什么是微内核架构

定义

• 微内核
  • 核心功能
  • 资源封装
• 插件
  • 可插拔
    

系统核心

• 资源封装
  • 硬件接口
  • 系统资源访问接口
  • 环境/上下文（context）访问接口
  • 系统事件接口
• 定义插件规范
  • 使用场景
  • 规则
  • 条件
• 核心功能
  • 支持系统运作的最小功能集
• 职责分离
  • 通用流程由核心系统定义
  • 核心定义规范，插件具体实现

插件模块

• 核心系统能力的扩展
  • 遵循核心系统规范
  • 实现其逻辑外延和业务逻辑
• Single Responsibility
  • 专注于其独立功能
  • 只能通过核心提供的接口操作系统资源
• 插件间无依赖
  • 尽可能避免依赖其他插件

注册

• 插件可用性
• 获取插件的方式
• 插件信息抽象规范：名称、数据规范、访问协议

连接

• 自定义连接方式
  • OSGI,点对点绑定（依赖注入）
  • web service，message，etc
• 通信规范
  • 标准规范配合版本策略
  • 自定义规范配合Adapter

事件

微内核架构的优缺点

优点

• 符合开闭原则
  • 核心系统封闭
  • 插件提供开放性
  • 整体系统可以持续升级
• 良好的隔离性
  • 核心系统可以关闭插件
  • 错误的传播范围有限
    • 插件内的错误不会被传播到核心系统
  • 各自独立升级改进
    • 可能有兼容性问题
• 灵活性
  • 核心系统保持稳定，将变化尽量隔离在插件层
  • 插件根据核心提供接口规范和规范来提供丰富的功能
  • 整体保持开放，持续进化
• 可测试性
  • 核心系统和插件系统可以分开测试
  • 插件可以运行在模拟环境
• 性能
  • 通过简化核心系统，提高性能
  • 插件按需加载，降低资源消耗
  • 可以动态关闭插件以保护核心系统
• 易于部署
  • 插件可在运行时动态添加到核心系统
  • 减少核心系统停机时间

缺点

• 开发难度高
  • 需要分离核心功能与插件功能
  • 插件需要可以热插拔
  • 需要专门注册协议和通信协议
• 可扩展性不高
  • 主要用于开发产品，不考虑扩展性
  • 不以可扩展性见长
  • 可以结合其他模式获得扩展性

设计微内核系统

设计系统核心

• 定义核心功能：实现MVP
• 封装系统资源：插件通过接口访问
• 开放集成点

定义开放规范

• 核心系统提供的接口及版本
• 上下文（context），环境参数
• 回调（call back）、钩子（hook）、事件（event）
• 集成规范

注册规范

定义通信机制

• 同步/异步
• 本地/远程
• 数据格式

实现插件

装载插件

• 基于注册表获取插件信息
• 装载机制
  • 启动期/运行期
  • 内存/远程
• 装载条件（触发条件）

经典应用：操作系统