基于微服务架构的遗留系统重构方法与实践

引言

企业信息化进程中，遗留系统多为使用多年的传统单体架构软件（如早期 ERP、CRM），虽承担核心业务，却逐渐暴露问题：一是架构固化，模块高度耦合，新增需求需修改整体代码，开发周期长、风险高；其次是技术栈滞后，很难与云计算和大数据新技术兼容，限制了数字化升级；高企的维护成本和文档的丢失以及核心人员的丢失造成了故障排查的难度和费用的逐年增加。文章将微服务的概念和项目经验相结合，建构了重构的方法体系并以实践案例进行了价值验证，以期对企业提供一条可行的路径。

1. 基于微服务架构的遗留系统重构方法

1.1 需求分析与现状评估

需求分析需要从业务和技术的双维度进行。业务层面，通过访谈梳理核心流程（例如，订单管理，库存核算），明确业务痛点（流程卡顿，资料不符）与未来需求（多终端接入，供应链对接），形成《业务需求说明书》。技术层面，评估遗留系统代码质量、数据库结构、硬件资源、接口兼容性方面，使用 SonarQube,JMeter 和其他工具对问题进行量化，并设置了重构范围和优先级以避免业务中断。

1.2 领域划分与服务边界定义

领域驱动设计（DDD）构成了微服务拆分的核心基础，并通过“限界上下文”来明确服务的界限。首先，按业务需求梳理核心领域（比如订单、库存、采购方面）；其次，分析领域内实体、值对象及领域间依赖（例如订单领域靠的是库存领域的查货）；最后根据限界后的上下文对微服务进行分割，保证了域的高内聚和域之间的低耦合，从而为服务的扩展打下基础。

1.3 服务拆分与接口设计

服务拆分遵循“高内聚，低耦合”原则，结合业务颗粒度与技术可行性确定粒度：首先是按功能拆分，将单体模块（如订单管理）拆分为订单创建、查询、取消细粒度服务；其次是按数据拆分，将关联紧密的数据库表（如订单表、明细表）归属同一服务，用 Canal 实现数据同步保障一致性；该协议设计了一个标准化的界面，使用 RESTfulAPI或者 gRPC 协议定义了统一的请求 / 响应格式和错误码，并利用SpringCloudGateway 进行路由，认证和限流。

1.4 技术选型与架构搭建

技术选型综合考虑了企业的储备，需求和预算因素：基础设施方面，采用 Nacos 作为服务注册和配置中心；Sentinel 熔断降级；Docker 加 Kubernetes 容器化部署完成；开发框架层面，后端选SpringCloudAlibaba，前端用 Vue/React ；数据库采用 MySQL 存储结构化数据，并使用 Redis 作为缓存以增强响应速度。选型之后构建基础架构并撰写设计文档，明确组件职责和交互方式。

1.5 增量迁移与风险控制

采取“增量迁移”的方式减少业务的影响：在第一阶段建立微服务基础设施并预留遗留系统的核心功能；第二阶段迁移低风险模块（如报表统计），验证架构可行性；第三阶段迁移核心模块（如订单管理），用“双写”策略保障数据一致；在第四阶段进行全面测试。

2. 基于微服务架构的遗留系统重构实践

2.1 实践背景与遗留系统问题

随着企业业务规模扩大与数字化转型需求，随着时间的推移，该ERP 系统逐步不能满足现有的需求。具体来说，系统的响应速度较慢，例如订单查询和库存更新操作的平均响应时间可达5 秒，而在高峰时段，响应时间甚至可能超过 10 秒，这大大降低了业务效率；其次是扩展性不强，新增加的“电商订单对接”功能需要对系统核心代码进行修改，开发周期长达三个月，并多次发生代码耦合造成的功能失效；最后是维护成本高，系统代码量超过50 万行，无完整文档，核心开发人员离职后，故障排查平均耗时从 1 天延长至 3 天，年维护成本超百万元；高企兼容性较差，造成“信息孤岛”现象。

2.2 重构实施过程

首先，需求分析与现状评估：成立业务负责人，技术专家和测试人员专门团队，经过20 次业务访谈，对“订单管理”“库存核算”“采购管理”“报表统计”四个核心业务领域进行梳理，明确“响应时间≈2 秒钟”“维修的费用减少了 30% ”“支撑多系统对接”3 大核心目标；通过使用 SonarQube 对系统代码进行扫描，我们发现代码的冗余率高达25% ，耦合度也超过了 60% 。经过JMeter 测试，我们确定了“订单查询”和“库存更新”作为性能的瓶颈因素；最后将重构范围定为所有四个业务领域，并对“报表统计”“采购管理”“库存核算”和“订单管理”进行了优先排序。

其次，领域划分与服务边界定义：基于 DDD 理论，将 4 大业务领域划分为 8 个限界上下文，明确每个限界上下文的核心实体与领域间依赖关系，最后定义八个微服务，每一个微服务都对应着一个限界的语境，服务边界由《领域模型设计文档》进行清晰的划分。

接着，服务拆分与接口设计：根据业务功能对遗留系统模块进行拆分，比如把“订单管理模块”分解为“订单建立服务”“订单查询服务”和“订单取消业务”；根据数据维度对数据库进行拆分，将原有ERP 系统中 28 张表格拆分成 8 个群组，每个群组归属于一个微服务并利用 Canal 对微服务和遗留系统数据库进行实时同步；设计 RESTfulAPI作为服务间通信接口，定义统一的请求格式（如 JSON）与错误码，通过 SpringCloudGateway 实现接口路由与认证，配置限流规则。

然后，技术选型与架构搭建：结合企业已有的技术储备（Java技术栈）选择 SpringCloudAlibaba 为微服务开发框架，Nacos 是服务注册和配置的中心，Sentinel 是服务熔断和降级的组件，Docker 加 Kubernetes 是容器化部署，MySQL 是关系型数据库，Redis 是缓存数据库；搭建微服务基础架构，编写《架构设计手册》，明确各组件的部署方式与交互流程。

最后是增量迁移与风险控制：迁移过程分为四个主要阶段：首先要构建微服务的基础架构，部署如 Nacos、API 网关关键组件，并确保系统的核心功能得以保留；接着迁移“报表统计”与“采购管理”模块，开发对应的4 个微服务，通过API 网关实现微服务与遗留系统协同，测试结果显示报表生成时间从 8 秒缩短至 1.5 秒；然后迁移“库存核算”与“订单管理”模块，采用“双写”策略确保数据一致性，对比测试显示订单查询响应时间从5 秒缩短至1.2 秒；最后全面测试。

结束语

本研究聚焦于基于微服务架构的遗留系统的重构，并提出了一种“需求分析一领域划分一服务拆分一技术选型一增量迁移”的系统化方法，通过制造业ERP 系统的重构实践，证实了该方法的实用性和有效性。实践证明，该微服务架构有效地解决了遗留系统耦合度较高，扩展性不强，维护成本较高难题，增强了系统敏捷性和业务支撑能力。未来，可进一步探索微服务与云原生技术（如 Serverless）的结合，优化重构流程与系统性能，为企业数字化转型提供更高效的解决方案。

参考文献

[1] 于晓虹 . 微服务架构在分布式系统的设计和应用 [J]. 电子技术与软件工程 ,2021,(06):28- 29.