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标题: 为什么微服务要有独立数据库 [打印本页]

作者: Thoughtworks 时间: 2021-10-9 10:50
标题: 为什么微服务要有独立数据库

实施微服务架构，我们不停在遵照一个实践原则：每个微服务要有本身独立的数据库，制止数据库层面的耦合。这种理所当然感觉好像不需要多加思考，就是应该这样做；

图片来源：James Lewis和Martin Fowler的文章《Microservices》

那么到底为什么每个微服务都需要独立的数据库，数据放在一个数据库有题目吗？要回答这个题目，我们还是要回归到微服务的定义（拜见James Lewis和Martin Fowler的文章《Microservices》，地点：
https://martinfowler.com/articles/microservices.html）：

In short, the microservice architectural style is an approach to developing a single application as a suite of small services, each running in its own process and communicating with lightweight mechanisms, often an HTTP resource API. These services are built around business capabilities and independently deployable by fully automated deployment machinery. There is a bare minimum of centralized management of these services, which may be written in different programming languages and use different data storage technologies.

这个定义中指明了微服务架构风格的典型特征，如：技能异构（每个服务可以采用不同的编程语言或不同的数据存储技能）、独立部署和围绕业务能力构建，等等。我们可以从微服务架构风格的几个典型特征入手，看看独立数据库可以带来哪些好处，或者共享数据库会带来哪些题目。
微服务支持技能异构

为了更好的解决特殊场景的题目，微服务架构并不提倡使用适合全部场景的标准化技能，而是针对每个服务的特点，选择更合适的技能。
这个技能不仅包括编程语言、技能框架，当然也包括数据存储技能；纽曼(Sam Newman)在《微服务计划》一书中举了一个例子很好的解释了数据存储技能异构带来的好处：
对于交际网络来说，图数据库能够更好的处理用户之间的交互操作，但对于用户发布的帖子而言，文档数据库可能是一个更好的选择

图片来源：《微服务计划》第1章图1-1

技能异构很天然让我们为每个微服务选择了独立的数据库，但杠精附体的同学可能紧接着会问：那如果服务不需要采用异构的技能，那是不是就可以使用同一个数据库了呢，比如都使用MySQL数据库？
微服务是自治的

微服务是小而自治的，自治性的一个非常重要的特性就是独立部署，一个服务的修改和部署不应该对其他服务产生影响，但如果多个服务共享数据库，在数据库层的耦合让不确定性变大，一个服务对数据库结构的变动很有可能影响其他服务，即破坏了自治性。
自治性的好处体如今整个系统的弹性上，当一个服务发生故障时，不会造成整个系统的不可用。然而，如果多个服务共享数据库，数据库的异常会导致多个服务同时故障，也就大大增加了整个系统不可用的概率。
自治性还体如今服务的可扩展性上，不同的服务因业务不同其需要满足的性能和并发量要求也不同。当请求量增加时只需要对部门服务进行扩展，而不是全部服务；同样当数据库性能无法满足需求时，只需要对部门服务的数据库进行扩容升级，而如果多个服务共享数据库，扩容升级的影响就会作用到多个服务，一方面破坏了服务的自治性，另一方面当其他服务对数据库没有那么高要求时，资源是浪费的。
继承杠精附体，那是不是可以把并发量和性能要求相近的业务合并为一个服务，而共享同一个数据库呢？
微服务是围绕业务能力构建的

这个题目实在是微服务架构实施落地的一个非常热点题目：如何分别微服务？
分别微服务要遵照高内聚、低耦合这个原则的，这也是微服务架构上风地点；《范畴驱动计划》引入了限界上下文（bounded context）的概念，通过对业务的梳理找到不同业务上下文之间的边界，资助我们找到了分别微服务的方法，这里的重点在业务边界。James Lewis和Martin Fowler在微服务的定义中也强调微服务是构建在业务能力之上的，可见微服务的小而自治是建立在独立的业务能力基础之上的。
因此，简单的将并发量和性能要求相近的业务合并到一个服务中，无法到达微服务期望的结果，也就没法得到微服务所具有的好处。一方面不同的业务对数据库的要求除了要考虑并发量和性能，还应该包括数据量的巨细、读写的比例、实时性要求等等，共享数据库的方式一般情况下也很难满足不同业务服务对这些指标的要求，将全部服务的数据都存放在一个数据库中本身也是一种非常大的挑战。另一方面用动态的视角看这个题目，业务是发展的，随着市场的不停变化，不同的业务随时间而演进出来的需求可能是完全不同的，对数据库的需求也会有所不同，共享数据库的方式很可能酿成瓶颈限定业务的发展。
微服务架构要不停演进

微服务架构风格还有一个非常重要的特征，就是支持架构的演进；不论是互联网企业，还是在数字化转型过程中的传统企业，市场的变化和不确定性是不可制止的，当接到一个新的需求，如果需要用新的技能本领来解决，微服务架构就体现出了独特的上风，在不对其他服务产生影响的情况下，可以随意变动一个服务内部的技能框架或数据存储技能，共享数据库明显做不到这一点。
末了

每个微服务拥有独立的数据库作为微服务架构风格提倡的实践之一，和其他实践一起，像鲁班锁中的积木一样巧妙组合在一起，共同支撑了微服务架构风格所具备的优点，在软件开发实践过程中，只有遵守微服务架构风格所推荐的这些实践，才气最大化的发挥微服务架构的上风。
每个服务拥有独立数据库并不是只有优点，数据的分散管理给数据一致性带来了很大的挑战，考虑到分布式事务的高昂代价和实现本钱，微服务提倡服务之间的无事务协调，通过最终一致性来保证业务流程的正常推进。
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文/Thoughtworks麻广广

原文链接：https://insights.thoughtworks.cn/why-microservices-need-independent-database/

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值得参考

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Erp系统你给我用微服务看看，不同服务之间有复杂的关联，切割开真不知道有什么劲

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