當(dāng)您想到嵌入式軟件架構(gòu)時(shí)，您可能會(huì)想到中斷、模塊以及輸入到輸出的映射。然而，嵌入式軟件通常被設(shè)計(jì)和部署為單片應(yīng)用。Monoliths是獨(dú)立的應(yīng)用程序，對(duì)嵌入式開發(fā)人員來(lái)說(shuō)很方便，但有時(shí)并不能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)其長(zhǎng)期目標(biāo)。它們可以擴(kuò)展，但必須將整個(gè)應(yīng)用程序重寫到閃存中，這可能會(huì)產(chǎn)生與健壯性、安全性和帶寬成本相關(guān)的問(wèn)題。
微服務(wù)架構(gòu)是一種有趣的架構(gòu)方法，越來(lái)越受到嵌入式系統(tǒng)的關(guān)注。微服務(wù)將應(yīng)用程序分解成獨(dú)立的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序協(xié)同工作來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。傳統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)人員可能會(huì)認(rèn)為微服務(wù)增加了額外的復(fù)雜性，具有更長(zhǎng)的延遲，并且需要更多的代碼空間。然而，微服務(wù)架構(gòu)有七個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)是你可能會(huì)忽略的。下面我們就來(lái)簡(jiǎn)單探討一下。
優(yōu)勢(shì)1–打破了大多數(shù)整體架構(gòu)中存在的緊密耦合
您可能遇到過(guò)的單片應(yīng)用程序的一個(gè)重要問(wèn)題是它們是緊密耦合的。單一應(yīng)用程序中的依賴關(guān)系管理充其量是糟糕的。我無(wú)法告訴你我見(jiàn)過(guò)多少單塊的應(yīng)用程序，它們的架構(gòu)已經(jīng)腐爛成一個(gè)巨大的泥球。(我的示例可能會(huì)有偏差，因?yàn)樽鳛橐幻檰?wèn)，我經(jīng)常被請(qǐng)來(lái)幫助解決這些類型的架構(gòu)問(wèn)題)。此外，緊密耦合的應(yīng)用程序很難擴(kuò)展、重用和維護(hù)。
微服務(wù)本質(zhì)上最大限度地減少了耦合。是的，微服務(wù)可能會(huì)相互對(duì)話并協(xié)作完成某個(gè)目標(biāo)，但是每個(gè)微服務(wù)都可以獨(dú)立運(yùn)行。微服務(wù)打破了單片中的緊密耦合，幫助嵌入式開發(fā)人員編寫更易維護(hù)的軟件。
優(yōu)勢(shì)2——減少開發(fā)時(shí)間和工作量
微服務(wù)就像獨(dú)立的應(yīng)用程序，其輸入和輸出連接到其他服務(wù)。如果那些輸入、輸出和行為被識(shí)別，單獨(dú)的團(tuán)隊(duì)可以獨(dú)立地開發(fā)每個(gè)微服務(wù)。每個(gè)微服務(wù)都可以單獨(dú)測(cè)試，以確保滿足其要求。這些分離的結(jié)果是多重的。
首先，更多的團(tuán)隊(duì)或開發(fā)人員從事單個(gè)微服務(wù)意味著更好的分工。接下來(lái)，每個(gè)微服務(wù)都可以獨(dú)立測(cè)試，從而最大限度地減少后期調(diào)試時(shí)間。最后，每個(gè)微服務(wù)比整體更簡(jiǎn)單，這降低了復(fù)雜性，并允許編碼進(jìn)行得更快。(當(dāng)然，可能需要處理一些集成問(wèn)題，但總的來(lái)說(shuō)，這些問(wèn)題通常比單一應(yīng)用程序耗時(shí)少、成本高)。
優(yōu)勢(shì) 3——可擴(kuò)展和可重用的軟件架構(gòu)
每個(gè)微服務(wù)可以被視為一個(gè)單獨(dú)的、獨(dú)立的應(yīng)用程序，它有自己的輸入、輸出、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和日志記錄功能。如果您編寫了一個(gè)管理云連接的微服務(wù)，您可以在任意數(shù)量的產(chǎn)品上重用該微服務(wù)。更好的是，如果有嵌入式開發(fā)人員編寫了那個(gè)微服務(wù)，并將其作為開源或商業(yè)產(chǎn)品發(fā)布，你就不用重新發(fā)明輪子了!你利用已經(jīng)存在的東西，專注于產(chǎn)品的核心特性。
微服務(wù)的使用可以極大地提高代碼重用和應(yīng)用程序的可伸縮性。例如，假設(shè)您在現(xiàn)場(chǎng)部署了一個(gè)不支持預(yù)測(cè)性維護(hù)的嵌入式系統(tǒng)。但是，客戶要求添加此功能。現(xiàn)在，對(duì)于一個(gè)單一的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，重要的重寫可能是必要的。有了微服務(wù)架構(gòu)，添加新的微服務(wù)就能解決問(wèn)題。新的微服務(wù)將從現(xiàn)有的傳感器微服務(wù)接收數(shù)據(jù)，并使用該數(shù)據(jù)運(yùn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)算法。因此，應(yīng)用程序無(wú)需對(duì)現(xiàn)有代碼進(jìn)行重大重寫或修改即可進(jìn)行擴(kuò)展。
優(yōu)勢(shì) 4–獨(dú)立地單獨(dú)部署軟件組件
找到一個(gè)無(wú)需重新部署整個(gè)應(yīng)用程序就可以換出軟件組件或添加功能的整體應(yīng)用程序的情況并不多見(jiàn)。微服務(wù)沒(méi)有這個(gè)限制。相反，每個(gè)微服務(wù)都是一個(gè)獨(dú)立隔離的應(yīng)用程序，可以獨(dú)立部署。
優(yōu)勢(shì)5–隔離服務(wù)提高系統(tǒng)安全性
微服務(wù)提供了一個(gè)令人興奮的額外好處，因?yàn)樗鼈兛梢杂脕?lái)提高系統(tǒng)安全性。每個(gè)微服務(wù)可以被隔離在一個(gè)容器中，或者M(jìn)PU可以限制微服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)、外設(shè)和其他存儲(chǔ)位置的訪問(wèn)。隔離有助于限制任何單個(gè)微服務(wù)出現(xiàn)的攻擊面。例如，如果一個(gè)微服務(wù)被黑客攻擊，黑客可能只能有限地訪問(wèn)系統(tǒng)的其余部分。
優(yōu)勢(shì)6–固件更新耗時(shí)更少、成本更高
您可能熟悉現(xiàn)場(chǎng)固件更新的所有工作。固件更新對(duì)于幾乎所有嵌入式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)都是必要的，但卻是一個(gè)總是讓嵌入式開發(fā)人員苦惱的應(yīng)用程序。安全可靠的固件更新極具挑戰(zhàn)性。除了挑戰(zhàn)之外，更新通常需要在閃存中保存應(yīng)用程序的多個(gè)副本，以及復(fù)雜的后備機(jī)制，以防出現(xiàn)問(wèn)題。
微服務(wù)架構(gòu)可以降低固件更新的復(fù)雜性和成本。由于微服務(wù)可以單獨(dú)部署，因此不必擦除和重寫整個(gè)應(yīng)用程序。應(yīng)用程序的多個(gè)副本不必保留在系統(tǒng)中。結(jié)果可以在閃存和微控制器尺寸方面顯著節(jié)省成本。較小的更新也可能帶來(lái)較低的更新成本。一些設(shè)備通過(guò)蜂窩塔或其他機(jī)制連接，以字節(jié)為單位接入網(wǎng)絡(luò)。如果向每臺(tái)設(shè)備發(fā)送更少的數(shù)據(jù)，還可以降低這些運(yùn)營(yíng)成本。
優(yōu)勢(shì)7–更靈活的產(chǎn)品定制
微服務(wù)可以為產(chǎn)品定制提供更大的靈活性。如果您正確設(shè)計(jì)了您的應(yīng)用程序，您可以將一些功能作為微服務(wù)部署給客戶A，將其他功能部署給客戶b。因此，定制和擴(kuò)展產(chǎn)品的能力更易于管理。以這種方式使用的微服務(wù)架構(gòu)是一個(gè)重要的產(chǎn)品差異化因素，可以幫助企業(yè)比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更好地滿足客戶的需求。
靈活性允許產(chǎn)品和團(tuán)隊(duì)即時(shí)適應(yīng)行業(yè)變化和問(wèn)題。例如，在過(guò)去的幾年中，有多少團(tuán)隊(duì)因?yàn)檎也坏剿麄冇脕?lái)構(gòu)建產(chǎn)品的微控制器而苦苦掙扎?基于微服務(wù)的架構(gòu)可以幫助減輕一些痛苦。(同時(shí)遵循編寫嵌入式軟件的一般最佳實(shí)踐)。
結(jié)論
微服務(wù)對(duì)于嵌入式軟件開發(fā)者來(lái)說(shuō)是一種新的架構(gòu)類型;然而，他們已經(jīng)在其他軟件開發(fā)領(lǐng)域證明了自己的價(jià)值。雖然您可能還沒(méi)有準(zhǔn)備好沖出去采用微服務(wù)架構(gòu)，但我們已經(jīng)看到了許多好處。你至少應(yīng)該花些時(shí)間探索微服務(wù)，了解它們的優(yōu)缺點(diǎn)，并決定它們是否適合你的產(chǎn)品。
無(wú)論如何，微服務(wù)為嵌入式開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供了一種新的軟件范式，有助于進(jìn)一步提高軟件靈活性、上市時(shí)間和成本。
