架构设计中常见“反向依赖”与解耦方案

由 58沈剑 创建, 最后一次修改 2017-09-05

一、缘起

很多公司,技术经常遇到这样的场景:
1)硬件升级,要换一台高配机器
2)网络重新规划,若干服务器要调整机架
3)服务器当机,要重新部署恢复服务

数据库改配置重启

更具体的,如上图:数据库换了一个ip,此时往往连接此数据库的上游需要修改配置重启,如果数据库有很多上游调用方,改配置重启的调用方会很多,每次换ip的成本往往很高,成为大家共性的痛点。


由A的调整(数据库换ip),配合修改和调整的却是BCDE(改配置重启),BCDE内心非常的郁闷:明明换ip的是你,凭什么配合重启的却是我?


根本上,这是一个“架构耦合”的问题,是一个架构设计上“反向依赖”的问题,本文将讨论的是架构设计中常见的“反向依赖”的设计,以及对应的优化方案,希望对大伙有所启示。

二、如何寻找不合理“反向依赖”

方法论:
变动方是A,配合方却是BCDE
(或者说需求方是A,改动方确是BCDE
想想“换IP的是你,配合重启的却是我”更好理解。

如果系统中经常出现了这类情况,就是“反向依赖”的特征,往往架构上有优化的空间。

三、常见的“反向依赖”与优化方案

【case1:公共库导致耦合】

公共库导致耦合
三个服务s1/s2/s3,通过一个公共的库biz.jar来实现一段业务逻辑,s1/s2/s3其实间接通过biz.jar耦合在了一起,一个业务s1修改一块公共的代码,导致影响其他业务s2/s3,架构上是不合理的。
 
优化方案1:业务垂直拆分
业务垂直拆分
如果biz.jar中实现的逻辑“业务特性”很强,可以拆分为biz1.jar/biz2.jar/biz3.jar,来对s1/s2/s3进行解耦。这样的话,任何业务的改动,影响范围只是自己,不会影响其他人
 
优化方案2:服务化
服务化
如果biz.jar中实现的逻辑“业务共性”很强,可以将biz.jar优化为biz.service服务,来对s1/s2/s3进行解耦。服务化之后,兼容性能更好的通过接口自动化回归测试来保证。

基础服务的抽象,本身是一种共性聚焦,是系统解耦常见的方案。

【case2:服务化不彻底导致耦合】

服务化不彻底导致耦合
服务化是解决“业务共性”组件库导致系统耦合的常见方案之一,但如果服务化不彻底,service本身也容易成为业务耦合点。

典型的服务化不彻底导致的业务耦合的特征是,共性服务中,包含大量“根据不同业务,执行不同个性分支”的代码。
switch (biz-type)
case biz-1 : exec1
case biz-2 : exec2
case biz-3 : exec3


在这种架构下,biz-1/biz-2/biz-3有个性的业务需求,可能导致修改代码的是共性的biz-service,使其成为研发瓶颈,架构上也是不合理的。

优化方案:业务特性代码上浮,业务共性代码下沉,彻底解耦
特性代码放到业务层实现
把swithc case中业务特性代码放到业务层实现,这样biz-1/biz-2/biz-3有个性的业务需求,升级的是自己的业务系统。

【case3:notify的不合理实现导致的耦合】

notify的不合理实现导致的耦合
究竟什么时候该使用MQ》一文中有一类业务场景,消息发送方不关注消息接收方的执行结果,如果采用调用的方式来实现通知,会导消息发送方和消息接收方耦合

如何新增消息接收方biz-4,会发现修改代码的是消息发送方,新增一个对biz-4的调用,极不合理。

优化方案:通过MQ实现解耦
通过MQ实现解耦
消息发送方upper将消息发布给MQ,消息接收方从MQ去订阅,任何新增对消息的消费,upper都不需要修改代码

【case4:配置中的ip导致上下游耦合】

配置中的ip导致上下游耦合
即“缘起”中举的例子,下游服务换ip,可能导致多个服务调用方修改配置重启。上下游间接的通过ip这个配置耦合在了一起,架构不合理。

优化方案:通过内网域名而不是ip来进行下游连接
使用内网域名来进行下游连接
如果在配置中使用内网域名来进行下游连接,当下游服务或者数据库更换ip时,只需要运维层面将内网域名指向新的ip,然后统一切断原有旧的连接,连接就能够自动切换到新的ip上来。这个过程不需要所有上游配合,非常帅气,强烈推荐!

【case5:下游扩容导致上下游耦合】

下游扩容导致上下游耦合
这次不是换换ip这么简单了,下游服务提供方原来是集群(ip1/ip2/ip3,当然,上游配置的是内网域名),现在集群要扩容为(ip1/ip2/ip3/ip4/ip5),如果没有特殊的架构设计,上游往往需要修改配置,新增扩容后的节点,再重启,导致上下游耦合。

这类case,大伙有什么好的方案解耦么?
技术细节,且听下回分解。

四、总结

如何发现系统架构中不合理的“反向依赖”设计?
回答:
(1)变动方是A,配合方却是BCDE
(2)需求方是A,改动方确是BCDE
想想“换IP的是你,配合重启的却是我”,此时往往架构上可以进行解耦优化。
 
常见反向依赖及优化方案?
(1)公共库导致耦合
优化一:如果公共库是业务特性代码,进行公共库垂直拆分
优化二
:如果公共库是业务共性代码,进行服务化下沉抽象

(2)服务化不彻底导致耦合
特征:服务中包含大量“根据不同业务,执行不同个性分支”的代码
优化方案:个性代码放到业务层实现,将服务化更彻底更纯粹

(3)notify的不合理实现导致的耦合
特征:调用方不关注执行结果,以调用的方式去实现通知,新增订阅者,修改代码的是发布者
优化方案:通过MQ解耦

(4)配置中的ip导致上下游耦合
特征多个上游需要修改配置重启
优化方案使用内网域名替代内网ip,通过“修改DNS指向,统一切断旧连接”的方式来上游无感切换

(5)下游扩容导致上下游耦合

特性:多个上游需要修改配置重启


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