谈SOA服务的设计粒度

　　先谈几点个人体会

• 业务服务如果是是否存在可重用的原子服务，如果有则应该先做原子服务再做组合服务。
• 原子服务存在的意义在于存在多个业务服务复用，如果不存在不识别为原子服务。
• 从业务出发，为了保证事物完整性和服务设计的无状态原则，应该如何设计，哪些能拆，哪些不能拆。
• 根据BPEL流程编排，会增加业务校验类细粒度服务，应从满足多个业务编排需求来考虑可重用性。
• 根据安全性原则，哪些服务需要拆分，根据拆分服务提供不同属性类别的服务
• 根据性能原则，哪些粗粒度服务当不满足性能测试要求时候需要拆分为多个细粒度的服务

　　另外关于服务颗粒度的问题，可以看百度百科的说明。

　　什么是服务的颗粒度？一般的说法，服务颗粒度（servicegranularity）就是指一个服务包含的功能大小。举个例子，对于电信九七系统中的营业受理来说，提交客户订单就是一个典型的粗粒度的服务，而实现这个提交订单服务的一系列内部操作，比如说创建客户资料，生成客户订单，记录产品属性，更新帐务关系等等就可能成为一系列细粒度的服务。细粒度的服务（fine-grained）提供相对较小的功能单元，或交换少量的数据。完成复杂的业务逻辑往往需要编排大量这种细粒度的服务，通过多次的服务请求交互才能实现。相反，粗粒度的服务（coarse-grained）则是在一个抽象的接口中封装了大块的业务/技术能力，减少服务请求交互的次数，但相应也会带来服务实现的复杂性，交互大量的数据，并因此而不能灵活更改以适应需求的变化。就像任何事物都有两面性一样，服务粒度不能太大或者太小，而应该大小合适。一个良好的SOA架构设计，必须在服务粒度设计上维护一种平衡，以获得成本降低，灵活响应的好处。

　　尽管没有一本Bible让我们可以依此正确地设计服务的粒度，但我们还是能从与之相关的多方面利弊权衡的设计实践中，总结出一些能够帮助正确选择服务颗粒度的经验法则。识别并设计一个粒度适中的服务，我们可以主要从以下三个方面权衡考量。　　
　　x重用性

　　所谓重用性，就是指服务能够应用于不同上下文的能力。重用可以说是SOA的核心思维，通过重用获得降低开发维护成本，缩短应用交付周期，提升质量等种种好处。
　　与任何基于分解的范例相一致，颗粒度的大小直接影响到服务的可重用性。一个简单的经验法则就是细粒度的服务更容易被重用。换句话说，就是颗粒度越粗，服务越少被重用或者越难以被重用。因为随着颗粒度增加，越来越多的业务规则和上下文信息被嵌入到业务逻辑中，服务逐渐变得具有特定的业务意义。要使用它，我们必须首先了解它到底封装了哪些规则，否则我们无法确信这个服务正是我们所需要的。这并不意味着我们就不要构建粗粒度的服务，事实上粗粒度的服务往往还停留在”business-grained”层面，它让业务用户和IT人员可以直接对话，对业务有直接的意义，应该暴露出来。同时，如果我们仅仅机械地考虑重用性，将导致大量颗粒度很小的功能单元，这将对系统整体性能和容量带来严重的影响。就拿大家常用来描绘SOA的乐高玩具为喻，一个最小尺寸的1x1的乐高积木，带有一个标准的凸起接口，通过它几乎可以与任何其它乐高积木拼装出任意可以想想的物体，其广泛的重用性是不言而喻的。但是当你真正尝试用这种粒度的积木完成一个复杂物体拼装的时候，你可能会感叹：“Oh,My God! It’s missionimpossible!”，因为，为此付出的时间和成本的代价几乎是不可接受的。因此，我们在一心希望构建美好的重用世界之前，需要先掂量清楚服务颗粒度的选择。
　　在这里，我借用关于演讲的一个有名的“迷你裙定律”来尝试表达服务颗粒度的选择上的权衡之道。“mini-skirttheory”告诉我们，一个出色的演讲应该“short enough to keep people interested, butlong enough to cover the importantpart”。套用在服务颗粒度的选择上，一个设计良好的服务应该“fine-grained enough to be reusable,but coarse-grained enough to make business sense”。
　　x灵活性
　　所谓灵活性，就是能够容易地因情形做出改变的能力。SOA的目标之一就是让IT变得更灵活，能够更快地适应持续变化的业务环境。因此，灵活性作为设计良好的服务的重要考量，理所当然地也是选择服务粒度的重要标准之一。众所周知，细粒度的服务可以更容易地组装，为交付新的业务功能或改变业务流程提供了更多的灵活性。但是，仅仅考虑灵活性将导致大量的细粒度的服务，带来昂贵的开发成本，并使得维护变得困难。因此，在考虑业务流程灵活性的同时，考虑后台服务的良好组织、效率和开发维护成本，对于识别和设计粒度适中的服务是至关重要的。
　　我们知道，服务识别方法之一就是top-down的一级级流程分解，直到不能或者不需要进一步分解为止，其中识别出来的的业务活动就是候选的业务服务。因此，一个有效的经验法则就是区别对待不同的业务流程，因为并不是每一个业务流程都需要相同的灵活性。如何确定哪些流程需要更多的灵活性，哪些流程不需要，可以参考SAP就企业业务流程的一个观点。SAP将流程划分为核心流程（coreprocess）和支撑流程(contextprocess)。其中，支撑流程是指那些不可或缺的，但又不影响企业差异化的流程，如财会管理流程等，它们关注的是如何提升生产效率，降低生产成本。因此这些流程在分解过程中，一旦识别出自治的（事务一致、上下文独立的）、粗粒度的服务就可以结束，因为它们相对稳定。而核心流程是指企业独特的，差异化的，代表企业竞争力的业务流程，如营销销售流程等。它们需要比支撑流程更细粒度地分解，以获得最大的灵活性，因为它们是时刻变化的。
　　x性能
　　灵活性和效率往往是成对出现的，性能因素自然也是限制服务粒度不能太大或者太小的约束之一。 DanFoody曾在他的weblog里建议Webservice的每一个operation执行应该在5ms到5s之间完成，小于5ms或者大于5s就意味着服务粒度要么太小，要么太大。我在这里倒不想评价这个量化的指标有多大指导意义，而是借此希望引起大家的思考，并不是服务粒度越小或者越大，系统性能就会一定越好。
　　一个服务本身的复杂度以及业务到服务映射的复杂度（即实现一个业务活动所需的服务调用次数）是影响SOA性能的两个主要方面。服务颗粒度越大，意味着包含的功能越多，业务逻辑越复杂，网络延迟就会增加，对客户端响应变慢。而服务颗粒度越小，也就意味着包含的功能越简单，虽然单个服务执行效率很高，但从业务意义上，完成一项业务任务所需的服务调用次数越多，来回请求响应次数增加。一般来说，服务都是远程调用的，这种来回请求响应的次数增加意味着显著的性能开销。因此，为了保证服务的性能可控，一方面需要限制服务包含的功能范围和复杂度，也就是说服务粒度不能太粗；另一方面需要限制服务调用的次数和复杂度，也就是说服务粒度不能太细。我想这才是前面提到的5ms和5s背后真正的原因。很显然，二者的着眼点是背离的，为了符合性能的需求，需要在二者之间折中妥协。
　　除以上几点之外，还存在其它可能影响服务颗粒度决策的因素，比如服务类别和使用范围等等。如果服务使用的范围有限，如仅仅在Intra-Application范畴，则可以选择相对较细粒度的服务接口，为服务请求者提供更多的灵活性；随着范围扩大，服务大小也应随之扩大，如Multi-Enterprise的范畴，则要求服务尽可能提供粗粒度的、较稳定的接口，保证服务请求者以一致的方式使用系统中所暴露出的服务。最后，需要记住的一点是，服务的颗粒度在其生命周期内不是一成不变的，它是随着业务的调整变化，以及服务的迭代发展过程，不断演化精炼、甚至重构的。