什么是 SOA

11 July 2022

面向服务架构（SOA）是一种架构设计模式，包含多个服务，而服务之间互相配合提供一系列功能。

服务的最基本机制就是“问/答”（Request/Response）形式。我提出问题，你给我答案。对“我”来说，“你”就是服务的提供方。SOA 应用的基本形式就是应用程序向不同的服务提出请求，得到答案，根据这些答案，组合成一个想要的结果。

SOA的底层逻辑是为了实现松耦合（Loose Coupling）。松耦合系统中的各个模块互相独立，每个服务对于其他服务来说，就好像是一个黑盒子。使用服务的时候，只要关心提供的服务是什么，而不用关心内部的工作机制。

在程序开发中，这种松耦合的黑盒子，最原始的实现方式就是写一个函数。把经常重复使用的代码段，封装成一个个的函数，取一个有意义的函数名，就可以在不同地方调用。

比如，已知三角形的三条边长度，就可以通过海伦-秦九韶公式计算三角形的面积。如果不写成函数的话，就要这样算：

// -*- compile-command: "g++ -std=c++20 code.cpp && ./a"; -*-
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
    double a = 10;
    double b = 15;
    double c = 18;
    double p = (a + b + c) / 2;
    double S = sqrt((p-a)*(p-b)*(p-c)*p);
    cout << "三角形三条边为：" << a << ", " << b << ", " << c << endl;
    cout << "三角形的面积为：" << S << endl;
}

三角形三条边为：10, 15, 18
三角形的面积为：74.9996

如果把计算面积的过程写成函数，就可以多次函数，不易出错，代码更精简。

// -*- compile-command: "g++ -std=c++20 code.cpp && ./a"; -*-
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
double area(double a, double b, double c) {
    double p = (a + b + c) / 2;
    double S = sqrt((p-a)*(p-b)*(p-c)*p);
    cout << "三角形三条边为：" << a << ", " << b << ", " << c << endl;
    cout << "三角形的面积为：" << S << endl;
    return S;
}
int main()
{
    area(11, 12, 13);
    area(11, 12, 14);
}

三角形三条边为：11, 12, 13
三角形的面积为：61.4817
三角形三条边为：11, 12, 14
三角形的面积为：63.7059

但是，用函数封装服务，并不灵活，如果函数逻辑修改了，所有用到的代码都得重新编译一遍。所以，人们又想出来编译模块、动态库等方法。

然而服务和模块、程序库的区别在于服务与服务之间是互相独立的，通过网络调用的方式进行通信。不同的服务可以运行在不同平台上，用不同的开发语言开发。

这就好像电动汽车里的动力电池。模块就好像是电池模组，服务就好像是电池 Pack。电池模组是整个电池Pack的组成单元，无法独立运作，而电池Pack就是一个完整的产品，能够为电动汽车提供强劲动力。

尽管服务之间是互相独立的，但是服务之间的通信方式必须统一，这种统一的通信机制，就是企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）。ESB 的通信方式有 SOAP、REST、RPC 等。其中 SOAP 就是服务间通过 HTTP+XML 的形式完成数据交换，REST 就是HTTP+JSON 的形式，RPC 是基于 Socket 的形式。Apache CXF 框架就是 SOAP+REST 框架，Dubbo 是 RPC 框架，而 SpringCloud 是遵守 REST 规范的微服务生态系统。

为了找到特定的服务，SOA ESB 还需要提供服务注册和服务发现功能，新的服务通过服务注册到系统，应用程序就可以通过服务发现找到需要的服务，调用接口实现功能。

总结下 SOA 的优势：

重用性。服务和服务之间是松耦合的，所以每个服务可以用于不同的应用场景而不会互相干扰。
多平台。服务之间松耦合，只要服务之间ESB通讯的接口明确，服务内部的实现就可以更具实际情况选择，可以是不同的操作系统，不同的开发语言。
易维护。部分服务可以临时停下来维护，整个应用可以持续运行。
可靠性。服务之间互相独立，某个服务出问题不会影响其他服务。
易测试。每个服务可以单独进行测试，确保了整个系统有比较好的运行基础。
开发快。因为很多服务可以重用，开发一个新应用只要调用已有的服务。

SOA 也有一些缺点：

因为太多的服务调用，可能带来一些性能损耗
每个服务需要明确的文件定义，有些繁琐

另外，既然要了解 SOA，还得过一下所谓的 SOA 宣言：

Business value over technical strategy
业务价值高于技术策略
Strategic goals over project-specific benefits
战略目标高于项目收益
Intrinsic interoperability over custom integration
固有的互操作高于相应客户的集成
Shared services over purpose-specific implementations
共享的服务高于非标实现
Flexibility over optimization
灵活性高于性能调优
Evolutionary refinement over pursuit of initial perfection
持续改进高于一开始就追求完美

总结一下：

SOA 是基于服务和 ESB 的应用开发架构
遵循三个原则：松耦合、迟绑定和服务发现
SOA有高重用性、多平台开发、易维护、高可靠、易测试、开发快等优势
SOA的缺点是性能损耗、实现略复杂

technology 379