何謂微服務架構？
微服務架構是一種將應用程式建構為業務領域模型下多個小型、自主服務集合的架構風格。每個微服務皆為獨立的業務功能單元，可獨立開發、部署與擴展。此方法有別於傳統單體架構——後者將所有功能緊密耦合，並以單一整體進行部署。
在微服務架構中，各服務透過網路相互通訊，通常採用輕量級通訊協定（如HTTP/REST）或訊息佇列進行傳遞。 每個服務皆封裝其專屬資料儲存機制，並可採用不同程式語言編寫，使團隊能為特定任務選擇最佳技術方案。此模組化架構顯著提升應用程式的靈活性、擴展性與韌性。微服務架構尤其適合雲原生應用，因其能充分發揮雲端運算的彈性擴展與分散式運算優勢，讓企業得以依據需求動態分配資源。
微服務架構的優勢
微服務架構具備眾多優勢，使其成為現代軟體開發的熱門選擇。以下列舉幾項關鍵優勢：
- 可擴展性：微服務可獨立擴展，實現資源高效利用並提升效能。透過採用針對雲原生工作負載優化的處理器（如搭載E-核心的IntelXeon ），能進一步強化微服務的擴展能力，確保其在高需求情境下具備更卓越的處理效率與響應能力。
- 技術的靈活性：不同微服務可採用最符合其特定需求的技術進行建構。
- 改進的故障隔離：單一微服務的故障不必然導致整個應用程式崩潰，從而提升整體系統可靠性。
- 更快上市時間：獨立的開發與部署週期可實現更快速的版本發布與更新。
- 提升開發者生產力：規模精簡、目標明確的團隊能專注於個別服務的開發，從而提升生產力與創新能力。
微服務架構的應用
微服務架構的主要應用之一在於大型企業系統，其中不同業務功能可獨立開發與維護。例如在電商平台中，可透過獨立的微服務分別管理用戶認證、產品目錄、支付處理及訂單管理。這種模組化方法使企業能依據需求擴展特定組件，從而提升整體系統效能與客戶體驗。
微服務架構的另一項重要應用在於雲原生應用的開發。雲端環境（如AWS、Azure與Google Cloud）因其內建對容器化、協調管理及持續部署的支援，與微服務高度契合。透過採用微服務，企業能建構具備高韌性與靈活性的應用程式，使其能輕鬆適應不斷變化的業務需求與技術進步。此舉可加速創新週期、降低營運成本，並提升滿足客戶需求的能力。
微服務架構發展歷程中的里程碑
微服務架構的發展歷程，可歸納為以下幾項關鍵技術進展：
- 2005年：「微服務」一詞開始在軟體架構師的討論中浮現，用以描述一種新型的架構風格。
- 2010年：Netflix率先採用微服務架構來應對其龐大的擴展挑戰，為業界樹立了標竿。
- 2011年：亞馬遜轉型採用微服務架構，大幅提升其擴展能力與快速創新能力。
- 2014年：馬丁·福勒與詹姆斯·路易斯正式闡述了微服務架構，提供了清晰的定義與原則。
- 2015年：Docker 廣受歡迎，促進了微服務的容器化，並簡化了部署與管理流程。
- 2017年：Kubernetes成為微服務調度的主導平台，進一步提升了微服務的擴展性和韌性。
- 2020年：微服務架構的採用成為mainstream趨勢，眾多組織藉此優勢推動數位轉型計畫。
微服務架構的元件與實作最佳實踐
此類架構由多個關鍵元件協同運作，共同構成具凝聚力且可擴展的系統。這些元件包含獨立的微服務——即自包含的功能單元——以及作為外部客戶端與微服務互動單一入口點的 API 閘道。 其他重要元件包含：使微服務能在網路中相互發現的服務發現機制，以及將流量均勻分配至多個微服務實例的負載平衡器。此外，監控與記錄工具對於追蹤微服務的效能與健康狀態至關重要，而容器化平台與協調工具則能協助大規模部署與管理微服務。
實施微服務架構需遵循若干最佳實踐，以確保其效能與永續性。首先，應圍繞業務能力設計微服務，並保持服務模塊精簡聚焦，從而簡化開發、測試與維護流程。確保服務間鬆散耦合至關重要，可透過採用定義明確的通訊API實現。強調測試、部署及監控流程的自動化，能顯著提升效率與可靠性。 採用持續整合與持續部署（CI/CD）的文化有助於更快交付更新並減少錯誤。此外，實施強健的安全措施（例如在API閘道層實施驗證與授權機制），可確保系統的完整性與機密性。
常見問題
- 在微服務架構中，何謂 HTTP/REST？
HTTP/REST 是微服務架構中用於實現不同服務間互動的通訊協定。其中 HTTP（超文本傳輸協定）是傳輸資料的基礎協定，而 REST（表徵狀態轉移）則是一種架構風格，它運用 HTTP 來促進微服務間可擴展且無狀態的通訊。 - 還有哪些架構類型可與微服務相提並論？
微服務架構常被拿來與單體架構及服務導向架構（SOA）比較。單體架構將應用程式建構為單一整合單元，可能導致擴展性與維護性問題。 另一方面，SOA 採用的服務粒度較微服務粗糙，且常透過企業服務匯流排（ESB）進行通訊，這可能增加系統複雜度與額外開銷。 - 微服務架構如何提升可擴展性？
微服務架構透過允許各服務獨立開發、部署與擴展，從而提升可擴展性。這意味著應用程式的特定組件可擴展以處理增加的負載，同時不影響系統其他部分，從而實現資源的更有效運用。 - 容器在微服務架構中扮演什麼角色？
容器（例如 Docker 提供的容器）透過封裝每個微服務及其依賴項，在微服務架構中發揮關鍵作用。這確保了不同環境間的一致性，並簡化了微服務的部署、擴展與管理。容器同時促進了協調工具（如 Kubernetes）的應用，以自動化這些流程。 - 微服務架構如何實現故障隔離？
微服務架構透過設計使每個服務獨立且鬆散耦合來實現故障隔離。這意味著單一微服務的故障不會擴散至其他服務，從而將對整體系統的影響降至最低。此外，實施強健的監控與回退機制可進一步提升容錯能力。