技改之路：从单块应用到微服务，我的血泪总结

技改是技术改造的简称，是技术的蜕变。本文指的是在公司技术发展的某个瓶颈阶段，按原有开发和组织方式已经无法玩下去，这时公司希望引进架构师或技术牛人，来破解当前困局。技术改造，对于公司和技术人员而言都非常难得，参与者多，主导者少。我有幸前后主导过 3 次 OTA 系统的技改，规模有大有小，每次环境和问题虽不一样，但还是有套路可循。

《技改之路》少讲技术多讲路，我们不过多的关注技术细节和中间件的实现，而重点讲述技术改造的过程和思考，以下是本次分享的 Topic：

• 系统背景
• 前期工作
• 技改实施
• 总结

一、系统背景

1、技术规模

公司

• 国内领先的 B2B 机票分销平台
• 资本原始积累，财务良好，一直盈利

系统规模

• 200+ 应用
• 100+ 库，1 万 + 表

研发规模

• 开发人员 200 人左右
• 服务器有 200 台左右

此案例是一个中等规模的电子商务公司，老板白手起家，资本原始积累，现在赚钱的互联网公司很少哦。公司从 2006 年的几个研发人员，到技改前的 200 个左右研发人员，业务发展良好，是国内领先的 B2B 机票分销平台，互联网名声虽不大，但处于闷声发大财的状态。

公司之前尝试过 2 次系统重建，请了一批批的牛人，前后经历过 4 年。公司消耗大，但都以失败告终。此案例是我本人的第 2 次技改，效果不错，整体进展顺利，团队技术水平也有 1~2 个档次的提升，算是比较成功的实践。另外，因为案例过于真实，有些 UML 会打上马赛克，请多谅解。

2、单块应用

3、主要问题

• 单块应用，该合并的没有合并，该拆开的没有拆开，单个体量不合理，主平台体量太大，其它又过小；
• 技术过旧：使用 7 年以前的技术，主平台采用单块应用，且体量过大，无法整体更新维护；
• 多版本共存：版本混乱，只敢添加，不敢修改；
• 整个系统非常脆弱，问题多，访问量一大就挂；
• 管理问题：发布困难、测试困难、修改困难、排错困难。

二、前期工作

1、架构部组建

成立架构部：

• 内招几名老程序员，外招几个架构师

培养：

• 内部走出去，提高眼界；外部牛人请进来，落地了解历史和业务

制度：

• 项目管理 + 知识分享： JIRA+WIKI
• 团队建设、技术分享、工程师文化

2、总体规划

架构是演化出来的还是设计出来的？对于创业场景，创业本身就是在未知中寻找机会，将不清楚变为清楚，系统的架构自然是演化出来的，而对于技术改造或 Google 搜索等复杂工程场景，系统的架构当然要精心策划。

公司电商系统总体架构，我们整整花了 1 个多月的时间，对项目做了总体的规划，然后对内宣讲推广，让每一个参与者了解自已的目标和价值。不手握地图，你怎知站对了位置！

3、中间件构建

我们构建的中间件有：

job/redis/center Log/ 业务监控 metrics/dashboad/ 调试工具 windbg/rabbitMQ

ORM 工具 dapper/MongoDB/jetermclient/ 公共类库 jFX/zookeeper/openTSDB

HBase/searcher 工具 solr/ 元数据管理 DDM/DLL 管理 nuget/ 自动发布 Jenkins/ 微服务架构 JSOA

中间件是应用系统的基础设施，是应用的装备和工具。农村建住房是一块砖一块砖的往上垒，城市建大 house 则是先打地基，然后再建主框架，最后才是垒砖，所以中间件的建设是大中型系统建设的前提。

以上中件间的构建过程贯穿于整个技改的生命周期，每一个中间件可能需要花 1~2 个月，它们大部分都基于开源。请关注上面的顺序，直面当前的问题，按需快速构建和推动。虽然使用开源，但中件间的引进和改造有自已的一套流程：调查 => 试用 => 选型 => 深入研究 => demo => wiki => 分享推广 => 业务系统试用 => 改进完善 => 大规模推广。

中间件的构建和增加，不仅对当前业务系统影响较小，还可以解决一部分业务难题，减轻数据库的压力。同时它还有利于建立技术氛围和分享机制。一支有激情、爱技术的研发团队，对技改的具体实施是非常重要的。

三、技改实施

1、数据库改造

当面对 100 个多库时，我认为系统架构师关注到数据库级别即可，建库拆库。数据库按模块整体迁移，其实并没有想象中那么难，理想情况下只需修改数据库的链接，而对于表和字段的优化，可由应用架构师或技术主管，以 SOA 收口或应用重构来实现。

数据库如何做到可伸缩，可大可小方便拆分呢，思考如下：

1. 上图从内往外看，一个框即可以是一个库，也可以是一个模块，还可以是一个表，根据当前业务规模和系统复杂度来实现；
2. 我们的大实体关系图具体为：产品、用户、订单、结算、基础设施。它们早期可以是一个库，里面有 5 个模块，中期可以分为 5 个库，后期则可以更底级别分为更多的库；
3. 命名规范：数据库名：业务线缩写 + 库名；模块名：参考大 E-R 图 + 专业词汇缩写；表名：模块缩写 + 表名；自增编号：表名 +ID；
4. 模块内可多表联接，模块间减少联接，数据库间不允许联接；
5. 每一个数据库有且仅有一个 Owner 组，原则上只允许一个团队才能 Create，其它团队访问需要分级控制，L1 为接口，L2 为只读库，L3 为直接读写“写库”。

数据库规划

数据库是整个信息系统中生命周期最长、最难修改的部分。所以让时间来解决时间的问题，要加强设计，具体实施过程如下：

1. 在地图即总体架构文档推广后，我们就新建立了一批库，这在早期还遭到 DBA 的抱怨；
2. 新增相关库后，新表按新规则创建，特殊情况走特殊审批；
3. 去 SP 去关联，让数据库减少计算，回归存储本质；
4. 数据库拆分，改表改字段，采用模块整体迁移或应用重构；
5. 一年后，再去看数据库，发现在没有特别立项和驱动的情况下，已接近一半的表在新库中。

数据变迁

状态图是数据的变迁，是数据与行为的互动，数据的变化会引起行为的变化，行为的变化会产生数据的不同。上图是国内的订单状态变迁图，它的价值不仅属于数据库层，还在于 SOA 服务化和核心业务流程。

2、服务改造

服务是动词，是行为或活动的抽象，它的价值在于业务逻辑或行为的重用，具体实施过程如下：

1. 服务列表和服务协议，在设计阶段使用 Excel 表格；
2. 统一 Request/Response 规范；
3. 服务实现，因没有直接可见的业务价值输出，最好以工单或项目来落地；
4. 服务治理，早期没有工具时，使用 WIKI 做简单管理，后期使用专业的服务治理工具。

领域模型

(点击放大图像)

没有领域图的架构设计都是耍流氓，我们画领域图的架构师是 2 位老员工，没有多少高大上，甚至于他们之前没有画过 UML，但我们的状态图和领域模型都是出自他们之手。其实画领域图的关键是懂事物本身，并知道它们的关系。我们的领域图与业务模型中的 5 大业务流程一一对应，包括：预订流程，订单处理流程，产品供应流程，财务结算流程，账户管理流程。

微服务

我们的微服务 JSOA V2.0 是基于 ServiceStack 当时最新的版本号 4.0.50 实现的，它本身支持轻量级协议和 Metadata，以及 Swagger，是微服务的一种架构实现。另外，它还可以再扩展以 API Gateway 的方式实现 Open API。

微服务 MSA 与我们之前的 SOA、ESB 有什么区别呢？

• ESB 有总线和聪明的管道管理能力；
• SOA 弱化了中间的管道和总线，强化了两端；
• 微服务 MSA 使用通用的轻量级协议和更加 web 化（RESTFUL）。

3、应用架构改造

系统是什么？系统 = 元素 + 关系。应用架构是什么？应用架构 = 应用 + 架构。应用就是系统的最小单元，应用分级和应用编号则构成了应用关系即应用的架构，它有利于应用的管理、交互和追踪。应用分为产品线，子系统和应用 3 级，每一级编号为 2 位，如 100206。应用要从用户的视角出发，先有用户，然后有应用功能，这样才是以用户为中心去构建系统。

4、组织架构微调

组织架构没有最佳实践，只有适合于自已当前的选择，以下是组织架构与技术架构对齐方面的思考：

1. 艺术与工程相关分离：UED；
2. 软件开发与硬件相分离：运维；
3. 技术研发与业务研发相分离：架构部；
4. 需求，实施，验收相分离：每业务线分产品组、开发组、测试组；
5. 开发按业务职责相分离：预订组、产品组、订单组；
6. 专业技术委员会制：测试、产品、开发、轮流主持，设委员长；

四、总结

1、过程总结

第一步 **** 总体规划：手握地图，明确路线；

第二步 **** 数据库：建库拆库，去 join 去 SP；

第三步 **** 中间件：按需构建，先增加常用；

第四步 **** 服务：技改 = 工单，有业务价值输出；

第五步 **** 应用：拆应用，建门户 Portal，重构应用；

第六步 **** 组织架构微调：组架技术与组织架构对齐，技改之后调整；

第七步 **** 固化：框架化，自动化，管理过程工具化如 DevOps。

2、经验感悟

• 从服务入手是错的，从数据库或中间件入手是正确的。服务属于高级阶段，方便行为的重用，是深层次优化，但太慢了；
• 从当前问题或故障入手，要先灭火，逆向分析 dump 工具很重要；
• 历史要尊重，早期不可做大的改动，不能过多地影响现有业务。建议只做加法，建新库和新中间件，这样就不会有太多阻力和负担；
• 一般不能全部重建，除非系统较小，系统规模大时只能拆分后分步重构；
• 技术并不是技改过程中最复杂的，人和事及关系才是麻烦的部分，历史问题的后面是人；
• 每次环境和问题都不一样，要有准备脱一层皮的心态。

3、通盘无妙招

技改是大折腾，于公司于个人而言都是，小改怡情，大改伤身，我们应该避免大的技术改造，但此现象又比较常见，特别是业务发展快的创业公司。所以真正高手下棋，应该是通盘无妙招，让正确的事情很容易发生，基于自然的演化来实现技术的演进。

怎样才能通盘无妙招，系统良性长久的发展？我们需要两个力量，一个是技术，一个是业务，如果只重视业务，而很容易在技术上积劳成疾，如果完全技术驱动，则又容易忘记业务目标。所以它们应该相伴相生，共同发展，在大的技术改造实施之后，在框架和流程相对固化后，小的技术重构项目应该长期存在，这样才能良性循环，让系统进入自然演进的状态。

互动问答

问题：请问张老师如果再来一次技改你会怎么做？在你做过的技改过程中你觉得你最大的收获是什么？觉得做的不好的又是什么？

这个问题非常好，为了更好回答您的问题，我简单介绍一下本人的 3 次技改经历。我的第 1 次技改是重建，项目从 10 月份到第二年 8 月，历史 10 个月，可以说是技术成功项目失败。第 2 次技改是重构，只管技术，少管人和业务，整体效果好，可以归结为成功。第 3 次技改还是重构，既管技术又管人，且业务处于高速发展期，资源少，可以总结为技术与业务相伴相生，技术效果一般。

如果以后还有机会，自已就不再直接负责了，实在是太累，从内外各招几个架构师，并按上面的工作流程和方式，然后把握好技术与业务的关系和资源占用即可。回到具体问题：

• 如果再来一次，我会多参考第 2 次技改经验，即 PPT 分享的过程总结；
• 技改后的收获是脱胎换骨，技术和管理都有很大提升；
• 不好的地方：要更多的关注业务，以及平衡好业务与技术的关系。

问题：单块应用向微服务迁移时，平滑过渡有什么技巧？如何解决分布式事务一致性呢？还有关于微服务持续交付、测试、监控（语义监控）方面有落地工具吗？

1. 平滑过渡的技术：直面当前系统的问题，不断有价值输出，然后参考上面的过程总结，先规划，然后中间件和数据库，最后是服务和应用；
2. 分布式事务一致性：使用替代方案，如最终一致；
3. 落地工具：MSA 与 SOA 的治理没有本质差别，还是 DevOps/Trace/Metrics/，我们使用的是 ServiceStack/JMetrics/CenterLog/Jenkins/。

问题：如果旧有模块关联复杂，又影响现有系统性能，相关开发人员流失，不好梳理，改造有风险，重写老板不答应，该如何取舍呢?

• 旧有模块关联复杂，又影响现有系统性能：先灭火解决当前故障, 逆向分析 dump 工具；
• 相关开发人员流失：引进中件间，建立分享机制和学习型团队，将技改总体规划，让每个人了解自已的价值和目标；
• 不好梳理，改造有风险：内招几个老员工成为应用架构师；
• 重写老板不答应：有业务价值输入，技改 == 工单或项目，借助业务项目来实现技改。

嘉宾介绍

张辉清，中青易游 CTO，曾先后就职于广之旅、携程商旅架构、古大集团，在古大集团主导了从单块应用到微服务的技术改造，任首席架构师和高级技术总监，目前就职于中青实业下属公司中青易游，任职 CTO。国家系统分析师和高级项目管理师，12 年的互联网分布式系统研发和架构经验，10 年的 OTA 旅游行业经历，是一枚技术爱好者和旅游爱好者。

感谢郭蕾对本文的审校。

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