微服務(wù)架構(gòu)在工業(yè)制造當(dāng)中的應(yīng)用

什么是微服務(wù)架構(gòu)

簡(jiǎn)單地說(shuō)，微服務(wù)是系統(tǒng)架構(gòu)上的一種設(shè)計(jì)風(fēng)格， 它的主旨是將一個(gè)原本獨(dú)立的系統(tǒng)拆分成多個(gè)小型服務(wù)，這些小型服務(wù)都在各自獨(dú)立的進(jìn)程中運(yùn)行，服務(wù)之間通過(guò)基于HTTP的RESTful API進(jìn)行通信協(xié)作。被拆分成的每一個(gè)小型服務(wù)都圍繞著系統(tǒng)中的某一項(xiàng)或一些耦合度較高的業(yè)務(wù)功能進(jìn)行構(gòu)建， 并且每個(gè)服務(wù)都維護(hù)著自身的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、自動(dòng)化測(cè)試案例以及獨(dú)立部署機(jī)制。

微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

微服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)

·每個(gè)微服務(wù)都很小，這樣能夠聚焦一個(gè)指定的業(yè)務(wù)功能或業(yè)務(wù)需求。

·微服務(wù)能夠被小團(tuán)隊(duì)單獨(dú)開(kāi)發(fā)，這個(gè)小團(tuán)隊(duì)是2到5人的開(kāi)發(fā)人員組成。

·微服務(wù)是松耦合的，是有功能意義的服務(wù)，無(wú)論是在開(kāi)發(fā)階段或部署階段都是獨(dú)立的。

·微服務(wù)能使用不同的語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，如Java、Python、PHP、C#等。

·微服務(wù)允許容易且靈活的方式集成自動(dòng)部署，通過(guò)持續(xù)集成工具，如Jenkins, Travis CI等工具。

·一個(gè)團(tuán)隊(duì)的新成員能夠更快投入生產(chǎn)。

·微服務(wù)易于被一個(gè)開(kāi)發(fā)人員理解，修改和維護(hù)，這樣小團(tuán)隊(duì)能夠更關(guān)注自己的工作成果。無(wú)需通過(guò)合作才能體現(xiàn)價(jià)值。

·微服務(wù)允許你利用融合最新技術(shù)。

·微服務(wù)只是業(yè)務(wù)邏輯的代碼，不會(huì)和HTML,CSS 或其他界面組件混合。

·微服務(wù)能夠即時(shí)被要求擴(kuò)展。

·微服務(wù)能部署中低端配置的服務(wù)器上。

·易于和第三方應(yīng)用系統(tǒng)集成。

·每個(gè)微服務(wù)都有自己的存儲(chǔ)能力，可以有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以有統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)。

微服務(wù)的缺點(diǎn)

·微服務(wù)架構(gòu)可能引入過(guò)多的操作；

·需要提高DevOps應(yīng)用技巧；

·對(duì)于開(kāi)發(fā)和運(yùn)維帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)，需要付出雙倍的努力；

·分布式系統(tǒng)比單體應(yīng)用架構(gòu)復(fù)雜，且難以管理；

·對(duì)于故障診斷比較難，分布式部署跟蹤比單體架構(gòu)復(fù)雜；

·當(dāng)服務(wù)數(shù)量增加，管理復(fù)雜性增加。

微服務(wù)架構(gòu)在工業(yè)應(yīng)用上的實(shí)戰(zhàn)

下面以格創(chuàng)東智在某工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)客戶進(jìn)行了微服務(wù)架構(gòu)的實(shí)際落地案例進(jìn)行說(shuō)明。

該公司擁有MES、EDA、RPT、SPC、OEE、FDC等應(yīng)用，其中查詢、分析類應(yīng)用已經(jīng)移植到微服務(wù)架構(gòu)，使用的是Spring Cloud。

以RPT系統(tǒng)為例，使用SpringCloud之后，新增報(bào)表只需要開(kāi)發(fā)有關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的代碼，其他配置、權(quán)限及校驗(yàn)代碼都由微服務(wù)架構(gòu)代勞，其開(kāi)發(fā)和測(cè)試部署相較之前更加快捷，而且融合了Python技術(shù)，在某些特定場(chǎng)景下，系統(tǒng)運(yùn)行效率也有可觀的改善。

在異常分析系統(tǒng)中，之前使用的是Spark MLlib，但是在預(yù)測(cè)產(chǎn)品異常方面，Python的Keras效果更佳，在導(dǎo)入微服務(wù)架構(gòu)后，可以很方便的使用Scala和Python的“混合”架構(gòu)，系統(tǒng)的分析準(zhǔn)確率得到了提升。

在移植過(guò)程中遇到了微服務(wù)的“邊界”問(wèn)題，在我們進(jìn)行微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)和改造過(guò)程中，一個(gè)不可避免的問(wèn)題是如何確定服務(wù)邊界、如何進(jìn)行服務(wù)識(shí)別，微服務(wù)的劃分粒度究竟如何確認(rèn)。我們可能會(huì)聽(tīng)到，服務(wù)既不能太大，也不能太小，當(dāng)然這是一個(gè)籠統(tǒng)的概念。那么，問(wèn)題來(lái)了，究竟多大是大，多小是小。

一個(gè)設(shè)計(jì)良好的服務(wù)應(yīng)包含以下五個(gè)特征：

特征一：服務(wù)不與其他服務(wù)共享數(shù)據(jù)庫(kù)

特征二：服務(wù)應(yīng)包含盡可能少的數(shù)據(jù)庫(kù)表

特征三：一個(gè)服務(wù)要么包含完整的業(yè)務(wù)含義，要么是放之四海皆通用的公共服務(wù)。

特征四：一個(gè)良好的服務(wù)應(yīng)首先確保其數(shù)據(jù)可用性。

特征五：在一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，一個(gè)服務(wù)只能是并且唯一的可信來(lái)源。

MES系統(tǒng)和EDA系統(tǒng)這一類與生產(chǎn)強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用，業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜，耦合性強(qiáng)，進(jìn)行服務(wù)“拆分”很難符合以上5個(gè)特征。所以暫時(shí)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行“拆分”。

綜上所述，微服務(wù)架構(gòu)比較適合制造業(yè)應(yīng)用中查詢、分析類應(yīng)用，在生產(chǎn)控制這一類與生產(chǎn)強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用上的作用還有待挖掘。

本文作者：

格創(chuàng)東智大數(shù)據(jù)系統(tǒng)集成部 王子超（轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明作者及來(lái)源）

審核編輯 黃昊宇