面试题：Node.js模块化API接口服务的微服务化改造

Question

现有一个基于Node.js构建的大型模块化API接口服务，为了提高系统的可维护性、扩展性和容错性，计划将其改造为微服务架构。请你阐述改造的整体思路，包括如何划分微服务模块，如何实现微服务之间的通信和数据共享，以及在改造过程中可能遇到的挑战及解决方案。

Answer 1

改造整体思路

1. 业务分析与模块划分：对现有的API接口服务按业务功能进行详细梳理，例如将用户相关功能（注册、登录、信息修改等）划分为用户服务；订单相关功能（下单、订单查询、订单状态更新等）划分为订单服务。以功能的独立性、内聚性为原则，每个微服务专注于单一业务功能。
2. 技术选型：选择适合微服务架构的框架，如Express或Koa构建每个微服务实例。对于服务注册与发现，可选用Consul、Eureka等工具。对于配置管理，可使用Apollo或Spring Cloud Config等。

微服务模块划分

1. 按业务功能划分：将复杂的业务逻辑分割成多个相对独立的业务模块，每个模块作为一个微服务。例如，将商品管理、库存管理、支付管理分别独立成微服务。这样每个微服务职责明确，便于开发、维护和扩展。
2. 按数据边界划分：根据数据的独立性和关联性进行划分。如果某些数据在业务上紧密相关且操作具有原子性，可将操作这些数据的功能放在一个微服务中。比如，用户的基本信息和用户设置数据，可归到用户微服务中。

微服务之间的通信与数据共享

1. 通信方式
   • RESTful API：使用HTTP协议通过RESTful接口进行通信。每个微服务暴露RESTful API供其他微服务调用，这种方式简单易懂，通用性强。
   • 消息队列：采用如RabbitMQ、Kafka等消息队列。适用于异步通信场景，如订单创建成功后，通过消息队列通知库存微服务扣减库存，解耦了订单服务和库存服务。
2. 数据共享
   • 数据库共享：对于一些基础数据，如地区信息、商品分类等，可使用共享数据库。但要注意数据库事务的处理，避免数据一致性问题。
   • 数据同步：通过ETL（Extract，Transform，Load）工具或自定义脚本，定期将部分需要共享的数据从一个微服务的数据库同步到其他微服务。例如，将用户积分数据从积分微服务同步到用户展示微服务。

改造过程中可能遇到的挑战及解决方案

1. 服务治理挑战
   • 挑战：服务注册与发现不稳定，服务调用链复杂难以追踪。
   • 解决方案：采用成熟的服务注册与发现工具，并进行监控和优化。使用分布式链路追踪工具（如Zipkin）来跟踪服务调用流程，定位问题。
2. 数据一致性挑战
   • 挑战：多个微服务操作共享数据时，容易出现数据不一致。
   • 解决方案：引入分布式事务框架（如Seata），确保跨微服务操作的数据一致性。或者采用最终一致性方案，通过消息队列和补偿机制来解决。
3. 运维挑战
   • 挑战：微服务数量增多，运维复杂度增加，如日志管理、资源监控等。
   • 解决方案：建立统一的日志管理平台（如ELK Stack），便于集中查看和分析日志。使用容器化技术（如Docker）和容器编排工具（如Kubernetes）来管理微服务的部署、资源分配和监控。