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Shopify 是如何迁移到模块化单体架构的？

Shopify 高级工程师 Kirsten Westeinde 在 Shopify Unite 2019 大会上讨论了 Shopify 向模块化单体架构的演变。这包括使用设计收益线（ design payoff line ）来决定何时进行此更改，如何实现更改，以及为什么将微服务排除在目标架构之外。

一个关键的结论是，单体不一定是一个糟糕的架构，它具有许多优点，比如单个测试和部署管道。在项目开始时，当必须快速交付新特性时，这一点特别有用。只有在跨越了“设计收益线”时，也就是糟糕的设计阻碍特性开发的那一点，才应该开始改进架构。就 Shopify 而言，改进其架构并不意味着转向微服务，而是转向模块化单体架构。这结合了单体（例如单个测试和部署管道）和微服务（例如代码模块化和解耦）的优点。

Westeinde 认为，单体架构是一个很好的项目起点，他说：“其实，我建议新产品和新公司开始时使用单体架构。”她列举了其中的一些优点：

一个项目包含所有代码；
只有一个代码库，测试和部署都很简单；
所有数据都可用，无需跨服务传递；
一组基础设施。

由于这些优点，Shopify 一开始只是一个小型的 Ruby on Rails 单体，随着时间的推移，逐渐发展成为一个非常大的代码库。当这种情况发生时，它意味着 Shopify 开始变得不可维护，并且因此很难交付新特性。例如，更改一段代码会对看似无关的代码造成意想不到的副作用，并且构建和测试应用程序花费的时间太长。

Westeinde 援引 Martin Fowler 的设计耐力假说（ design stamina hypothesis ）解释说，是时候重构他们的架构了——一旦功能开发被糟糕的设计所阻碍，设计收益线就会被跨越，这意味着投入资源来修复它是有意义的。

最初，Shopify 将微服务视为一种可选的、更易于维护的架构。然而，由于分布式系统的复杂性，它被排除在外，取而代之的是更易于维护的单体架构：

我们意识到，我们喜欢单体所有的东西，代码都在一个地方，而且向一个地方部署。我们遇到的所有问题都是由代码中不同功能之间缺乏界限所直接导致的。

Westeinde 解释说，他们意识到他们的设计目标是提升系统的模块化，比如使用微服务，同时保持一个单一的可部署单元，像一个单体。为了实现这一点，Shopify 采用了模块化的单体模式。这使得代码之间有了边界，但要使代码都在同一个位置并且部署到同一个位置。迁移路径如下：

代码重组：最初，代码的组织方式类似于典型的 Rails 应用程序，顶层部件以技术组件命名，如控制器。这被更改为基于业务功能进行组织，如“账单”和“订单”，从而更容易定位代码。
隔离依赖关系：每个业务组件彼此隔离，然后通过公共 API 供外部使用。他们内部开发了一个名为 Wedge 的工具，它跟踪每个组件的隔离情况。它构建一个调用图，然后计算出哪些调用（比如跨组件的调用）违反了规则。
强制边界：一旦每个组件都实现了 100% 的隔离，它们之间就有了强制的边界。其思想是，当代码试图访问它没有显式依赖的组件的代码时，就会出现运行时错误。以这种方式声明依赖关系也将使它们在依赖关系图中可视化。

最后，Westeinde 解释说，这个例子很好地说明了架构如何根据业务需求发展：

良好的软件架构是一项不断演化的任务，而应用程序的恰当解决方案完全取决于你的操作规模。

完整的演讲可以在网上观看，也有相应的博客文章。