微服务架构设计手册

从单体到微服务，掌握服务拆分、通信、数据一致性的最佳实践

手册概述

本手册系统性地介绍微服务架构设计的核心原则和实践，从单体应用演进到微服务架构，帮助你构建高内聚、低耦合、可独立部署的分布式系统。

学习目标

通过本手册，你将掌握：

  • 微服务架构的核心理念和适用场景
  • 服务拆分的原则和边界划分方法
  • 服务间通信模式（REST、gRPC、消息队列）
  • 微服务数据一致性解决方案
  • 真实生产环境的架构设计

适合人群

  • 后端工程师：从单体迁移到微服务
  • 架构师：设计微服务架构
  • 技术Leader：推动微服务转型
  • 面试准备者：掌握微服务核心知识

📖 章节目录

第1章：微服务架构概述

字数: 约 5,000 字 难度:

掌握微服务通信模式：

  • 同步通信：REST、gRPC
  • 异步通信：消息队列、事件驱动
  • 通信模式：请求-响应、发布-订阅、事件流
  • 协议选择：HTTP vs gRPC vs 消息队列
  • 服务网格：Istio、Linkerd
  • 实战案例：订单服务与库存服务的通信

核心要点：

REST vs gRPC：

REST：
- 协议：HTTP/1.1
- 数据格式：JSON
- 性能：中等
- 适用：外部API、浏览器客户端

gRPC：
- 协议：HTTP/2
- 数据格式：Protocol Buffers
- 性能：高（3-10倍于REST）
- 适用：内部服务间通信、高性能场景

消息队列：
- 异步解耦
- 削峰填谷
- 最终一致性
- 适用：非实时、高并发场景

第4章：数据一致性方案

字数: 约 5,000 字 | 难度:

解决微服务数据一致性难题：

  • 挑战：每个服务独立数据库、跨服务事务
  • 2PC/3PC：两阶段提交、三阶段提交
  • TCC：Try-Confirm-Cancel补偿模式
  • Saga模式：长事务、编排vs编制
  • 本地消息表：最终一致性保证
  • 事件溯源：Event Sourcing
  • 实战案例：订单-库存-支付的一致性保证

核心要点：

分布式事务方案对比：

2PC（两阶段提交）：
- 强一致性
- 性能差、阻塞
- 不推荐（除非强一致性要求）

Saga（长事务）：
- 最终一致性
- 补偿机制
- 推荐（适合大多数场景）

TCC：
- 最终一致性
- 业务侵入性强
- 适用：金融、支付

本地消息表：
- 最终一致性
- 实现简单
- 推荐（高并发场景）

学习建议

理论与实践结合

每章内容都包含：

  • 📖 核心理论：为什么需要、核心概念
  • 代码实现：Go语言示例
  • 🏗️ 架构设计：真实场景应用
  • 面试问答：常见问题解答

循序渐进

不要跳跃式学习，建议按顺序阅读：

  1. 先理解微服务理念（第1章）
  2. 再学习服务拆分（第2章）
  3. 然后掌握通信模式（第3章）
  4. 最后解决数据一致性（第4章）

动手实践

每章都提供了完整代码示例：

  • 运行示例程序
  • 修改参数观察效果
  • 应用到实际项目

技术栈

本手册使用的技术栈：

  • 编程语言：Go 1.20+
  • 通信协议：REST（Gin）、gRPC
  • 服务发现：Consul、etcd
  • 消息队列：Kafka、RabbitMQ
  • 数据库：MySQL、PostgreSQL
  • 容器化：Docker、Kubernetes
  • 服务网格：Istio

知识图谱

微服务架构设计
│
├── 架构概述（第1章）
│   ├── 单体 vs 微服务
│   ├── 微服务特征
│   └── 适用场景
│
├── 服务拆分（第2章）
│   ├── 拆分原则
│   ├── 边界识别
│   └── 粒度权衡
│
├── 服务通信（第3章）
│   ├── 同步通信（REST、gRPC）
│   ├── 异步通信（消息队列）
│   └── 服务网格
│
└── 数据一致性（第4章）
    ├── 2PC/3PC
    ├── Saga模式
    ├── TCC
    └── 本地消息表

快速开始

环境准备

# 1. 安装Go
brew install go

# 2. 安装Docker
brew install docker

# 3. 安装gRPC工具
go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest
go install google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc@latest

# 4. 启动依赖服务
docker-compose up -d

运行示例

# 进入示例代码目录
cd examples/

# 运行REST服务示例
go run 03-rest-api/main.go

# 运行gRPC服务示例
go run 03-grpc-service/main.go

# 运行Saga事务示例
go run 04-saga-pattern/main.go

参考资料

经典书籍

  • 《微服务设计》- Sam Newman
  • 《微服务架构设计模式》- Chris Richardson
  • 《Building Microservices》- Sam Newman
  • 《领域驱动设计》- Eric Evans

技术文档

开源项目

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更新日志

  • 2025-11-13: 创建手册框架，完成章节规划
  • 持续更新中...

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