技改之路:从单块应用到微服务,我的血泪总结

pnia4308 7年前
   <p>“</p>    <p>技改是技术改造的简称,是技术的蜕变。技术改造,对于公司和技术人员而言都非常难得,参与者多,主导者少。我有幸前后主导过3次OTA系统的技改,规模有大有小,每次环境和问题虽不一样,但还是有套路可循。</p>    <p>《技改之路》少讲技术多讲路,我们不过多的关注技术细节和中间件的实现,而重点讲述技术改造的过程和思考,以下是本次分享的Topic:</p>    <ul>     <li> <p>系统背景</p> </li>     <li> <p>前期工作</p> </li>     <li> <p>技改实施</p> </li>     <li> <p>总结</p> </li>    </ul>    <p><em>1</em></p>    <p><strong>系统背景 </strong></p>    <p>1、技术规模</p>    <p>公司</p>    <ul>     <li> <p>国内领先的B2B机票分销平台</p> </li>     <li> <p>资本原始积累,财务良好,一直盈利</p> </li>    </ul>    <p>系统规模</p>    <ul>     <li> <p>200+应用</p> </li>     <li> <p>100+库,1万+表</p> </li>    </ul>    <p>研发规模</p>    <ul>     <li> <p>开发人员200人左右</p> </li>     <li> <p>服务器有200台左右</p> </li>    </ul>    <p>此案例是一个中等规模的电子商务公司,老板白手起家,资本原始积累,现在赚钱的互联网公司很少哦。公司从2006年的几个研发人员,到技改前的200个左右研发人员,业务发展良好,是国内领先的B2B机票分销平台,互联网名声虽不大,但处于闷声发大财的状态。</p>    <p>公司之前尝试过2次系统重建,请了一批批的牛人,前后经历过4年。公司消耗大,但都以失败告终。此案例是我本人的第2次技改,效果不错,整体进展顺利,团队技术水平也有1~2个档次的提升,算是比较成功的实践。另外,因为案例过于真实,有些UML会打上马赛克,请多谅解。</p>    <p>2、单块应用</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/8025d3f5543bc84cdca17be3ae75259d.jpg"></p>    <p>3、主要问题</p>    <ul>     <li> <p>单块应用,该合并的没有合并,该拆开的没有拆开,单个体量不合理,主平台体量太大,其它又过小;</p> </li>     <li> <p>技术过旧:使用7年以前的技术,主平台采用单块应用,且体量过大,无法整体更新维护;</p> </li>     <li> <p>多版本共存:版本混乱,只敢添加,不敢修改;</p> </li>     <li> <p>整个系统非常脆弱,问题多,访问量一大就挂;</p> </li>     <li> <p>管理问题:发布困难、测试困难、修改困难、排错困难。</p> </li>    </ul>    <p><strong>前期工作 </strong></p>    <p>1、架构部组建</p>    <p>成立架构部:</p>    <ul>     <li> <p>内招几名老程序员,外招几个架构师</p> </li>    </ul>    <p>培养:</p>    <ul>     <li> <p>内部走出去,提高眼界;外部牛人请进来,落地了解历史和业务</p> </li>    </ul>    <p>制度:</p>    <ul>     <li> <p>项目管理+知识分享: JIRA+WIKI</p> </li>     <li> <p>团队建设、技术分享、工程师文化</p> </li>    </ul>    <p>2、总体规划</p>    <p>架构是演化出来的还是设计出来的?对于创业场景,创业本身就是在未知中寻找机会,将不清楚变为清楚,系统的架构自然是演化出来的,而对于技术改造或Google搜索等复杂工程场景,系统的架构当然要精心策划。</p>    <p>公司电商系统总体架构,我们整整花了1个多月的时间,对项目做了总体的规划,然后对内宣讲推广,让每一个参与者了解自已的目标和价值。不手握地图,你怎知站对了位置!</p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/e3f0a75b28180de2cf108a636a2160f2.png"></p>    <p>3、中间件构建</p>    <p>我们构建的中间件有:</p>    <p>job / redis / center Log /业务监控 metrics / dashboad /调试工具 windbg / rabbitMQ / ORM 工具 dapper / MongoDB / jetermclient /公共类库 jFX / zookeeper / openTSDB / HBase / searcher 工具 solr /元数据管理 DDM / DLL 管理 nuget /自动发布 Jenkins /微服务架构 JSOA /</p>    <p>中间件是应用系统的基础设施,是应用的装备和工具。农村建住房是一块砖一块砖的往上垒,城市建大house则是先打地基,然后再建主框架,最后才是垒砖,所以 <strong>中间件的建设是大中型系统建设的前提。</strong></p>    <p>以上中件间的构建过程贯穿于整个技改的生命周期,每一个中间件可能需要花1~2个月,它们大部分都基于开源。请关注上面的顺序,直面当前的问题,按需快速构建和推动。虽然使用开源,但中件间的引进和改造有自已的一套流程:调查 => 试用 => 选型 => 深入研究 => demo => wiki => 分享推广 => 业务系统试用 => 改进完善 => 大规模推广。</p>    <p>中间件的构建和增加,不仅对当前业务系统影响较小,还可以解决一部分业务难题,减轻数据库的压力。同时它还有利于建立技术氛围和分享机制。一支有激情、爱技术的研发团队,对技改的具体实施是非常重要的。</p>    <p><em>3</em></p>    <p><strong>技改实施 </strong></p>    <p>1、数据库改造</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/7a072e4fc83d62bfb44cc327d10a3a8f.jpg"></p>    <p>当面对100个多库时,我认为系统架构师关注到数据库级别即可,建库拆库。数据库按模块整体迁移,其实并没有想象中那么难,理想情况下只需修改数据库的链接,而对于表和字段的优化,可由应用架构师或技术主管,以SOA收口或应用重构来实现。</p>    <p>数据库如何做到可伸缩,可大可小方便拆分呢,思考如下:</p>    <ol>     <li> <p>上图从内往外看,一个框即可以是一个库,也可以是一个模块,还可以是一个表,根据当前业务规模和系统复杂度来实现;</p> </li>     <li> <p>我们的大实体关系图具体为:产品、用户、订单、结算、基础设施。它们早期可以是一个库,里面有5个模块,中期可以分为5个库,后期则可以更底级别分为更多的库;</p> </li>     <li> <p>命名规范:数据库名:业务线缩写+库名;模块名:参考大E-R图+专业词汇缩写;表名:模块缩写+表名;自增编号:表名+ID;</p> </li>     <li> <p>模块内可多表联接,模块间减少联接,数据库间不允许联接;</p> </li>     <li> <p>每一个数据库有且仅有一个Owner组,原则上只允许一个团队才能Create,其它团队访问需要分级控制,L1为接口,L2为只读库,L3为直接读写“写库”。</p> </li>    </ol>    <p><strong>数据库规划</strong></p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/9f11ed99300688c54c4f09ec721c9884.png"></p>    <p>数据库是整个信息系统中生命周期最长、最难修改的部分。所以让时间来解决时间的问题,要加强设计,具体实施过程如下:</p>    <ol>     <li> <p>在地图即总体架构文档推广后,我们就新建立了一批库,这在早期还遭到DBA的抱怨;</p> </li>     <li> <p>新增相关库后,新表按新规则创建,特殊情况走特珠审批;</p> </li>     <li> <p>去SP去关联,让数据库减少计算,回归存储本质;</p> </li>     <li> <p>数据库拆分,改表改字段,采用模块整体迁移或应用重构;</p> </li>     <li> <p>一年后,再去看数据库,发现在没有特别立项和驱动的情况下,已接近一半的表在新库中。</p> </li>    </ol>    <p><strong>数据变迁</strong></p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/c48eb61ff9de0d42466ca8bf774618c9.jpg"></p>    <p>状态图是数据的变迁,是数据与行为的互动,数据的变化会引起行为的变化,行为的变化会产生数据的不同。上图是国内的订单状态变迁图,它的价值不仅属于数据库层,还在于SOA服务化和核心业务流程。</p>    <p><strong>2、服务改造</strong></p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/d190c099a243a47e114d5f0fb90eedec.png"></p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/a4a6586774c0ca0a76af8d64889ce87f.png"></p>    <p>服务是动词,是行为或活动的抽象,它的价值在于业务逻辑或行为的重用,具体实施过程如下:</p>    <ol>     <li> <p>服务列表和服务协议,在设计阶段使用Excel表格;</p> </li>     <li> <p>统一Request/Response规范;</p> </li>     <li> <p>服务实现,因没有直接可见的业务价值输出,最好以工单或项目来落地;</p> </li>     <li> <p>服务治理,早期没有工具时,使用WIKI做简单管理,后期使用专业的服务治理工具。</p> </li>    </ol>    <p><strong>领域模型</strong></p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/57734224b70487f6a5a106d0b9ae3a58.png"></p>    <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/b1cac7d81f9744822561a41cbd826b5e.jpg"></p>    <p>没有领域图的架构设计都是耍流氓,我们画领域图的架构师是2位老员工,没有多少高大上,甚至于他们之前没有画过UML,但我们的状态图和领域模型都是出自他们之手。 <strong>其实画领域图的关键是懂事物本身,并知道它们的关系。</strong> 我们的领域图与业务模型中的5大业务流程一一对应,包括:预订流程,订单处理流程,产品供应流程,财务结算流程,账户管理流程。</p>    <p>微服务</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/632481fc3381c2de5fa2c4f8954037f5.jpg"> 我们的微服务JSOA V2.0是基于ServiceStack当时最新的版本号4.0.50实现的,它本身支持轻量级协议和Metadata,以及Swagger,是微服务的一种架构实现。另外,它还可以再扩展以API Gateway的方式实现Open API。</p>    <p>微服务MSA与我们之前的SOA、ESB有什么区别呢?</p>    <ul>     <li> <p>ESB有总线和聪明的管道管理能力;</p> </li>     <li> <p>SOA弱化了中间的管道和总线,强化了两端;</p> </li>     <li> <p>微服务MSA使用通用的轻量级协议和更加web化(RESTFUL)。</p> </li>    </ul>    <p><strong>3、应用架构改造</strong></p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/d59b3dd08da113df3300afa140f56e29.png"></p>    <p>系统是什么?系统=元素+关系。应用架构是什么?应用架构=应用+架构。应用就是系统的最小单元,应用分级和应用编号则构成了应用关系即应用的架构,它有利于应用的管理、交互和追踪。应用分为产品线,子系统和应用3级,每一级编号为2位,如100206。应用要从用户的视角出发,先有用户,然后有应用功能,这样才是以用户为中心去构建系统。</p>    <p>4、组织架构微调</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/ee9590b2456d38c510e553731a91f594.jpg"></p>    <p>组织架构没有最佳实践,只有适合于自已当前的选择,以下是组织架构与技术架构对齐方面的思考:</p>    <ol>     <li> <p>艺术与工程相关分离:UED;</p> </li>     <li> <p>软件开发与硬件相分离:运维;</p> </li>     <li> <p>技术研发与业务研发相分离:架构部;</p> </li>     <li> <p>需求,实施,验收相分离:每业务线分产品组、开发组、测试组;</p> </li>     <li> <p>开发按业务职责相分离:预订组、产品组、订单组;</p> </li>     <li> <p>专业技术委员会制:测试、产品、开发、轮流主持,设委员长;</p> </li>    </ol>    <p><strong>总结 </strong></p>    <p>1、过程总结</p>    <ol>     <li> <p>第一步总体规划:手握地图,明确路线;</p> </li>     <li> <p>第二步数据库:建库拆库,去join去SP;</p> </li>     <li> <p>第三步中间件:按需构建,先增加常用;</p> </li>     <li> <p>第四步服务:技改=工单,有业务价值输出;</p> </li>     <li> <p>第五步应用:拆应用,建门户Portal,重构应用;</p> </li>     <li> <p>第六步组织架构微调:组架技术与组织架构对齐,技改之后调整;</p> </li>     <li> <p>第七步固化:框架化,自动化,管理过程工具化如DevOps。</p> </li>    </ol>    <p>2、经验感悟</p>    <ul>     <li> <p>从服务入手是错的,从数据库或中间件入手是正确的。服务属于高级阶段,方便行为的重用,是深层次优化,但太慢了;</p> </li>     <li> <p>从当前问题或故障入手,要先灭火,逆向分析dump工具很重要;</p> </li>     <li> <p>历史要尊重,早期不可做大的改动,不能过多地影响现有业务。建议只做加法,建新库和新中间件,这样就不会有太多阻力和负担;</p> </li>     <li> <p>一般不能全部重建,除非系统较小,系统规模大时只能拆分后分步重构;</p> </li>     <li> <p>技术并不是技改过程中最复杂的,人和事及关系才是麻烦的部分,历史问题的后面是人;</p> </li>     <li> <p>每次环境和问题都不一样,要有准备脱一层皮的心态。</p> </li>    </ul>    <p>3、通盘无妙招</p>    <p>技改是大折腾,于公司于个人而言都是,小改怡情,大改伤身,我们应该避免大的技术改造,但此现象又比较常见,特别是业务发展快的创业公司。所以真正高手下棋,应该是通盘无妙招,让正确的事情很容易发生,基于自然的演化来实现技术的演进。</p>    <p>怎样才能通盘无妙招,系统良性长久的发展?我们需要两个力量,一个是技术,一个是业务,如果只重视业务,而很容易在技术上积劳成疾,如果完全技术驱动,则又容易忘记业务目标。所以它们应该相伴相生,共同发展,在大的技术改造实施之后,在框架和流程相对固化后,小的技术重构项目应该长期存在,这样才能良性循环,让系统进入自然演进的状态。</p>    <p><em>5</em></p>    <p><strong>互动问答 </strong></p>    <p>问题:请问张老师如果再来一次技改你会怎么做?在你做过的技改过程中你觉得你最大的收获是什么?觉得做的不好的又是什么?</p>    <p>这个问题非常好,为了更好回答您的问题,我简单介绍一下本人的3次技改经历。我的第1次技改是重建,项目从10月份到第二年8月,历史10个月,可以说是技术成功项目失败。第2次技改是重构,只管技术,少管人和业务,整体效果好,可以归结为成功。第3次技改还是重构,既管技术又管人,且业务处于高速发展期,资源少,可以总结为技术与业务相伴相生,技术效果一般。</p>    <p>如果以后还有机会,自已就不再直接负责了,实在是太累,从内外各招几个架构师,并按上面的工作流程和方式,然后把握好技术与业务的关系和资源占用即可。回到具体问题:</p>    <ul>     <li> <p>如果再来一次,我会多参考第2次技改经验,即PPT分享的过程总结;</p> </li>     <li> <p>技改后的收获是脱胎换骨,技术和管理都有很大提升;</p> </li>     <li> <p>不好的地方:要更多的关注业务,以及平衡好业务与技术的关系。</p> </li>    </ul>    <p>问题:单块应用向微服务迁移时,平滑过渡有什么技巧?如何解决分布式事务一致性呢?还有关于微服务持续交付、测试、监控(语义监控)方面有落地工具吗?</p>    <ol>     <li> <p>平滑过渡的技术:直面当前系统的问题,不断有价值输出,然后参考上面的过程总结,先规划,然后中间件和数据库,最后是服务和应用;</p> </li>     <li> <p>分布式事务一致性:使用替代方案,如最终一致;</p> </li>     <li> <p>落地工具:MSA与SOA的治理没有本质差别,还是 DevOps / Trace / Metrics /,我们使用的是 ServiceStack / JMetrics / CenterLog / Jenkins /。</p> </li>    </ol>    <p>问题:如果旧有模块关联复杂,又影响现有系统性能,相关开发人员流失,不好梳理,改造有风险,重写老板不答应,该如何取舍呢?</p>    <ul>     <li> <p>旧有模块关联复杂,又影响现有系统性能:先灭火解决当前故障, 逆向分析dump工具;</p> </li>     <li> <p>相关开发人员流失:引进中件间,建立分享机制和学习型团队,讲技改总体规划,让每个人了解自已的价值和目标;</p> </li>     <li> <p>不好梳理,改造有风险:内招几个老员工成为应用架构师;</p> </li>     <li> <p>重写老板不答应:有业务价值输入,技改==工单或项目,借助业务项目来实现技改。</p> </li>    </ul>    <p>▽</p>    <p>延展阅读(点击标题):</p>    <ul>     <li> <p><a href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDE0Mjc4MA==&mid=2650993440&idx=1&sn=2e69f5e6118ae86f1c248c8dd6c60a8e&scene=21#wechat_redirect" rel="nofollow,noindex">IT职业技能图谱(全套13张官方高清下载) </a></p> </li>     <li> <p><a href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDE0Mjc4MA==&mid=2650993580&idx=1&sn=bd268e3200cdfc3266c7ca87a9b196b2&scene=21#wechat_redirect" rel="nofollow,noindex">大促订单、PV双线破亿,解密京东商城交易系统的演进之路 </a></p> </li>     <li> <p><a href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDE0Mjc4MA==&mid=2650993546&idx=1&sn=f137e7952b7fc7f5c13c2ffc02be0d9c&scene=21#wechat_redirect" rel="nofollow,noindex">Uber的底层存储从Postgres换成MySQL之后 </a></p> </li>    </ul>    <p> </p>    <p> </p>    <p> </p>    <p>来自:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDE0Mjc4MA==&mid=2650993589&idx=1&sn=df5bdc30b58fd037fa9e83837a742c00&scene=0#wechat_redirect</p>    <p> </p>