微服务架构要求每个服务管理自己的数据，原因是为了服务自治、数据隔离、可维护性、可伸缩性和容错性。当我们将系统拆分成多个微服务时，每个服务实际上是一个独立的组件，它应该拥有独立的数据模型，以支持特定的业务功能。以数据隔离为例，这意味着每个服务对自己的数据拥有完全的控制权，并能够优化它自己的数据结构以提供高效的数据访问和存储，从而避免了服务间的耦合。这种方式确保了一个服务发生故障不会影响到其他服务的数据持久性，保障了系统的整体稳定性。
一、服务自治和解耦
服务自治是微服务架构设计的核心概念之一，它意味着每个服务都是自给自足的、独立运行的单元。通过拥有独立的数据库，每个微服务可以根据自己的需求独立地进行数据库模式的更改，而不需要协调整个应用程序中的其他服务。这种做法降低了微服务之间的耦合程度，使系统的各个部分更容易开发和维护。
解耦则意味着每个服务可以单独部署和更新，而这在共享数据库的情况下是难以做到的。共享数据库会导致多个服务之间对于数据库模式产生依赖，一旦数据模式需要变更，所有依赖这一模式的服务都需要协调更新，这给集成和部署过程带来复杂性。
二、数据隔离和安全性
持久层的独立性不仅减少了微服务之间的依赖，还增强了数据隔离。数据隔离确保了服务间的业务边界清晰，各个微服务可以根据自己的数据模型进行优化，保证了服务的数据独立性和隐私性。每个微服务的数据模式可以专门为所提供的服务量身定制，提高数据访问的效率。
从安全性的角度来看，当数据库是独立的，数据泄露或被未授权访问的风险被局限在了单个服务中，未必会波及整个系统。这就大大减少了任何潜在安全漏洞的影响范围。
三、可伸缩性和性能优化
独立的数据库实例支持每个微服务根据可伸缩性需求进行优化。例如，面对高负载，热门服务可以通过增加数据库实例的方式来水平伸缩，而不会干扰其它服务的性能。这意味着系统的每个部分都可以根据自己的性能要求独立地伸缩和优化以应对不同的工作负载。
针对特定服务的性能优化是可达成的，因为每个数据库可以针对所支持的服务进行定制化的索引、查询优化和数据存储过程。而在共享数据库架构中，不同服务的不同需求可能会导致单一数据库上的资源争用和性能瓶颈。
四、容错性和事务管理
具有独立数据库的微服务架构可以提高容错性。当某个数据库发生失败，影响仅限于单个服务，它不会直接影响到整个系统。相比之下，共享数据库出现问题可能会导致所有依赖该数据库的服务都出现故障。
在分布式系统中，事务管理是一个挑战，每个微服务拥有自己的数据库可以简化本地事务的处理。对于涉及多个服务的复杂事务处理，可以使用分布式事务模式，但是这会带来额外的复杂性。拥有独立数据库的微服务可以利用领域驱动设计（DDD）等模式来避免分布式事务的需求。
五、遵循领域驱动设计(DDD)原则
领域驱动设计(DDD) 是微服务架构的一个重要原则，它强调在设计系统时，要围绕业务领域来建模。数据库独立性刚好支持DDD原则，使得每个服务可以聚焦于提供特定的业务价值，并围绕这一业务价值设计其数据模型和接口。这种方法有助于创建更易于理解和维护的模块化系统。
遵循DDD，微服务更容易围绕其核心业务逻辑进行开发和优化，进而增强了服务的聚焦性和业务的对齐性。它也为服务的独立演化提供了方便，因为领域模型的变化只影响相关的微服务和数据库，而不会波及整个系统。
总结来说，微服务架构中每个服务拥有独立数据库是出于设计和实现的考虑，旨在通过服务自治和解耦、数据隔离和安全性、可伸缩性和性能优化以及容错性和事务管理等方面，为现代应用提供更强的灵活性、更高的可靠性以及更好的性能。而且，这种设计还有利于遵循领域驱动设计原则，构建高内聚、松耦合的系统。
相关问答FAQs：
1. 为什么每个微服务需要独立的数据库？
拥有独立的数据库对于微服务架构的优点是显而易见的。首先，它可以降低微服务之间的耦合度。每个微服务都有自己的数据库意味着它们可以独立地进行数据库架构的重构。这使得团队可以更灵活地开发和部署自己的微服务，不受其他服务的影响。其次，独立的数据库还可以提高性能。如果多个微服务共享一个数据库，随着服务的增长，数据库将面临并发访问的压力，可能会导致性能下降。然而，使用独立的数据库可以避免这个问题，每个服务都可以根据自身需求进行优化和扩展。最后，独立的数据库还可以提高数据隔离和安全性。每个微服务都有自己的数据库，可以更好地控制数据的访问权限，降低数据泄露和安全漏洞的风险。
2. 微服务为什么需要独立的数据库？
在微服务架构中，每个微服务都负责处理特定的业务领域，它们之间是相互独立的。因此，为每个微服务提供独立的数据库是合理的。首先，独立的数据库可以使每个微服务拥有自己的数据模型和架构设计，这提高了系统的灵活性和可维护性。其次，独立的数据库可以避免数据的冗余和重复，提高了数据的一致性和准确性。此外，独立的数据库还有助于降低微服务之间的依赖性，提高系统的可扩展性和可伸缩性。最后，独立的数据库还有助于提高系统的安全性，通过为每个微服务分配独立的数据库，可以更好地控制数据的访问权限，减轻潜在的安全风险。
3. 为什么每个微服务都需要自己的数据库？
每个微服务都需要自己的数据库，这是因为微服务架构的核心理念是将应用程序拆分成小而独立的服务。拥有独立的数据库对于每个微服务来说是至关重要的。首先，独立的数据库可以降低微服务之间的耦合度。每个微服务都有自己的数据库意味着它们可以独立地进行数据库架构的变更和调整，而不会影响到其他服务。其次，独立的数据库可以提高性能。多个微服务共享一个数据库可能会导致并发访问的冲突和性能瓶颈，而独立的数据库可以避免这个问题。此外，独立的数据库还可以提高数据的隔离性和安全性。每个微服务都有自己的数据库，可以更好地控制数据的访问权限，减少数据泄露和安全漏洞的风险。总之，每个微服务都应该有自己独立的数据库，以确保系统的灵活性、性能和安全性。
