来自：滴滴技术
桔妹导读：在不久前的GopherChina大会中，滴滴高级专家工程师杜欢以《大型微服务框架设计实践》为主题的深度分享。小编在此整理成文，与大家分享。
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大家好，我是杜欢，很荣幸能代表滴滴来做分享。我来滴滴的 件事情就是帮助公司统一技术栈，在服务端我们要把以前拿PHP和Java做的服务统一起来，经过很多思考和选择之后我们决定用Go来重构大部分业务服务。现在，滴滴内部已经有非常多的用Go实现的服务和大量Go开发者。
《?型微服务框架设计实践》是一个很大的话题，这个题目其实分为三个方面，“微服务框架”、“大型”和“设计实践”。我们日常看到的各种开源微服务框架，在我看来都不算“大型”，解决的问题比较单纯。大型微服务框架究竟是什么，又应该怎么去一步步落地实践，我会从问题出发，分别从以下几个方面来探讨这个话题。
?发现问题：服务开发过程中的痛点
?以史鉴今：从服务框架的演进历程中找到规律
??道?简：?型微服务框架的设计要点
?精雕细琢：框架关键实现细节
▍发现问题：服务开发过程中的痛点▍复杂业务开发过程中的痛点我们在进行复杂业务开发的过程中，有以下几个常见的痛点：
?时间紧、任务多、团队?、业务增?快，如何还能保证架构稳定可靠？
?研发?平参差不?、项?压??顾不暇，如何保证质量基线不被突破？
?公司有各种?具平台、SDK、 实践，如何尽可能的在业务中使?？
互联网业务研发的特点是“快”、“糙”、“猛”：开发节奏快、质量较粗糙、增长迅猛。我们能否做到“快”、“猛”而“不糙”呢？这就需要有一些技术架构来守住质量基线，在业务快速堆砌代码的时候也能保持技术架构的健康。
在大型项目中，我们也经常会短时间聚集一批人参与开发，很显然我们没有办法保证这些人的能力和风格是完全拉齐的，我们需要尽可能减少“人”在项目质量中的影响。
公司内有大量 的技术平台和工具，业务中肯定是希望尽可能都用上的，但又不想付出太多的使用成本，必定需要有一些技术手段让业务与公司基础设施无缝集成起来。
很自然我们会想到，有没有一种“框架”可以解决这个问题，带着这个问题我们探索了所有的可能性并找到一些答案。
▍以史鉴今：从服务框架的演进历程中找到规律
▍服务框架进化史服务框架的历史可以追溯到年，PHP在那一年诞生。PHP是一个服务框架，这个语言首先是一个模板，其次才是一种语言，默认情况下所有的PHP文件内容都被直接发送到客户端，只有使用了?php?标签的部分才是代码。在这段时间里，我们也称作Web.0时代里，浏览器功能还不算强，很多的设计理念来源于C/S架构的想法。这时候的服务框架的 是00年推出的ASP.net，当年真的是非常惊艳，我们可以在VisualStudio里面通过拖动界面、双击按钮写代码来完成一个网页的开发，非常具有颠覆性。当然，由于当时技术所限，这样做出来的网页体验并不行，最终没有成为主流。
接着，Web.0时代来临了，大家越来越觉得传统软件中经常使用的MVC模式特别适合于服务端开发。Django发布于年，这是一款非常经典的MVC框架，包含了所有MVC框架必有的设计要素。MVC框架的 当属RubyonRails，它给我们带来了非常多先进的设计理念，例如“约定大于配置”、ActiveRecord、非常好用的工具链等。
年后，各种MVC架构的服务框架开始井喷式出现，这里我就不做一一介绍。
▍标志性服务框架随着互联网业务越来越复杂，前端逻辑越来越重，我们发现业务服务开始慢慢分化：页面渲染的工作回到了前端；Model层逐步下沉成独立服务，并且催生了RPC协议的流行；业务接入层只需要提供API。于是，MVC中的V和M逐步消失，演变成了路由框架和RPC框架两种形态，分别满足不同的需求。年，Sinatra发布了，它是一个非常 的纯路由框架，大量使用middleware设计来扩展框架能力，业务代码可以实现的非常简洁优雅。这个框架相对小众（GithubStars0k，实际也算很有名了），其设计思想影响了很多后续框架，包括Express.js、Gomartini等。同年，Thrift开源，这是Facebook内部使用RPC框架，现在被广泛用于各种微服务之中。Google其实更早就在内部使用Protobuf，不过直到年才首次开源。
再往后，我们的基础设施开始发生重大变革，微服务概念兴起，虚拟化、docker开始越来越流行，服务框架与业务越发解耦，甚至可以做到业务几乎无感知。08年刚开源的Istio就是其中的典型，它专注于解决网络触达问题，包括服务治理、负载均衡、动态扩缩容等。
▍服务框架的演进趋势通过回顾服务框架的发展史，我们发现服务框架变得越来越像一种新的“操作系统”，越来越多的框架让我们忘记了Web开发有多么复杂，让我们能专注于业务本身。就像操作系统一样，我们在业务代码中以为直接操作了内存，但其实并不然，操作系统为我们屏蔽了总线寻址、虚地址空间、缺页中断等一系列细节，这样我们才能将注意力放在怎么使用内存上，而不是这些跟业务无关的细节。
随着框架对底层的抽象越来越高，框架的入门门槛在变低，以前我们需要逐步学习框架的各种概念之后才能开始写业务代码，到现在，很多框架都提供了非常简洁好用的工具链，使用者很快就能专注输出业务代码。不过这也使得使用者更难以懂得框架背后发生的事情，想要做一些更深层次定制和优化时变得相对困难很多，这使得框架的学习曲线越发趋近于“阶跃式”。
随着技术进步，框架也从代码框架变成一种运行环境，框架代码与业务代码也不断解耦。这时候就体现出Go的一些优越性了，在容器生态里面，Go占据着先发优势，同时Go的interface也非常适合于实现duck-typing模式，避免业务代码显式的与框架耦合，同时Go的语法相对简单，也比较容易用一些编译器技巧来透明的增强业务代码。
▍?道?简：?型微服务框架的设计要点▍站在全局视角观察微服务架构服务框架的演进过程是有历史必然性的。
传统Web网站最开始只是在简单的呈现内容和完成一些单纯的业务流程，传统的“三层结构”（网站、中间件、存储）就可以非常好的满足需求。
Web.0时代，随着网络带宽和浏览器技术升级，更多的网站开始使用前端渲染，服务端则更多的退化成APIGateway，前后端有了明显的分层。同时，由于互联网业务越来越复杂，存储变得越来越多，不同业务模块之间的存储隔离势在必行，这种场景催生了微服务架构，并且让微服务框架、服务发现、全链路跟踪、容器化等技术日渐兴盛，成为现在讨论的热点话题，并且也出现了大量成熟可用的技术方案。
再往后呢？我们在滴滴的实践中发现，当一个公司的组织结构成长为多事业群架构，每个事业群里面又有很多事业部，下面还有各种独立的部门，在这种场景下，微服务之间也需要进行隔离和分层，一个部门往往会需要提供一个API或broker服务来屏蔽公司内其他服务对这个部门服务的调用，在逻辑上就形成了由多个独立微服务构成的“大型微服务”。
在大型微服务架构中，技术挑战会发生什么变化？
据我所知，国内某一线互联网公司的一个事业群里部署了超过0,个微服务。大家可以思考一下，假如一个项目里面有0,个class并且互相会有各种调用关系，要设计好这样的项目并且让它容易扩展和维护是不是很困难？这是一定的。如果我们把一个微服务类比成一个class，为了能够让这么复杂的体系可以正常运转，我们必须给class进行更进一步的分类，形成各种class之上的设计模式，比如MVC。以我们开发软件的经验来看，当开发单个class不再成为一件难事的时候，如何架构这些class会变成我们设计的焦点。
我们看到前面是框架，更多解决是日常基础的东西，但是对于人与人之间如何高效合作、非常复杂的软件架构如何设计与维护，这些方面并没有解决太好。
大型微服务的挑战恰好就在于此。当我们解决了最基本的微服务框架所面临的挑战之后，如何进一步方便架构师像操作class一样来重构微服务架构，这成了大型微服务框架应该解决的问题。这对于互联网公司来说是一个问题，比如我所负责的业务整个代码量几百万行，看起来听多了，但跟传统软件比就没那么吓人。以前Windows7操作系统，整体代码量一亿行，其中 的单体应用是IE有几百万行代码，里面的class也有上万个了。对于这样规模的软件要注意什么呢？是各种重构工具，要能一键生成或合并或拆分class，要让软件的组织形式足够灵活。这里面的解决方法可以借鉴传统软件的开发思路。
▍大型微服务框架的设计目标结合上面这些分析，我们意识到大型微服务框架实际上是开发人员的“效率产品”，我们不但要让一线研发专注于业务开发，也要让大家几乎无感知的使用公司各种基础设计，还要让架构师能够非常轻易的调整微服务整体架构，方便像重构代码一样重构微服务整体架构，从而提升架构的可维护性。
公司现有架构就是业务软件的操作系统，不管公司现有架构是什么，所有业务架构必须基于公司现有基础进行构建，没有哪个部门会在做业务的时候分精力去做运维系统。现在所有的开源微服务框架都不知道大家底层实际在用什么，只解决一些通用性问题，要想真的落地使用还需要做很多改造以适应公司现有架构，典型的例子就是dubbo和阿里内部的HSF。为什么内部不直接使用dubbo？因为HSF做了很多跟内部系统绑定的事情，这样可以让开发人员用的更爽，但也就跟开源的系统渐行渐远了。
大型微服务框架是微服务框架之上的东西，它是在一个或多个微服务框架之上，进一步解决效率问题的框架。提升效率的核心是让所有业务方真正专注于业务本身，而不是想很多很重复的问题。如果0,个服务花5,人维护，每个人都思考怎么接公司系统和怎么做好稳定性，就算每次开发过程中花0%的时间思考这些，也浪费了5,人的0%时间，想想都很多，省下来可以做很多业务。
▍Ruleofleastpower
要想设计好大型微服务框，我们必须遵循“Ruleofleastpower”（够用就好）的原则。
这个原则是由WWW发明者TimBerners-Lee提出的，它被广泛用于指导各种W3C标准制定。TimBL说， 的设计不是解决所有问题，而是恰好解决当下问题。就是因为我们面对的需求实际上是多变的，我们也不确定别人会怎么用，所以我们要尽可能只设计最本质的东西，减少复杂性，这样做反而让框架具有更多可能性。
Ruleofleastpower其实跟我们通常的设计思想相左，一般在设计框架的时候，架构师会比较倾向于“大而全”，由于我们一般都很难预测框架的使用者会如何使用，于是自然而然的会提供想象中“可能会被用到”的各种功能，导致设计越来越可扩展的同时也越来越复杂。各种软件框架的演进历史告诉我们，“大而全”的框架最终都会被使用者抛弃，而且抛弃它的理由往往都是“太重了”，非常具有讽刺意味。
框架要想设计的“好”，就需要抓住需求的本质，只有真正不变的东西才能进入框架，还没想清楚的部分不要轻易纳入框架，这种思想就是Ruleofleastpower的一种应用方式。
▍大型微服务框架的设计要点
结合Ruleofleastpower设计思想，我们在这里列举了大型微服务框架的设计要点。
最基本的，我们需要实现各种微服务框架必有的功能，例如服务治理、水平扩容等。需要注意的是，在这里我们并不会再次重复造轮子，而是大量使用公司内外已有的技术积累，框架所做的事情是统一并抽象相关接口，让业务代码与具体实现解耦。
从工具链层面来说，我们让业务无需操心开发调试之外的事情，这也要求与公司各种进行无缝集成，降低使用难度。
从设计风格上来说，我们提供非常有限度的扩展度，仅在必要的地方提供interceptor模式的扩展接口，所有框架组件都是以“组合”（治白癜风的外用药治白癜风的外用药