微服务架构设计模式与最佳实践

微服务架构将一个大型的单体应用拆分为一组小型的、松耦合的服务。每个服务运行在自己的进程中，并通过轻量级机制（通常是 HTTP API）进行通信。

常见设计模式

1. API 网关 (API Gateway)

API 网关是系统的单一入口点。它负责请求路由、负载均衡、认证、限流等功能，屏蔽了后端服务的复杂性。

2. 服务发现 (Service Discovery)

在微服务环境中，服务实例的网络位置（IP 和端口）是动态变化的。服务发现机制允许服务相互查找和通信。常见的工具有 Consul, Eureka, Etcd。

3. 断路器 (Circuit Breaker)

为了防止服务故障级联扩散，断路器模式监控服务调用的失败率。当失败率达到阈值时，断路器“跳闸”，快速返回错误，给下游服务恢复的时间。

4. Saga 模式

用于解决分布式事务问题。Saga 将一个长事务拆分为一系列本地事务，每个本地事务更新数据库并发布消息触发下一个本地事务。如果某个步骤失败，则执行补偿事务（Compensating Transaction）来回滚之前的操作。

微服务的挑战

微服务虽然带来了灵活性和可扩展性，但也引入了分布式系统的复杂性，如网络延迟、数据一致性、运维难度等。