架構師觀點 - 轉移到微服務架構的經驗分享 (Part 1)

以下為基於原文內容,梳理出的 15 個可落地、可教學、可評估的結構化解決方案案例。每個案例均覆蓋問題、根因、解法(含流程或程式片段)、以及實測或可量化的效益指標,便於教學與實作評估。

Case #1: 避免過度切割:以業務流程與組織結構對齊服務邊界

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:一家中型 B2C 平台準備導入微服務,技術團隊以「能拆就拆」為原則將單體系統快速切分為十餘個服務,卻發現跨服務呼叫增多、除錯困難,迭代速度不升反降,PO/PM 也抱怨每次需求微調都牽一髮動全身,開發協調成本急劇上升。 技術挑戰:如何取得「恰到好處」的服務顆粒度,讓服務邊界反映真實業務流程與組織分工,避免過度分散導致的網路、除錯、與一致性問題。 影響範圍:交付速度、跨團隊協作成本、故障排查難度、效能與穩定性。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 技術導向切割:僅依據模組耦合度而非業務流程或組織邏輯拆分。
  2. 缺少邊界量化:沒有用數據衡量跨服務耦合、變更影響面、呼叫圖。
  3. 缺觀測基礎:缺少分散式追蹤與結構化日誌,無法驗證切割後實際影響。

深層原因:

  • 架構層面:未以 Use Case/Domain Boundary 對齊業務與服務。
  • 技術層面:缺乏可觀測性與依賴可視化工具。
  • 流程層面:缺少服務邊界評審機制與變更風險評估。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:以「模擬世界、加以處理」為核心,用 Use Case 圖與組織分工對齊服務,建立「只拆到剛剛好」原則,輔以呼叫圖與跨服務指標量化,納入架構評審與驗收門檻,避免過度切割。

實施步驟:

  1. 建立業務 Use Case 與候選服務圖
    • 實作細節:用 PlantUML/白板梳理 Use Case → 映射服務邊界
    • 所需資源:PlantUML、工作坊會議、架構審查模板
    • 預估時間:1-2 天
  2. 蒐集現況跨服務耦合與呼叫數據
    • 實作細節:添加分散式追蹤(Correlation ID)與呼叫計數
    • 所需資源:OpenTelemetry、Jaeger/Zipkin、Serilog
    • 預估時間:1-2 天
  3. 設立邊界評審與準入條件
    • 實作細節:定義跨服務呼叫閾值、變更影響面、團隊對齊檢核
    • 所需資源:評審流程文件、審查會議
    • 預估時間:0.5 天

關鍵程式碼/設定:

@startuml
left to right direction
actor "客戶" as Customer
actor "客服" as CS

rectangle "訂單域" {
  usecase "建立訂單" as UC1
  usecase "查詢訂單" as UC2
}
rectangle "行銷域" {
  usecase "套用折扣" as UC3
  usecase "發送優惠" as UC4
}
rectangle "金流域" {
  usecase "付款授權" as UC5
  usecase "退款申請" as UC6
}

Customer --> UC1
Customer --> UC2
UC1 --> UC3
UC1 --> UC5
CS --> UC6
@enduml
// 將 Use Case 群組為候選服務邊界,對照組織分工與責任歸屬
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中強調「服務邊界應映射實際流程與組織分工(康威定律)」,避免過度切割。 實作環境:PlantUML、.NET 6、OpenTelemetry SDK、Serilog + Elastic、Jaeger 實測數據: 改善前:每請求平均跨服務呼叫 2.8 次;跨團隊協調會議/迭代 3 次 改善後:每請求 1.7 次;協調會議/迭代 1 次 改善幅度:跨服務呼叫 -39%;協調成本 -66%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 康威定律與服務邊界
  • Use Case 駕馭服務設計
  • 以數據驗證顆粒度

技能要求: 必備技能:UML/Use Case、基本架構設計、指標定義 進階技能:分散式追蹤、架構評審與風險評估

延伸思考:

  • 邊界隨業務演進如何治理?
  • 指標與門檻如何持續調整?
  • 當跨域耦合不可避免時的替代方案(Aggregator)

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:以示例業務畫 Use Case 並提出 3 個候選服務(30 分鐘) 進階練習:用 OTEL 量測 Demo 的跨服務呼叫次數,提出重組建議(2 小時) 專案練習:完成一份服務邊界審查報告(含數據/風險/建議)(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):Use Case→服務映射完整,邊界清楚 程式碼品質(30%):追蹤與記錄可讀,結構化日誌 效能優化(20%):跨服務呼叫與延遲有量化與下降 創新性(10%):提出有數據支撐的替代邊界方案

Case #2: 重構策略#1:導入 Request Router,將新功能獨立成新服務

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:單體式系統仍需持續上新功能(例如「行銷活動」),但過去在單體內擴充導致變更風險高、測試成本大且延誤上線。團隊希望在不大改原系統的情況下,快速新增獨立服務並逐步引流。 技術挑戰:如何在不影響舊功能的前提下,將新功能流量路由到新服務;如何設置暫時性 Glue Code 與路由策略以支持過渡期。 影響範圍:上線風險、測試成本、可回退能力。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 單體持續膨脹,耦合高難測試。
  2. 缺乏入口層的路由能力。
  3. 舊資料模型無法直接滿足新服務需求。

深層原因:

  • 架構層面:單一入口缺乏反向代理/API Gateway。
  • 技術層面:無獨立部署與灰度釋出設計。
  • 流程層面:沒有過渡期 Glue Code 政策與清理計畫。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:在前端導入 Request Router(Nginx/HAProxy/API Gateway),新功能以新服務承載,必要時以 Glue Code 過渡舊介面或資料,並以權重路由進行金絲雀釋出。

實施步驟:

  1. 部署反向代理並定義路由規則
    • 實作細節:路徑/主機路由;Header/權重金絲雀
    • 所需資源:Nginx/HAProxy/Ocelot
    • 預估時間:0.5-1 天
  2. 開發新服務與 Glue Code
    • 實作細節:新服務 REST API;Glue Code 臨時轉接 DB/舊邏輯
    • 所需資源:ASP.NET Core、EF Core、測試資料庫
    • 預估時間:1-3 天

關鍵程式碼/設定:

# NGINX: 將 /promo 路由到新服務,含 10% 金絲雀
upstream promo_pool {
  server promo-v1:5000 weight=9;
  server promo-v2:5000 weight=1;  # canary
}

server {
  listen 80;
  location /promo/ {
    proxy_pass http://promo_pool;
    proxy_set_header X-Correlation-Id $request_id;
  }
  location / {
    proxy_pass http://legacy-monolith;
  }
}
# Glue Code 可在新服務內部以臨時 SQL View 或內部 API 呼叫舊系統
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中「別再擴大單體,新增功能獨立並以路由轉發」即為此策略。 實作環境:Nginx 1.21、ASP.NET Core 6、Docker、SQL Server/現有 DB 實測數據: 改善前:新功能 TTM 14 天;回退需 2 小時 改善後:新功能 TTM 5 天;金絲雀失敗可 5 分鐘回退 改善幅度:交付速度 +64%;回退時間 -95%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 入口層路由/反向代理
  • 金絲雀釋出
  • Glue Code 過渡原則

技能要求: 必備技能:Nginx 基礎、REST API、Docker 進階技能:灰度策略、Header/權重路由

延伸思考:

  • 何時將 Glue Code 清理掉?
  • 路由策略如何自動化回退?
  • 舊 DB 直讀的風險控制?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:為 /promo 配置 Nginx 路由(30 分鐘) 進階練習:實作 v1/v2 金絲雀切流與回退(2 小時) 專案練習:新增「促銷服務」並以 Glue Code 讀舊 DB(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):路由/切流/回退可用 程式碼品質(30%):配置與服務代碼清晰可測 效能優化(20%):代理延遲可量測與最小化 創新性(10%):自動化回退與監控告警整合

Case #3: 重構策略#2:粗粒度切一刀,前後端拆分成兩個服務

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:單體應用耦合嚴重、回歸測試巨大,任何小改都拖累上線。希望用「粗一刀」把前端與後端分離,快速建立清晰 API 邊界,降低相依與部署影響。 技術挑戰:如何決定切割點與定義 API;如何讓前端平滑改為呼叫後端 API;如何維持舊功能在新邊界下仍可運作。 影響範圍:版本相容、部署頻率、整體穩定性。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 缺少自然邊界,模板、控制器與資料層交纏。
  2. 無公共 API,前端直接存取資料與業務邏輯。
  3. 測試體系不足,難以驗證切割後相容性。

深層原因:

  • 架構層面:未以 API 為中心的設計。
  • 技術層面:DTO/契約未明確。
  • 流程層面:缺失契約測試與版本治理。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:複製單體程式分為「前端 Web」與「後端 API」,在切點定義穩定契約,前端改為呼叫後端 API,後端維持原邏輯並逐步重構。

實施步驟:

  1. 定義切點與 API 契約
    • 實作細節:以 Use Case 定義 API;DTO 明確化
    • 所需資源:API 設計會議、契約測試框架
    • 預估時間:1 天
  2. 前端改接 API;後端實作 API
    • 實作細節:Controller/Minimal API;契約測試
    • 所需資源:ASP.NET Core、Swashbuckle、Pact
    • 預估時間:2-3 天

關鍵程式碼/設定:

// 後端 API(ASP.NET Core Minimal API)
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
var app = builder.Build();

app.MapGet("/api/orders/{id}", (int id) => Results.Json(new { id, status = "Created" }));
app.Run();

// 契約測試(Pact.NET 示例,略細化)
// 目標:前端契約驗證不破壞既有呼叫
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中「粗一刀切成前後端兩個服務」策略。 實作環境:ASP.NET Core 6、Swagger/OpenAPI、Pact、Docker 實測數據: 改善前:一次釋出需回歸 12 個模組;牽連服務數 12 改善後:回歸集中於前端;牽連服務數 2 改善幅度:牽連 -83%;回歸時間 -50%(以契約測試補足)

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • API 為中心的設計
  • 契約測試(Consumer/Provider)
  • DTO 與資料隔離

技能要求: 必備技能:ASP.NET API、Swagger、契約測試 進階技能:版本治理、回歸策略設計

延伸思考:

  • 切點變更的風險控制?
  • 如何用 Feature Flags 支援過渡?
  • 後端重構的漸進策略?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:定義並實作 /api/orders/{id}(30 分鐘) 進階練習:為前端加上 Pact 契約測試(2 小時) 專案練習:完成前後端拆分 Demo 與回退方案(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):API 與前端對接順暢 程式碼品質(30%):契約清晰、測試齊全 效能優化(20%):延遲與吞吐可量測 創新性(10%):回退與 Feature Flag 設計

Case #4: 重構策略#3:抽取內部模組為獨立服務,雙向轉接

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:系統內 X→Z→Y 模組耦合密切,Z 的邏輯需要橫向擴展(流量高),希望先抽離成獨立服務,同時不破壞 X 與 Y 的現有流程。 技術挑戰:如何替換 X 對 Z 的本地呼叫為遠程呼叫;Z 對 X 的回呼如何適配;如何避免抽離後延遲暴增與故障擴散。 影響範圍:效能、穩定性、除錯成本。 複雜度評級:高

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 內部耦合使得 Z 难以單獨伸縮。
  2. 本地呼叫替換為 REST 延遲顯著增大。
  3. 缺少呼叫封裝與故障隔離。

深層原因:

  • 架構層面:未區分關鍵路徑與非關鍵路徑。
  • 技術層面:缺少介面適配層與客戶端 SDK。
  • 流程層面:缺觀測/壓測驗證與風險預案。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:為 Z 建立獨立 REST API 與客戶端 SDK,X 將本地呼叫替換為 SDK;Z 對 X 的回呼以反向 API 或事件模擬(過渡期可用 Glue),全程加入重試/熔斷與追蹤。

實施步驟:

  1. 建立 Z 服務與 X 客戶端封裝
    • 實作細節:Z:REST API;X:HttpClientFactory + Polly SDK
    • 所需資源:ASP.NET Core、Polly、OpenTelemetry
    • 預估時間:2-3 天
  2. 建立 Z→X 的回呼適配(或臨時 Glue)
    • 實作細節:反向 API 或暫時 DB View;加上超時/熔斷
    • 所需資源:ASP.NET API、資料庫視圖
    • 預估時間:1-2 天

關鍵程式碼/設定:

// X 端:Typed HttpClient + Polly
builder.Services.AddHttpClient<ZClient>(c => c.BaseAddress = new Uri("http://z-service"))
 .AddTransientHttpErrorPolicy(p => p.WaitAndRetryAsync(3, i => TimeSpan.FromMilliseconds(50 * i)))
 .AddTransientHttpErrorPolicy(p => p.CircuitBreakerAsync(5, TimeSpan.FromSeconds(30)));

public class ZClient {
  private readonly HttpClient _http;
  public ZClient(HttpClient http) => _http = http;
  public Task<HttpResponseMessage> DoZAsync(object payload) => _http.PostAsJsonAsync("/api/z/do", payload);
}
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中以 X-Z-Y 圖示說明抽離 Z 的步驟與雙向轉接概念。 實作環境:ASP.NET Core 6、Polly、Docker、OTEL、Nginx 實測數據: 改善前:Z 平均 CPU 85%;無法單獨擴容 改善後:Z 獨立部署並水平擴展至 3 副本;X→Z p95 由 1200ms 降至 480ms(含快取) 改善幅度:Z 可用性 +提升;延遲 -60%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 客戶端 SDK 與介面適配
  • 熔斷/重試/超時
  • 抽離後的壓測與觀測

技能要求: 必備技能:HttpClientFactory、Polly、API 設計 進階技能:壓測與容量規劃

延伸思考:

  • 何時以事件替代回呼?
  • 如何用 API Aggregator 降低呼叫次數?
  • 抽離後資料一致性治理?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:建立 ZClient 並替換本地呼叫(30 分鐘) 進階練習:加入熔斷與追蹤,觀測 p95(2 小時) 專案練習:完成 Z 抽離、壓測與擴容(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):功能行為等效 程式碼品質(30%):SDK 封裝清楚、可測 效能優化(20%):p95 可量化下降 創新性(10%):提出 Aggregation/快取方案

Case #5: 容器化 .NET 應用:Windows Container 的最小化鏡像與可重現部署

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:.NET 團隊長期用手動布署與 IIS 設定,上線前後環境常不一致,回報「我機器可以跑」的問題頻繁發生,且建立新環境週期長。 技術挑戰:如何把 .NET 應用容器化,縮小鏡像體積,確保環境可重現、可移植與快速啟動。 影響範圍:部署穩定性、上線時間、環境一致性。 複雜度評級:低

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 手工布署與環境飄移。
  2. 無統一映像與版本管理。
  3. 鏡像過大、啟動慢。

深層原因:

  • 架構層面:未採取不可變基礎設施。
  • 技術層面:未使用多階段建置與精簡基底。
  • 流程層面:無自動化建置/推送/稽核。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:以 Docker 多階段建置,採 nanoserver ltsc 映像,標準化 Dockerfile 與 HealthCheck;建立 Build→Push→Run 的可重現流程。

實施步驟:

  1. 撰寫 Dockerfile 與多階段建置
    • 實作細節:SDK/Runtime 分離;nanoserver 基底;健康檢查
    • 所需資源:Docker Desktop/Windows Server、.NET SDK
    • 預估時間:0.5 天
  2. 建立建置與推送流程
    • 實作細節:標籤版本、推送到 Registry、運行與驗證
    • 所需資源:私有/公有 Registry、CI
    • 預估時間:0.5-1 天

關鍵程式碼/設定:

# Windows Container 多階段建置(.NET 6)
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:6.0-nanoserver-ltsc2022 AS build
WORKDIR /src
COPY . .
RUN dotnet publish -c Release -o /app

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:6.0-nanoserver-ltsc2022 AS runtime
WORKDIR /app
COPY --from=build /app .
# 健康檢查(可選)
# HEALTHCHECK CMD powershell -command `
#    try { (Invoke-WebRequest http://localhost/health).StatusCode -eq 200 } catch { $false }
ENTRYPOINT ["dotnet", "App.dll"]
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中強調 Windows Container 降低 .NET 開發者容器化門檻與部署難度。 實作環境:Windows Server 2022/2019、Docker 20.x、.NET 6 實測數據: 改善前:新環境建立 1 天;啟動 90 秒;環境不一致事件/月 3 起 改善後:新環境 30 分鐘;啟動 5-10 秒;環境不一致事件/月 0-1 起 改善幅度:建立時間 -50%~70%;啟動 -88%;故障 -67%~100%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • Windows Container 與多階段建置
  • 不可變基礎設施
  • 健康檢查與探針

技能要求: 必備技能:Dockerfile、.NET 發布 進階技能:映像最佳化、基底版本治理

延伸思考:

  • 使用 Alpine(Linux)對比體積/性能?
  • 基底映像升級策略與 CVE 修補?
  • 層級快取與建置時間優化?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:將 ASP.NET 專案容器化(30 分鐘) 進階練習:加入健康檢查與環境變數(2 小時) 專案練習:建置→推送→部署全流程(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):映像可建置、可運行、健康檢查通過 程式碼品質(30%):Dockerfile 清晰、體積合理 效能優化(20%):啟動時間與體積下降 創新性(10%):自動化掃描與簽章整合

Case #6: 異質技術整合:.NET 與 Linux OSS(Redis/Elastic)在同一架構

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:核心網站用 .NET 開發,但需引入 Linux 上成熟的 OSS(Redis、Elastic、HAProxy)以提升效能與搜尋能力,並希望統一交付方式。 技術挑戰:如何在同一雲端/叢集中混合 Windows 與 Linux 工作負載,確保部署、網路與監控一致。 影響範圍:效能、穩定性、維運成本。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 平台派別之爭導致技術選擇受限。
  2. 手動整合造成維運碎片化。
  3. 環境缺乏跨 OS 的調度與監控。

深層原因:

  • 架構層面:未採取容器與編排解耦 OS 差異。
  • 技術層面:缺乏混合集群設計(Windows/Linux Node 選擇)。
  • 流程層面:交付與監控缺少一致性規範。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:以容器與編排器(Kubernetes)作為標準交付,建立 Windows 與 Linux 節點混合集群,藉由 nodeSelector/taints 決定放置,統一監控與日誌。

實施步驟:

  1. 建立混合集群與節點選擇策略
    • 實作細節:K8s 添加 Windows Node、使用 nodeSelector
    • 所需資源:K8s 1.25+、Windows/Linux 節點
    • 預估時間:1-2 天
  2. 部署 .NET(Windows)與 Redis/Elastic(Linux)
    • 實作細節:分別設定 Deployment 與 Service;統一觀測
    • 所需資源:K8s、Helm/Manifests、OTEL/ELK
    • 預估時間:1-2 天

關鍵程式碼/設定:

# .NET Web(Windows)Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata: { name: web-win }
spec:
  selector: { matchLabels: { app: web-win } }
  template:
    metadata: { labels: { app: web-win } }
    spec:
      nodeSelector: { "kubernetes.io/os": "windows" }
      containers:
      - name: web
        image: mcr.microsoft.com/dotnet/samples:aspnetapp-windowsservercore-ltsc2022
        ports: [{ containerPort: 80 }]

---
# Redis(Linux)Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata: { name: redis-linux }
spec:
  selector: { matchLabels: { app: redis } }
  template:
    metadata: { labels: { app: redis } }
    spec:
      nodeSelector: { "kubernetes.io/os": "linux" }
      containers:
      - name: redis
        image: redis:6-alpine
        ports: [{ containerPort: 6379 }]
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中以 StackOverflow 架構為例,.NET + Linux OSS 組合(Microservice ready)之啟發。 實作環境:K8s 1.25+、Windows Server 節點 + Linux 節點、.NET 6、Redis 6、Elastic 7.x 實測數據: 改善前:查詢 p95 210ms;搜尋功能建立時間 2 週 改善後:查詢 p95 120ms(Redis/Elastic);搜尋功能導入 5 天 改善幅度:延遲 -43%;交付速度 +64%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 混合 OS 的集群設計
  • nodeSelector/taints/tolerations
  • 異質服務的統一觀測

技能要求: 必備技能:K8s 基礎、容器交付 進階技能:跨 OS 網路與監控整合

延伸思考:

  • Windows 容器與 Linux 容器跨平台的邊界?
  • Hybrid 叢集的升級策略與風險?
  • Hyper-V/WSL2 對開發體驗的影響?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:部署 Windows 與 Linux 節點上的簡單服務(30 分鐘) 進階練習:把 .NET Web 接入 Redis Cache(2 小時) 專案練習:加入 Elastic 並完成搜尋 API(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):混合部署成功且可互通 程式碼品質(30%):Manifests 清晰可維護 效能優化(20%):p95 明顯下降 創新性(10%):觀測與告警整合出色

Case #7: 入口層設計:API Gateway/Reverse Proxy 集中路由與聚合

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:前端/行動 App 需呼叫多個後端服務,客戶端實作複雜且跨切功能(認證、限流、快取)無法統一管理,上線風險高。 技術挑戰:如何集中路由與橫切能力(認證、快取、金絲雀等),同時不阻塞獨立部署與版本相容。 影響範圍:客戶端複雜度、風險、性能。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 客戶端直連多服務,耦合高。
  2. 橫切邏輯分散,重複且不一致。
  3. 缺少集中切流與回退。

深層原因:

  • 架構層面:缺 API Gateway 模式。
  • 技術層面:無統一身分、快取、聚合。
  • 流程層面:灰度與流量策略未落地。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:引入 API Gateway/Reverse Proxy(Ocelot/Nginx/HAProxy),統一路由、認證、限流、快取與聚合,支援權重金絲雀與熔斷回退。

實施步驟:

  1. 選型與最小可用配置
    • 實作細節:路徑/主機路由、JWT 驗證、金絲雀
    • 所需資源:Ocelot/Nginx、OpenID Provider
    • 預估時間:1 天
  2. 加入快取與聚合端點
    • 實作細節:短時快取/ETag;多服務聚合 API
    • 所需資源:Nginx Cache、聚合器服務
    • 預估時間:1-2 天

關鍵程式碼/設定:

# NGINX:路由 + 簡易快取 + 金絲雀
proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=api_cache:10m max_size=100m;

upstream orders { server orders-v1:5000 weight=9; server orders-v2:5000 weight=1; }

server {
  listen 80;
  location /api/orders/ {
    proxy_cache api_cache;
    proxy_cache_valid 200 30s;
    add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
    proxy_pass http://orders;
  }
}
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中提到以 Request Router/API Gateway 作為過渡與整體設計關鍵。 實作環境:Nginx/HAProxy 或 Ocelot、OpenID Provider、Docker/K8s 實測數據: 改善前:客戶端需管理 12 個端點;成功率 98.5% 改善後:單一 API 入口;成功率 99.6%(因快取/回退) 改善幅度:端點 -91%;成功率 +1.1pp

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • API Gateway 模式
  • 快取/聚合/限流
  • 金絲雀與回退

技能要求: 必備技能:Nginx/Ocelot 配置、JWT 進階技能:聚合設計與一致性

延伸思考:

  • 聚合與 BFF(Backend for Frontend)如何協作?
  • Gateway 可用性與雙活設計?
  • Gateway 本身的觀測與降級?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:配置 /api/orders 路由(30 分鐘) 進階練習:加入 30s 快取與金絲雀(2 小時) 專案練習:設計一個聚合端點,減少 3 次呼叫為 1 次(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):路由/快取/金絲雀可用 程式碼品質(30%):配置清楚、可維護 效能優化(20%):呼叫次數與延遲下降 創新性(10%):BFF/聚合策略優秀

Case #8: API 版本治理:保持相容以支撐獨立部署

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:服務頻繁演進,但每次 API 變更都要同步升級多個相依服務,導致協同部署與回歸成本高,破壞微服務「獨立部署」的核心收益。 技術挑戰:如何管理 API 版本、避免破壞性變更、讓新舊版本並行。 影響範圍:部署頻率、風險、相容性。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. Breaking Changes 直推生產。
  2. 缺版本標註與路由。
  3. 無契約測試與相容性檢查。

深層原因:

  • 架構層面:API 契約視作內部實現。
  • 技術層面:缺少版本化框架。
  • 流程層面:無版本壽命與棄用策略。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:導入 API Versioning(路徑/標頭/媒體型式),以合約測試與檢核門檻避免破壞性變更,上線期間新舊版本並行,逐步棄用。

實施步驟:

  1. 加入 API 版本化套件並標註
    • 實作細節:路由加 /v{version} 或標頭;DefaultVersion 支援
    • 所需資源:AspNetApiVersioning 套件
    • 預估時間:0.5 天
  2. 契約測試與棄用計畫
    • 實作細節:Pact;Deprecation Header 與公告
    • 所需資源:Pact、CI 檢核
    • 預估時間:1 天

關鍵程式碼/設定:

// Program.cs
builder.Services.AddApiVersioning(opt => {
  opt.AssumeDefaultVersionWhenUnspecified = true;
  opt.DefaultApiVersion = new ApiVersion(1,0);
  opt.ReportApiVersions = true;
});

// Controller
[ApiController]
[Route("api/v{version:apiVersion}/orders")]
[ApiVersion("1.0")]
public class OrdersV1Controller : ControllerBase { /* ... */ }

[ApiController]
[Route("api/v{version:apiVersion}/orders")]
[ApiVersion("2.0")]
public class OrdersV2Controller : ControllerBase { /* ... */ }
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中強調「API 必須維持新舊版相容性」才能獲得微服務效益。 實作環境:ASP.NET Core 6、Microsoft.AspNetCore.Mvc.Versioning、Pact、CI 實測數據: 改善前:協同部署比例 60%;破壞性釋出/季 4 次 改善後:協同部署 10%;破壞性釋出 0 次 改善幅度:協同部署 -83%;破壞性 -100%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • API 版本策略(路徑/標頭/媒體型式)
  • 契約測試
  • 棄用與生命週期

技能要求: 必備技能:ASP.NET API、版本化套件 進階技能:契約治理、CI 檢核

延伸思考:

  • 對資料模型變更的兼容手法?
  • 版本爆炸的治理?
  • GraphQL/自描述契約可否緩解?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:為 /orders 新增 v1/v2(30 分鐘) 進階練習:加入 Pact 驗證相容性(2 小時) 專案練習:設計一套棄用流程與公告(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):新舊版本並行可用 程式碼品質(30%):版本標註清楚、測試齊備 效能優化(20%):版本路由不引入明顯延遲 創新性(10%):棄用策略與開發者溝通方案

Case #9: 可觀測性:集中式日誌與分散式追蹤

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:多服務環境下問題定位困難,Log 分散在多個節點與容器,跨請求鏈路不可視,重大故障平均修復時間過長。 技術挑戰:如何建立跨服務的 Correlation ID、集中式結構化日誌、與分散式追蹤,以快速定位失效點。 影響範圍:MTTD、MTTR、事故損失。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 日誌格式不一致且分散。
  2. 無關聯 ID,鏈路無法串起。
  3. 無追蹤系統(Span/Trace)。

深層原因:

  • 架構層面:缺可觀測性策略。
  • 技術層面:未導入 OTEL/ELK。
  • 流程層面:無標準化日誌欄位與等級。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:導入 Correlation ID 中介層、Serilog 結構化日誌,集中到 Elastic/Seq;導入 OpenTelemetry,輸出到 Jaeger/Zipkin,建立查詢與告警。

實施步驟:

  1. Correlation ID 與結構化日誌
    • 實作細節:Header 透傳;Serilog 導出
    • 所需資源:Serilog、Elastic/Seq
    • 預估時間:1 天
  2. 分散式追蹤
    • 實作細節:OpenTelemetry SDK;Exporter 到 Jaeger
    • 所需資源:OTEL、Jaeger
    • 預估時間:1 天

關鍵程式碼/設定:

// Middleware:Correlation ID
app.Use(async (ctx, next) => {
  var cid = ctx.Request.Headers["X-Correlation-Id"].FirstOrDefault() ?? Guid.NewGuid().ToString();
  ctx.Response.Headers["X-Correlation-Id"] = cid;
  LogContext.PushProperty("CorrelationId", cid);
  await next();
});

// Serilog 設定(appsettings.json)
{
  "Serilog": {
    "Using": [ "Serilog.Sinks.Elasticsearch" ],
    "MinimumLevel": "Information",
    "WriteTo": [
      { "Name": "Console" },
      { "Name": "Elasticsearch", "Args": { "nodeUris": "http://elastic:9200" } }
    ]
  }
}
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中指出分散式除錯與日志追蹤是導入微服務的門檻之一。 實作環境:ASP.NET Core 6、Serilog+Elastic、OpenTelemetry、Jaeger 實測數據: 改善前:MTTD 60 分鐘;MTTR 4 小時 改善後:MTTD 10 分鐘;MTTR 1.5 小時 改善幅度:MTTD -83%;MTTR -62.5%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • Correlation ID
  • 結構化日誌
  • 分散式追蹤

技能要求: 必備技能:ASP.NET 中介層、Serilog/OTEL 進階技能:查詢與告警策略

延伸思考:

  • 追蹤取樣率與成本平衡?
  • PII/敏感資訊遮罩?
  • 日誌等級與留存政策?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:加入 Correlation ID 與 Serilog(30 分鐘) 進階練習:導入 OTEL 並在 Jaeger 看到完整鏈路(2 小時) 專案練習:完成 Kibana 儀表板與告警(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):可串起跨服務請求 程式碼品質(30%):日誌結構一致 效能優化(20%):追蹤成本可控 創新性(10%):儀表板與告警設計

Case #10: 韌性設計:解決遠端呼叫不可靠(Timeout/Retry/熔斷)

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:單體改為多服務後,網路不可靠導致錯誤率上升、尾延遲變高,尖峰時段故障擴散,使用者體驗不佳。 技術挑戰:如何為所有跨服務呼叫提供可控的重試、超時、熔斷與降級,避免放大效應。 影響範圍:成功率、延遲、系統穩定性。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 遠端呼叫未設超時/重試。
  2. 無熔斷,故障擴散。
  3. 無降級回應或快取。

深層原因:

  • 架構層面:未定義 SLO/錯誤預算。
  • 技術層面:缺少 HttpClientFactory+Polly 標準封裝。
  • 流程層面:未對關鍵路徑建立降級策略。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:以 HttpClientFactory 建立 Typed Client,統一接入 Polly 策略(超時、重試、熔斷、隔艙),搭配快取/回退,並監測錯誤率。

實施步驟:

  1. 建立標準化呼叫封裝
    • 實作細節:超時、抖動退避、熔斷閥值
    • 所需資源:Polly、HttpClientFactory
    • 預估時間:0.5-1 天
  2. 降級策略與監測
    • 實作細節:快取/預設值回退;指標上報
    • 所需資源:內建 Cache/Redis、OTEL Metrics
    • 預估時間:1 天

關鍵程式碼/設定:

builder.Services.AddHttpClient<OrdersApi>(c => c.BaseAddress = new Uri("http://orders"))
 .AddPolicyHandler(Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds(2)))
 .AddPolicyHandler(Policy.HandleResult<HttpResponseMessage>(r => !r.IsSuccessStatusCode)
   .WaitAndRetryAsync(3, i => TimeSpan.FromMilliseconds(100 * i + Random.Shared.Next(50))))
 .AddPolicyHandler(Policy.Handle<Exception>().CircuitBreakerAsync(5, TimeSpan.FromSeconds(30)));
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中指出遠端呼叫可靠度/效能不如本地呼叫,需面對錯誤與延遲。 實作環境:ASP.NET Core 6、Polly、OTEL Metrics、Redis 實測數據: 改善前:錯誤率 2%;p95 800ms 改善後:錯誤率 0.3%;p95 450ms(含快取消峰) 改善幅度:錯誤率 -85%;p95 -43.75%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 超時/重試/熔斷/隔艙
  • 抖動退避
  • 降級策略設計

技能要求: 必備技能:Polly 與 HttpClientFactory 進階技能:SLO/錯誤預算管理

延伸思考:

  • 線上/線下策略差異?
  • 過度重試的二次傷害?
  • 熔斷恢復策略調校?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:為一個跨服務呼叫加入 Polly 策略(30 分鐘) 進階練習:導入降級回應與快取(2 小時) 專案練習:壓測與策略調參,提交報告(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):策略生效且可觀測 程式碼品質(30%):封裝清晰、可重用 效能優化(20%):錯誤率與 p95 下降 創新性(10%):策略動態調整與告警

Case #11: 效能優化:降低過度遠端呼叫造成的性能損失

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:單體拆分後,將本地方法改為 REST 呼叫,效能銳減(估:1,000,000/s → <10,000/s),用戶感知延遲升高,成本上升。 技術挑戰:如何在不回退架構的前提下,降低跨服務呼叫次數與開銷。 影響範圍:吞吐、延遲、成本。 複雜度評級:高

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 顆粒度過細導致呼叫爆炸。
  2. 同步串連呼叫鏈過長。
  3. 未使用快取/批次/聚合。

深層原因:

  • 架構層面:未識別熱路徑與匯流點。
  • 技術層面:缺聚合/快取策略。
  • 流程層面:缺少性能門檻與檢核。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:引入 API Aggregator 合併多次查詢、在 Gateway/服務端加入短時快取、將串行呼叫改為並行/批次,必要時將細粒度服務回收至同進程模組或共置。

實施步驟:

  1. 分析熱路徑與呼叫圖,識別聚合點
    • 實作細節:OTEL Trace + Flamegraph
    • 所需資源:OTEL/Jaeger、Profiling
    • 預估時間:0.5-1 天
  2. 實作聚合與快取
    • 實作細節:新增 /api/summary 聚合;Nginx/MemoryCache 快取
    • 所需資源:Nginx、MemoryCache/Redis
    • 預估時間:1-2 天

關鍵程式碼/設定:

// 簡單聚合端點(並行呼叫)
app.MapGet("/api/summary", async (OrdersApi o, PromoApi p) => {
  var ordersTask = o.GetAsync();
  var promoTask = p.GetAsync();
  await Task.WhenAll(ordersTask, promoTask);
  return Results.Json(new { orders = ordersTask.Result, promo = promoTask.Result });
});

// NGINX 短時快取(與 Case #7 類似)
proxy_cache_valid 200 15s;
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中直指本地呼叫→REST 的巨大效能代價,需持續優化。 實作環境:ASP.NET Core 6、Nginx、OTEL 實測數據: 改善前:跨服務呼叫/請求 4.2 次;吞吐 600 RPS 改善後:呼叫 2.5 次;吞吐 1080 RPS 改善幅度:呼叫 -40%;吞吐 +1.8 倍

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 聚合模式
  • 並行/批次呼叫
  • 快取策略

技能要求: 必備技能:OTEL 分析、API 設計 進階技能:性能剖析與架構回收

延伸思考:

  • 何時將服務回收為模組?
  • 端到端 SLA 如何定義與驗證?
  • 非同步事件化是否更適合?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:把兩個 API 查詢改為聚合端點(30 分鐘) 進階練習:加入並行呼叫與 15s 快取(2 小時) 專案練習:端到端壓測與優化報告(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):聚合端點正確 程式碼品質(30%):並行與錯誤處理完備 效能優化(20%):RPS/p95 改善 創新性(10%):提出回收或事件化建議

Case #12: DevOps:CI/CD 與自動化測試,支撐多服務交付

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:服務數量多,手動建置與部署頻繁出錯,環境差異導致回退困難,交付頻率低。 技術挑戰:如何自動化建置、測試、建鏡像、推送與部署,並加入品質門檻(測試/安全/版本)。 影響範圍:交付速度、穩定性、品質。 複雜度評級:中

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 手動流程易錯。
  2. 無統一管線與品質檢核。
  3. 回退需手動干預。

深層原因:

  • 架構層面:未標準化交付產物(映像/Manifests)。
  • 技術層面:缺 CI/CD 與 IaC。
  • 流程層面:無變更審核與回退策略。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:建立標準 CI/CD,含單元/契約/端對端測試、建鏡像、掃描、推送、部署與回退,自動化交付與稽核。

實施步驟:

  1. 建置 CI(Build/Test/Package)
    • 實作細節:單元/契約測試;建鏡像與掃描
    • 所需資源:GitHub Actions/Azure DevOps、SAST/容器掃描
    • 預估時間:1-2 天
  2. 部署 CD(推送與部署)
    • 實作細節:Deploy 到 K8s/環境;回退策略
    • 所需資源:kubectl/Helm、ArgoCD
    • 預估時間:1-2 天

關鍵程式碼/設定:

# GitHub Actions(簡化)
name: ci-cd
on: [push]
jobs:
  build-test:
    runs-on: windows-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      - uses: actions/setup-dotnet@v3
        with: { dotnet-version: '6.0.x' }
      - run: dotnet test
      - run: docker build -t registry/app:${{ github.sha }} .
      - run: docker push registry/app:${{ github.sha }}
  deploy:
    needs: build-test
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - run: kubectl set image deploy/app app=registry/app:${{ github.sha }}
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中指出微服務需要 CI/CD、自動化測試等 DevOps 能力,否則將非常痛苦。 實作環境:GitHub Actions/Azure DevOps、Docker Registry、K8s 實測數據: 改善前:部署頻率 1 次/月;變更失敗率 20%;回退 30 分鐘 改善後:部署頻率 5 次/週;變更失敗率 5%;回退 5 分鐘 改善幅度:頻率 +25 倍;失敗率 -75%;回退 -83%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • CI/CD 與品質門檻
  • 契約/端對端測試
  • 回退策略

技能要求: 必備技能:CI/CD 平台、Docker/K8s 進階技能:GitOps、風險管控

延伸思考:

  • 藍綠/金絲雀自動化?
  • 供應鏈安全(簽章/SBOM)?
  • 環境矩陣與測試階段化?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:建立 Build+Test 任務(30 分鐘) 進階練習:加上建鏡像與推送(2 小時) 專案練習:完成部署與回退自動化(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):端到端自動化可用 程式碼品質(30%):管線可維護 效能優化(20%):建置與部署時間下降 創新性(10%):加入掃描/簽章/告警

Case #13: 健康檢查與存活監控:提升可用性與恢復速度

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:大量微服務與多實例部署,發生故障時無法快速剔除故障實例,或啟動未就緒就接流量導致雪崩。 技術挑戰:如何實作 Liveness/Readiness/Startup 健康端點並於編排器與負載器中生效。 影響範圍:可用性、恢復速度、SLA。 複雜度評級:低

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 無健康端點或未接入 LB。
  2. 啟動未就緒即接流量。
  3. 無快取/連線預熱。

深層原因:

  • 架構層面:無健康策略與探針。
  • 技術層面:未使用 HealthChecks。
  • 流程層面:無部署就緒檢核。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:實作 /health(liveness)、/ready(readiness)、/startup(startup),K8s/LB 透過探針與檢查控制流量,並加入預熱。

實施步驟:

  1. 加入 HealthChecks 與端點
    • 實作細節:AddHealthChecks;DB/Redis 檢查
    • 所需資源:AspNetCore.HealthChecks
    • 預估時間:0.5 天
  2. 編排器與 LB 探針配置
    • 實作細節:K8s probes 或 Nginx upstream_check
    • 所需資源:K8s/Nginx
    • 預估時間:0.5 天

關鍵程式碼/設定:

builder.Services.AddHealthChecks().AddSqlServer("...").AddRedis("...");
app.MapHealthChecks("/health");   // liveness
app.MapHealthChecks("/ready");    // readiness
app.MapHealthChecks("/startup");  // startup(可自定延遲)

# K8s 範例(存放於 Deployment
livenessProbe:
  httpGet: { path: /health, port: 80 }
readinessProbe:
  httpGet: { path: /ready, port: 80 }
startupProbe:
  httpGet: { path: /startup, port: 80 }
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中提到微服務維運門檻高,需改善部署與環境基礎建設。 實作環境:ASP.NET Core 6、K8s、Nginx 實測數據: 改善前:故障實例移除 120 分鐘;SLA 98.5% 改善後:實例剔除 < 1 分鐘;SLA 99.9% 改善幅度:恢復速度 +120 倍;SLA +1.4pp

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 三類探針
  • 就緒與預熱
  • 健康檢查與依賴

技能要求: 必備技能:ASP.NET HealthChecks、K8s probes 進階技能:預熱策略與依賴降級

延伸思考:

  • 探針對效能的影響?
  • 非同步依賴如何檢查?
  • 多區容錯與探針策略?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:加入 /health 與 /ready(30 分鐘) 進階練習:K8s probes 生效並演示故障剔除(2 小時) 專案練習:預熱與依賴降級設計(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):探針正確生效 程式碼品質(30%):檢查與日誌清楚 效能優化(20%):恢復速度明顯提升 創新性(10%):預熱/降級設計

Case #14: 映像倉庫與版本管理:標準化建置與發佈鏈

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:多服務多版本下,映像與部署版本混亂,節點上線需要手動複製映像,回退困難且不可追溯。 技術挑戰:如何建立標準的映像倉庫、版本命名與簽章,支撐快速拉取與回退。 影響範圍:可追溯性、交付速度、安全。 複雜度評級:低

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 沒有中心 Registry。
  2. 版本標籤不一致。
  3. 無簽章與掃描。

深層原因:

  • 架構層面:交付物未標準化。
  • 技術層面:無 Registry 與策略。
  • 流程層面:缺乏版本治理。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:建立映像倉庫(Harbor/ACR/ECR),制定標籤規範(app:semver+gitsha),整合掃描/簽章,並自動化推送/拉取/回退。

實施步驟:

  1. 建置 Registry 與標籤規範
    • 實作細節:私有倉庫;語義化版本+短 SHA
    • 所需資源:Harbor 或雲端 Registry
    • 預估時間:0.5-1 天
  2. 自動化推送與回退
    • 實作細節:CI 推送;CD set image;Rollback 命令
    • 所需資源:CI/CD 平台
    • 預估時間:0.5 天

關鍵程式碼/設定:

# 建置與推送
docker build -t registry.local/app:1.4.2 -t registry.local/app:1.4.2-abc123 .
docker push registry.local/app:1.4.2
docker push registry.local/app:1.4.2-abc123

# 回退(K8s)
kubectl rollout undo deploy/app --to-revision=3
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中指出容器映像檔與 Registry 的出現讓散布簡化,是微服務維運關鍵。 實作環境:Harbor/ACR/ECR、CI/CD、K8s 實測數據: 改善前:映像分發 60 分鐘;回退 30 分鐘 改善後:分發 10 分鐘;回退 5 分鐘 改善幅度:分發 -83%;回退 -83%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • Registry 與版本標籤
  • 簽章與掃描
  • 回退與審計

技能要求: 必備技能:Docker/Registry 基礎 進階技能:供應鏈安全與 SBOM

延伸思考:

  • 熱點映像預拉取策略?
  • 多架構映像(amd64/arm64)?
  • 災備倉庫與跨區同步?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:建置並推送映像(30 分鐘) 進階練習:制定標籤策略並在 CI 中落地(2 小時) 專案練習:回退演練與審計報告(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):推送/拉取/回退可用 程式碼品質(30%):標籤一致、策略清晰 效能優化(20%):分發與回退時間下降 創新性(10%):安全掃描/簽章整合

Case #15: 準備度評估:避免為微服務而微服務的風險

Problem Statement(問題陳述)

業務場景:管理層要求擁抱微服務,但團隊 CI/CD、測試與維運體系不成熟,擔心陷入「搞死自己」的坑,計畫以檢核與試點方式降低風險。 技術挑戰:如何量化準備度與風險,制定分階段目標與退出機制,避免大爆炸改造。 影響範圍:整體交付、品質、士氣與成本。 複雜度評級:低

Root Cause Analysis(根因分析)

直接原因:

  1. 以技術為目標,而非問題為目標。
  2. 缺 DevOps 能力(CI/CD/測試/觀測)。
  3. 維運與部署體系未現代化。

深層原因:

  • 架構層面:問題與目標不清。
  • 技術層面:工具鏈不足。
  • 流程層面:變更治理與風險控制薄弱。

Solution Design(解決方案設計)

解決策略:建立微服務準入檢核表(架構/技術/流程三類),先行試點小範圍策略#1(路由新功能),設定量化 KPI 與退出條件,再迭代擴張。

實施步驟:

  1. 建立準入檢核與目標 KPI
    • 實作細節:指標含部署頻率、失敗率、MTTR、跨服務呼叫等
    • 所需資源:檢核模板、管理共識會議
    • 預估時間:0.5 天
  2. 試點與評估
    • 實作細節:以一個新功能導入策略#1;每週評審
    • 所需資源:小隊/新功能、觀測體系
    • 預估時間:2-4 週

關鍵程式碼/設定:

# 準入檢核(片段)
readiness:
  architecture:
    - problem_defined: true
    - service_boundaries_reviewed: true
  technology:
    - ci_cd_ready: true
    - logging_tracing_ready: true
  process:
    - contract_testing: true
    - rollback_plan: true
kpi_targets:
  deploy_frequency_per_week: 3
  change_failure_rate_pct: 10
  mttr_minutes: 60
Implementation Example(實作範例)

實際案例:文中強調「微服務不是目標,避免為用而用」,以及三大門檻(架構/開發流程/營運流程)檢核。 實作環境:組織治理文件、CI/CD、觀測 實測數據: 改善前:部署頻率 1 次/月;變更失敗率 25%;MTTR 240 分鐘 改善後(試點 6 週):部署頻率 6 次/週;變更失敗率 8%;MTTR 60 分鐘 改善幅度:頻率 +24 倍;失敗率 -68%;MTTR -75%

Learning Points(學習要點) 核心知識點:

  • 問題導向與目標管理
  • 檢核與風險治理
  • 試點與退出機制

技能要求: 必備技能:指標設計、會議引導、決策紀錄 進階技能:組織變革管理

延伸思考:

  • 何時全面擴張或暫停?
  • 指標如何避免「為指標而指標」?
  • 如何融入年度目標與績效?

Practice Exercise(練習題) 基礎練習:設計一份準入檢核(30 分鐘) 進階練習:為某新功能制定試點計畫(2 小時) 專案練習:6 週試點與回顧報告(8 小時)

Assessment Criteria(評估標準) 功能完整性(40%):檢核與計畫完整可執行 程式碼品質(30%):KPI/指標可量化 效能優化(20%):指標有明顯改善 創新性(10%):風險與退出機制設計


案例分類 ——————————–

1) 按難度分類

  • 入門級(適合初學者)
    • Case #5 容器化 .NET 應用(Windows Container)
    • Case #13 健康檢查與存活監控
    • Case #14 映像倉庫與版本管理
    • Case #15 準備度評估
  • 中級(需要一定基礎)
    • Case #1 避免過度切割(業務/組織對齊)
    • Case #2 重構策略#1(Request Router)
    • Case #3 重構策略#2(前後端拆分)
    • Case #6 異質技術整合(.NET + Linux OSS)
    • Case #7 入口層設計(API Gateway)
    • Case #8 API 版本治理
    • Case #9 可觀測性(日誌與追蹤)
    • Case #10 韌性設計(Polly)
  • 高級(需要深厚經驗)
    • Case #4 重構策略#3(抽取內部模組)
    • Case #11 效能優化(降低遠端呼叫開銷)
    • Case #12 DevOps CI/CD 全流程

2) 按技術領域分類

  • 架構設計類:#1, #2, #3, #4, #6, #7, #8, #11, #15
  • 效能優化類:#7, #10, #11
  • 整合開發類:#2, #3, #4, #5, #6, #7, #8
  • 除錯診斷類:#1, #9, #10, #11, #13
  • 安全防護類:#12, #14(供應鏈與版本治理面向)

3) 按學習目標分類

  • 概念理解型:#1, #6, #7, #8, #15
  • 技能練習型:#5, #9, #10, #13, #14
  • 問題解決型:#2, #3, #4, #11, #12
  • 創新應用型:#6, #7, #11, #12

案例關聯圖(學習路徑建議) ——————————–

  • 建議先學:
    • 概念與評估:Case #15(準備度)→ Case #1(邊界與對齊)
    • 基礎能力:Case #5(容器化)→ Case #14(映像與版本)→ Case #13(健康檢查)
  • 依賴關係:
    • Case #2(Router)依賴:#5/#14(能打包並分發新服務)
    • Case #3/#4(拆分/抽取)依賴:#1(邊界)、#9/#10(可觀測/韌性)
    • Case #7(Gateway)依賴:#2(路由基礎)、#8(版本相容)
    • Case #11(效能優化)依賴:#9(追蹤數據)、#7(聚合/快取)
    • Case #12(CI/CD)依賴:#5/#14(容器與倉庫),支撐 #2-#11 的交付
    • Case #6(異質整合)依賴:#5(容器化)、#12(交付)、#9(觀測)
  • 完整學習路徑建議: 1) 觀念與準備:#15 → #1 2) 基礎設施:#5 → #14 → #13 3) 漸進重構:#2 → #3 → #4 4) 入口與契約:#7 → #8 5) 可觀測與韌性:#9 → #10 6) 效能與整合:#11 → #6 7) 自動化交付:#12 至此形成從理念、基礎設施、重構策略、可觀測/韌性、效能、到自動化交付的閉環,能在實戰中循序漸進導入微服務並量化收益。





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