从单体到分布式:大型电商技术架构的进化之路

从单体到分布式:大型电商技术架构的进化之路

作为一名技术架构师,我亲历了我们电商平台从最初的单体架构一路成长为分布式微服务架构,这是一场技术与业务并行发展的旅程。从最初的简单网站,到应对高并发、大规模数据处理,架构的演进不仅是技术上的选择,更是商业模式变化的映射。


一、单体架构时期:起步阶段

初创电商,代码全写在一起

刚开始,我们的电商网站很简单,一个典型的单体应用

  • 一个大仓库式的代码库
  • 所有业务逻辑(用户管理、商品展示、订单处理)都在一个系统里
  • 后端使用 Spring MVC,数据库是 MySQL

在这套架构下,开发非常直观,部署也简单。用户请求从浏览器进入服务器,调用数据库,返回结果:

代码语言:python代码运行次数:0运行复制
@app.route('/product/<id>')
def get_product(id):
    product = db.get("SELECT * FROM products WHERE id=?", id)
    return jsonify(product)

然而,随着业务增长,我们遇到了流量瓶颈

  • 高并发时,数据库连接撑不住
  • 代码复杂度激增,部署一次影响整个系统
  • 维护成本飙升,每次修改都牵一发而动全身

于是,我们决定进化架构,走向分布式。


二、服务拆分:迈向微服务

业务拆分,微服务上场

为了提高可扩展性,我们把单体系统拆分成多个微服务

  • 用户服务(User Service)
  • 订单服务(Order Service)
  • 商品服务(Product Service)

这意味着,订单处理不再受限于用户管理的数据库,可以独立扩展。数据层我们改用MongoDBRedis,实现更灵活的读写分离:

代码语言:java复制
@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<Order> getOrder(@PathVariable String id) {
        return ResponseEntity.ok(orderService.getOrderById(id));
    }
}

同时,我们采用 Spring Cloud 作为微服务管理框架,引入API网关服务发现,提升整个系统的稳定性。


三、消息队列与缓存优化

削峰填谷,提高并发处理能力

随着流量增长,我们发现数据库压力仍然很大。订单高峰期,直接写数据库导致大量请求失败。于是,我们引入消息队列(Kafka / RabbitMQ)

  • 用户下单时,先写入消息队列
  • 后台异步处理订单,减少数据库压力

代码示例:

代码语言:python代码运行次数:0运行复制
import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost'))
channel = connection.channel()

channel.queue_declare(queue='order_queue')
channel.basic_publish(exchange='', routing_key='order_queue', body='New Order')
print("订单已发送到队列")
connection.close()

此外,我们使用Redis缓存,让商品浏览、库存查询更快:

代码语言:python代码运行次数:0运行复制
import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
product = r.get("product:12345")  # 直接从缓存获取商品信息

这样,即使数据库出现问题,用户仍能正常浏览商品,不影响用户体验。


四、云原生架构:最终形态

Kubernetes,让系统自动扩展

当业务规模继续扩大,我们决定采用云原生技术

  • 通过 Kubernetes (K8s) 让微服务自动伸缩
  • 使用 Istio 进行服务流量管理
  • 采用 Serverless 实现事件驱动业务逻辑

这让我们架构变得灵活可扩展

代码语言:yaml复制
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: order-service
spec:
  replicas: 3  # 订单服务动态扩展
  template:
    spec:
      containers:
      - name: order-container
        image: order-service:latest

从单体系统到分布式微服务,再到云原生,我们的电商平台架构经历了多次进化,最终实现了高效、稳定、可扩展的系统。


五、总结

架构进化不是一蹴而就,而是业务发展驱动的

单体架构微服务,再到云原生,每一次变化都伴随着业务增长和技术挑战:

  1. 起步阶段:单体应用,开发快但扩展难
  2. 流量增长:拆分微服务,提高灵活性
  3. 优化性能:引入消息队列和缓存,提升并发能力
  4. 云原生时代:Kubernetes 管理,自动扩展,降本增效

技术架构的演进,最终是为了支撑业务增长,让用户体验更流畅,系统运行更稳定。