假如一个软件开发人员，不了解软件架构的演进，会制约技能的选型和开发人员的生计、提升空间。这儿我列举了现在主要的四种软件架构以及他们的优缺陷，希望可以帮助软件开发人员拓展知识面。

一、单体架构

单体架构比较初级，典型的三级架构，前端(Web/手机端)+中间事务逻辑层+数据库层。这是一种典型的Java Spring mvc或许Python Drango结构的运用。其架构图如下所示：

单体架构

单体架构的运用比较容易布置、测试， 在项目的初期，单体运用可以很好地运转。然而，跟着需求的不断添加， 越来越多的人加入开发团队，代码库也在飞速地胀大。渐渐地，单体运用变得越来越臃肿，可保护性、灵敏性逐步下降，保护本钱越来越高。下面是单体架构运用的一些缺陷：

复杂性高 ：以一个百万行等级的单体运用为例，整个项目包括的模块十分多、模块的边界含糊、 依靠关系不明晰、 代码质量参差不齐、 混乱地堆砌在一起。可想而知整个项目十分复杂。每次修正代码都心惊胆战， 乃至添加一个简略的功用， 或许修正一个Bug都会带来隐含的缺陷。

技能债务 ：跟着时刻推移、需求改变和人员更迭，会逐步构成运用程序的技能债务， 并且越积 越多。“ 不坏不修”， 这在软件开发中十分常见， 在单体运用中这种思想更甚。已运用的体系设计或代码难以被修正，因为运用程序中的其他模块或许会以意料之外的方法运用它。

布置频率低 ：跟着代码的增多，构建和布置的时刻也会添加。而在单体运用中， 每次功用的改变或缺陷的修正都会导致需求重新布置整个运用。全量布置的方法耗时长、 影响规模大、 危险高， 这使得单体运用项目上线布置的频率较低。而布置频率低又导致两次发布之间会有许多的功用改变和缺陷修正，出错率比较高。

可靠性差 ：某个运用Bug，例如死循环、内存溢出等， 或许会导致整个运用的溃散。

扩展才能受限 ：单体运用只能作为一个全体进行扩展，无法依据事务模块的需求进行弹性。例如，运用中有的模块是核算密集型的，它需求强劲的CPU；有的模块则是IO密集型的，需求更大的内存。因为这些模块布置在一起，不得不在硬件的选择上做出退让。

阻碍技能创新 ：单体运用往往运用一致的技能渠道或方案处理一切的问题， 团队中的每个成员 都有必要运用相同的开发语言和结构，要想引入新结构或新技能渠道会十分困难。

二、分布式运用

中级架构，分布式运用，中间层分布式+数据库分布式，是单体架构的并发扩展，将一个大的体系划分为多个事务模块，事务模块分别布置在不同的服务器上，各个事务模块之间经过接口进行数据交互。数据库也许多选用分布式数据库，如redis、ES、solor等。经过LVS/Nginx署理运用，将用户恳求均衡的负载到不同的服务器上。其架构图如下所示：

分布式架构

该架构相关于单体架构来说，这种架构提供了负载均衡的才能，大大进步了体系负载才能，处理了网站高并发的需求。别的还有以下特色：

下降了耦合度 ：把模块拆分,运用接口通讯,下降模块之间的耦合度。

责任明晰 ：把项目拆分红若干个子项目,不同的团队担任不同的子项目。

扩展便利 ：添加功用时只需求再添加一个子项目,调用其他体系的接口就可以。

布置便利 :可以灵敏的进行分布式布置。

进步代码的复用性 ：比方service层,假如不选用分布式rest服务方法架构就会在手机wap商城,微信商城,pc,android，ios每个端都要写一个service层逻辑,开发量大,难以保护一起升级,这时分就可以选用分布式rest服务方法,共用一个service层。

缺陷 : 体系之间的交互要运用长途通讯,接口开发增大工作量,但是利大于弊。

三、微服务架构

微服务架构，主要是中间层分化，将体系拆分红许多小运用（微服务），微服务可以布置在不同的服务器上，也可以布置在相同的服务器不同的容器上。当运用的故障不会影响到其他运用，单运用的负载也不会影响到其他运用，其代表结构有Spring cloud、Dubbo等。其架构图如下所示：

微服务架构

易于开发和保护 ：一个微服务只会重视一个特定的事务功用，所以它事务明晰、代码量较少。开发和保护单个微服务相对简略。而整个运用是由若干个微服务构建而成的，所以整个运用也会被维持在一个可控状况。

单个微服务发动较快 ：单个微服务代码量较少， 所以发动会比较快。

部分修正容易布置 ：单体运用只要有修正，就得重新布置整个运用，微服务处理了这样的问题。一般来说，对某个微服务进行修正，只需求重新布置这个服务即可。

技能栈不受限 ：在微服务架构中，可以结合项目事务及团队的特色，合理地选择技能栈。例如某些服务可运用关系型数据库MySQL；某些微服务有图形核算的需求，可以运用Neo4j；乃至可依据需求，部分微服务运用Java开发，部分微服务运用Node.js开发。

微服务虽然有许多吸引人的地方，但它并不是免费的午饭，运用它是有代价的。运用微服务架构面临的应战。

运维要求较高 ：更多的服务意味着更多的运维投入。在单体架构中，只需求确保一个运用的正常运转。而在微服务中，需求确保几十乃至几百个服务服务的正常运转与协作，这给运维带来了很大的应战。

分布式固有的复杂性 ：运用微服务构建的是分布式体系。关于一个分布式体系，体系容错、网络推迟、分布式事务等都会带来巨大的应战。

接口调整本钱高 ：微服务之间经过接口进行通讯。假如修正某一个微服务的API，或许一切运用了该接口的微服务都需求做调整。

重复劳动 ：许多服务或许都会运用到相同的功用，而这个功用并没有到达分化为一个微服务的程度，这个时分，或许各个服务都会开发这一功用，然后导致代码重复。虽然可以运用共享库来处理这个问题（例如可以将这个功用封装成公共组件，需求该功用的微服务引证该组件），但共享库在多语言环境下就不一定行得通了。

四、Serverless架构

当咱们还在容器的浪潮中前行时，已经有一些革命先驱悄然布局别的一个云核算战场：Serverless架构。

Serverless架构

2014年11月14日，亚马逊AWS发布了新产品Lambda。当时Lambda被描述为：一种核算服务，依据时刻运转用户的代码，无需关怀底层的核算资源。从某种意义上来说，Lambda姗姗来迟，它像云核算的PaaS理念：客户只管事务，无需忧虑存储和核算资源。在此前不久，2014年10月22日，谷歌收买了实时后端数据库创业公司Firebase。Firebase宣称开发者只需引证一个API库文件就可以运用规范REST API的各种接口对数据进行读写操作，只需编写HTML＋CSS＋JavaScrip前端代码，不需求服务器端代码（如需整合，也极端简略）。

相关于上两者，Facebook 在2014年二月收买的 Parse，则侧重于提供一个通用的后台服务。这些服务被称为Serverless或no sever。想到PaaS（渠道即服务）了是吗？很像，用户不需求关怀基础设施，只需求关怀事务，这是迟到的PaaS，也是更实用的PaaS。这很有或许将会变革整个开发进程和传统的运用生命周期，一旦开发者们习惯了这种全自动的云上资源的创建和分配，或许就再也回不到那些需求微运用装备资源的时代里去了。

Serverless架构可以让开发者在构建运用的进程中无需重视核算资源的获取和运维，由渠道来按需分配核算资源并确保运用履行的SLA（服务等级协议），依照调用次数进行计费，有用的节省运用本钱。ServerLess的架构如上图所示。其优点如下所示：

低运营本钱 ：在事务突发性极高的场景下，体系为了应对事务高峰，有必要构建可以应对峰值需求的体系，这个体系在大部分时刻是闲暇的，这就导致了严峻的资源糟蹋和本钱上升。在微服务架构中，服务需求一向运转，实际上在高负载情况下每个服务都不止一个实例，这样才能完成高可用性；在Serverless架构下，服务将依据用户的调用次数进行计费，依照云核算pay-as-you-go准则，假如没有东西运转，你就不用付款，节省了运用本钱。一起，用户可以经过共享网络、硬盘、CPU等核算资源，在事务高峰期经过弹性扩容方法有用的应对事务峰值，在事务波谷期将资源分享给其他用户，有用的节省了本钱。

简化设备运维 ：在原有的IT体系中，开发团队即需求保护运用程序，一起还要保护硬件基础设施；Serverless架构中，开发人员面临的将是第三方开发或自定义的API 和URL，底层硬件关于开发人员透明化了，技能团队无需再重视运维工作，可以更加专注于运用体系开发。

提升可保护性 ：Serverless架构中，运用程序将调用多种第三方功用服务，组成最终的运用逻辑。现在，例如登陆鉴权服务，云数据库服务等第三方服务在安全性、可用性、功能方面都进行了许多优化，开发团队直接集成第三方的服务，可以有用的下降开发本钱，一起使得运用的运维进程变得更加明晰，有用的提升了运用的可保护性。

更快的开发速度 ：这一点在现在互联网创业公司得到很好的体现，创业公司往往开端因为人员和资金等问题，不或许每个产品线都一起进行，这时分就可以考虑第三方的Baas渠道，比方运用微信的用户认证、阿里云提供的RDS，极光的音讯推送，第三方付出及地理位置等等，可以很快进行产品开发的速度，把工作重点放在事务完成上，把产品更快的推向市场。

但ServerLess架构也有其缺陷：

厂商渠道绑定 ：渠道会提供Serverless架构给大玩家，比方AWS Lambda，运转它需求运用AWS指定的服务，比方API网关，DynamoDB，S3等等，一旦你在这些服务上开发一个复杂体系，你会粘牢AWS，以后只好任由他们涨价定价或许下架等操作，个性化需求很难满意，不能进行随意的搬迁或许搬迁的本钱比较大，一起不可避免带来一些丢失。Baas行业界一个比较典型的事件，2016年1月19日Facebook封闭曾经花巨额资金收买的Parse，造成用户不得不搬迁在这个渠道中产生一年多的数据，无疑需求花费比较大的人力和时刻本钱。

成功事例比较少，没有行业规范 ：现在的情况也只合适简略的运用开发，缺少大型成功事例的推动。关于Serverless缺少一致的认知以及相应的规范，无法适应一切的云渠道。

现在微服务架构在四种架构中处于干流位置，许多运用第一、第二种架构的企业也开端渐渐转向微服务架构。到现在为止微服务的技能相关于二三年前已经比较老练，第四种架构将是未来开展的一种趋势。假如你喜欢我的文章，欢迎重视我的简书，后续我将教会我们利用spring cloud和docker轻松愉快的构建微服务。