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时光机：搭载这部时光机，带您回顾《程序员》大量优秀文章，重温经典技术干货，我们发现硬核技术永不过时，对于get要点、solve难题、提高自我，仍有非凡意义。

作者：Richy Ho是一名软件架 构师，热衷于分布式及 并行计算、机器学习和 数据挖掘、SaaS和云 计算。先后在Cisco、 eBay、Adobe等公司工作。博客在horicky. blogspot.com。

本文介绍了从传统Web应用一步一步迁移到SaaS的历程。

我观察了多家企业从传统 Web 应用迁移到 SaaS 的历程，察觉出其中存在着一种模式。本文试 图将这模式描绘出来，并总结出从中学到的若 干教训。虽然讲解中以 J2EE Web 应用架构作为示 例，但同样的原理也适用于其他技术平台。

第1阶段：使用中的现有Web应用 在最开始，我们已经拥有正常工作的Web应用。我 们分析现有应用的功能，把各个实现类划分成适当的组 （见图1）。

 第2阶段：将功能分散到单独的进程中去 我们分析各个功能，将它们拆分到不同的进程 （JVM）中。拆分要求是粗粒度的，各进程通过一个 Facade类暴露出服务接口，经由这些服务接口实现彼 此间的通信。服务接口可以是各种远程对象调用，也 可以是XML Over HTTP。Restful Web Service是服务 接口实现途径的事实标准（见图2）。

第3阶段：将不同进程转移到不同机器上 为了进一步扩展，跨越单台服务器能力的局限， 我们将进程转移到不同的机器上。请注意可以是物理 机器，也可以是虚拟机器（见图3）。

第4阶段：构建服务池 如果服务本身是无状态的，我们可以简单地 向服务池中投入（运行着同样服务的）更多机器， 横向扩展服务的容量。有必要使用一个网络负载均 衡服务器来平均地将工作量分散到池中的服务器上 （见图4）。

当工作负载上升时，可以向池中投入更多机器去 增强服务的总体容量。云计算供应商提供了弹性的扩展能力，使我们可以更加迅速地伸缩 池的大小，更有效率地处理动态的负 载变化。

第5阶段：通过分区扩展数 据层 业务处理层扩展完毕之后，我 们发现数据层成了瓶颈。因此有必 要通过按照数据的键作分区，分散 数据访问的工作负载。构建分布式 数据库的典型技巧请参考本刊2010 年第1期的文章《NoSQL的模式》 （见图5）。

第6阶段：加入缓存以降低服 务器负载 如果应用的读/写比很高，或者可 以在一定程度上容忍过时数据，我们 就可以增加一层缓存层，减少对服务 的实际访问量。客户端在向服务发送 请求之前先检查缓存。

我们需要维持缓存对象的新鲜 度。这方面存在很多方案，比如可以设定缓存对象在一定时间后过期；也 可以在后端数据发生变化的时候，明 确地发出请求，将相应的特定缓存对 象废弃掉（见图6）。 我们可以用本地缓存（位于客 户端所在的机器上），也可以采用 Memcached或者Oracle Coherence这 类分布式缓存引擎。

第7阶段：考虑对外公开哪些 服务 到了这个阶段，我们希望对外 公开一些服务，也许是服务本身就 是获利渠道，也许是为了更方便与 商业伙伴实现紧密的B2B集成。决 定暴露哪些东西，牵涉到非常多的 考虑因素，比如安全、可伸缩性、 服 务 水 平 协 议 、 使 用 情 况 跟 踪 等 （见图7）。

第8阶段：部署服务入口网关 决定对外暴露哪些服务之后，我 们根据具体的决策配置专门的服务入 口网关，负责处理上面提到的那些问 题。大多数XML服务网关都具备了消 息验证、安全检查、消息转换、路由 逻辑等功能（见图8）。

第9阶段：部署服务出口网关 我们不但对外提供服务，同时也 会消费其他人提供的服务。此时需要 部署一个服务出口网关，帮助我们完 成查找服务端点、提取服务策略等任 务（见图9）。

服务出口网关的一项重要功能 是管理企业内部对外部服务提供者的 依赖。典型的安排是让出口网关持有 提供相同服务的服务提供者的一份列 表，列表中还记录了该服务提供者的可用性（availability）和响应时间等信 息。出口网关要负责按照我选择的指 标（如最便宜的、最可靠的、延迟最 小的等）将请求路由到适当的服务提 供者（见图10）。

第10阶段：实现服务的版本 控制 服务在对外开放之后还会继续演 进。在理想的情况下，只需要改变服 务的实现，服务的接口保持不变，因 此不需要改动客户端的代码。

但现实往往没有那么理想，服 务接口或者消息格式都有可能需要 修改。在这样的情况下，为了保证不 破坏现有客户端，有可能要同时运 行多个版本的服务。也就是说，服务 入口网关必须智能地将客户端请求 路由到正确版本的服务实现上去（见 图11）。

典型的解决方法是维护一个版 本矩阵，跟踪各版本之间的兼容性。 我们可以规定一些发布策略，比如小 版本号的变动必须保持向后兼容， 而大版本号的变动就不要求。利用 这样的兼容性矩阵，入口网关就能 根据收到的请求判定客户端的版本， 并将其路由到具有最新兼容版本的服 务器上。

第11阶段：将基础设施外包 给云提供商 购买和维护必要的硬件设备成本 可能非常高昂，使用中出现闲置的计 算资源更是浪费。闲置通常是不可避 免的，因为我们要按照负载高峰去配 备资源，所以非高峰时段就必然会出 现闲置。 为了更有效地利用计算资源，

我们可以考虑市场上的云提供商，比如，Amazon AWS或者Microsoft Azure。 将应用迁移到云上可能需要重 新设计，才能适应云环境的一些特 质，比如，要适应较高的网络延迟， 要计较带宽的成本，还要让应用程序 的设计适应数据库的“最终一致性” 模型。

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