基于OpenResty和Node.js的微服务架构实践

什么是微服务？

传统的单体服务架构是单独服务包，共享代码与数据，开发成本较高，可维护性、伸缩性较差，技术转型、跨语言配合相对困难。而微服务架构强调一个服务负责一项业务，服务可以单独部署，独立进行技术选型和开发，服务间松耦合，服务依赖的数据也独立维护管理。虽然微服务存在部署复杂、运维难度较大、分布式事务控制难、容错要求高等缺点，但总体而言，微服务的优点远大于其复杂性。

微服务架构需要注意哪些问题？

微服务架构，首先考虑客户端与服务端之间的通信问题。有两种解决办法，一是客户端与多个服务端直接进行通信，但存在对外暴露接口细节、众多接口协议无法统一、客户端的代码复杂、服务端升级相对困难等问题。二是客户端访问统一的API网关，由API网关调用众多服务接口，易实现统一通信协议，降低客户端和服务端代码耦合，也可以达到统一的鉴权和流控，然而此方式存在延时增加的风险，可能使API网关成为系统发展的瓶颈。

微服务架构是分布式服务架构，如何进行服务的注册和发现也是需要解决的问题。一种是通过客户端发现，调用方需要知道所有依赖服务的地址，开发成本较高，协议升级比较困难。另一种是通过统一网关发现具体服务的地址，对客户端来说实现比较简单，能够在网关进行统一鉴权和流控，要求网关高度可用性。

调用微服务尽可能做到有序，避免相互调用，杜绝循环调用。服务间要有清晰的层次关系，上层服务可以依赖下层服务，如果遇到下层服务需要同步消息给上层调用方的情况，可以考虑通过消息队列异步解耦，比如订单/审核系统在创建订单或者改变订单状态时，可以考虑使用双写（即写入数据库后，同时在消息队列也写一份），异构系统（比如订单执行系统）可以通过订阅消息保存异构数据。

个推在微服务上有哪些实践？

个推的服务场景主要有三种。其一是个推推送场景，通过Java语言开发，SOA的架构方式来实现，保证信息推送的实时性与高并发性，这块微服务改造比较困难；其二是广告交易平台，比如投放平台、DMP数据管理，以Java为主进行开发，对并发数要求较高，我们在逐步进行基于Java的微服务框架的微服务化尝试；其三是web业务系统，它为前端提供无状态的业务API接口，是典型的request/response方式，同时，这是我们目前微服务实践最多的场景。

随着业务快速发展，公司web相关的业务系统开发需求不断增加，这些系统都涉及到用户管理，后台管理，权限管理等。为进一步提高团队开发效率，我们对服务进行平台化、模块化改造，选择了如上的技术选型。

个推的整体架构如上图所示。请求先经过LVS/HaProxy，到达基于OpenResty实现的API网关，API网关会根据请求将流量upstream到服务单元。服务单元作为一个整体，支持通过Lua、Node.js、Java等语言实现业务逻辑，启动时向Zookeeper注册，API网关会从Zookeeper获取服务单元部署信息。

服务单元如上图所示。它由Openresty统一对外暴露服务端，Openresty内置了lua语言，可以在weblua框架中通过编写lua程序来进行业务逻辑处理。Openresty通过proxy_pass,upstream将请求转给webnode处理，也可以在Openresty中通过配置处理Java业务逻辑。服务单元就像一个抽屉柜，具体的业务（app）就像一个抽屉，只要尺寸符合抽屉柜的要求，就能将抽屉推入到抽屉柜中，抽屉所用的语言不作要求。

Openresty集成了lua脚本作为编程语言，使用Zookeeper服务注册。为了解决lua与Zookeeper不适配问题，在Openresty启动时启动websocket服务，Node.js进程启动时同步启动websocket的client，这样每个Node.js进程会和Openresty保持长连接和心跳，Openresty会选择一个Node.js进程，启动Zookeeperclient完成服务注册。API网关也是基于服务单元通过类似的方式实现完成服务注册的。

服务单元在Openresty层完成了统一鉴权，不会产生额外的性能开销。

我们可以用“通道化”来阐述服务间的调用问题。我们将微服务之间的调用比喻成水管，从水管的一端流进去的是请求信息，那么从另一端流出来的也应该是请求信息，我们只要求流入流出的信息保持一致，而不关心这些信息在传输过程中经过了转换或其他过程。如上图，A、B之间的调用通过进程内require就能实现，而A、C间的调用是通过服务单元内的http完成的。

Q&A

Q：微服务架构在运维部署是否会很麻烦？

A：随着微服务的不断推进，服务数量势必会越来越多，这就需要考虑DEVOPS。比如代码提交之后通过Jenkins自动触发打包编译，自动生成版本号，进而触发自动测试部署和自动化测试，测试通过后进行一键部署升级、支持升级失败自动回滚等。我们目前已经实现了自动打包和测试部署，后续环节正在推进。

Q：Openresty里对Session管理进行了处理，开发人员会不会觉得不方便？

A：在引入微服务框架之前，公司有很多独立业务服务，每个服务都有自己的账号系

统实现登录验证逻辑。虽然有现成的代码模块可以用，但每次都需要重新测试验证。如今，具体的业务服务都可以通过Openresty完成鉴权并统一对外，对开发和测试人员来说，反而减少了一定的工作量。