面试题：微服务架构下如何优雅地进行API版本升级

Question

假设你正在维护一个基于微服务架构的系统，其中多个微服务通过API相互通信。现在需要对某个核心微服务的API进行版本升级，要求在升级过程中尽量减少对其他微服务的影响，并且确保数据的一致性和业务的连续性，描述你的具体实现方案。

Answer 1

1. 版本兼容设计
   • 在新的API版本中，保留旧版本API的部分接口，并且确保数据结构和响应格式尽量向后兼容。例如，如果旧版本API接受一个JSON格式的请求体，新版本应能处理同样结构的请求体，即使有新的可选字段。
   • 使用语义化版本号，如v1.0.0，其中v表示版本，第一位数字表示不兼容的重大变更，第二位数字表示兼容的新增功能，第三位数字表示兼容的错误修复。明确告知其他微服务当前API的版本变化情况。
2. 双版本部署
   • 在核心微服务升级过程中，采用双版本部署的方式。即同时部署旧版本和新版本的核心微服务实例。
   • 负载均衡器可以根据请求头中的特定标识（如api - version）来决定将请求转发到旧版本还是新版本的微服务实例。例如，未携带api - version头或者携带api - version: v1的请求转发到旧版本实例，携带api - version: v2的请求转发到新版本实例。
3. 数据迁移与一致性
   • 制定数据迁移计划。如果新版本API的数据结构发生变化，需要设计一套数据迁移方案，确保旧数据能正确转换为新版本所需的格式。可以采用逐步迁移的策略，先迁移部分关键数据，再在业务低峰期迁移全部数据。
   • 为了保证数据一致性，在新旧版本切换过程中，使用分布式事务机制。例如，采用TCC（Try - Confirm - Cancel）模式，在新版本微服务进行业务操作前先尝试锁定资源，确认阶段执行真正的业务逻辑，如果出现问题在取消阶段回滚操作，确保数据在新旧版本切换过程中的一致性。
4. 灰度发布
   • 先将新版本核心微服务以灰度方式发布，例如，先让1%的流量进入新版本，观察系统运行情况，包括性能指标、业务逻辑正确性等。
   • 根据灰度发布的结果，逐步增加新版本的流量，如5%、10%等，直到所有流量都切换到新版本。在此过程中，如果发现问题，可以及时将流量切回旧版本，确保业务的连续性。
5. 测试与监控
   • 在升级前，进行全面的集成测试，确保新版本核心微服务与其他微服务之间的通信正常，业务逻辑正确。不仅要测试正向场景，还要测试各种异常场景，如网络中断、参数错误等。
   • 升级过程中，加强系统监控，包括性能监控（如响应时间、吞吐量）、错误监控（如API调用失败率）、业务监控（如关键业务指标的变化）。一旦发现异常，及时进行处理，保障业务的稳定运行。
6. 沟通与协调
   • 在升级前，与其他微服务的开发团队进行充分沟通，告知API版本升级的计划、时间、影响范围等信息，让他们提前做好适配准备。
   • 在升级过程中，保持密切协作，及时解决出现的问题，确保整个系统的稳定性和业务连续性。