微服务粒度对能源消耗与性能的影响：一项受控实验

背景：微服务架构是一种广泛使用的软件部署方法，具有灵活性和可扩展性等优势。然而，其对能源消耗的影响鲜有了解，往往被忽视在性能和其他质量属性（QAs）之外。一个在此领域中未受充分研究的概念是微服务粒度，即系统功能分布在多少个服务上。目标：因此，我们旨在分析微服务粒度与基于微服务系统的两种关键QAs（能源消耗和性能）之间的关系。方法：我们使用两个规模不同的开源微服务系统进行受控实验：小型Pet Clinic系统和大型Train Ticket系统。对于每个系统，我们通过合并或拆分服务创建三种粒度级别（粗、中、细），然后将其暴露于五个请求频率水平。结果：我们的发现表明：i) 粒度显著影响能源消耗和响应时间，例如在大型系统中，细粒度的能源消耗比粗粒度多461焦耳（增加13%），响应时间增加5.2毫秒（增加14%）；ii) 更高的请求负载显著增加能源消耗和响应时间，将请求频率从40升至400每秒导致能源消耗增加651焦耳（增加23%），响应时间延长41.2毫秒（增加98%）；iii) 粒度、系统规模、能源消耗和性能之间存在复杂关系，这一发现要求在微服务设计中进行周密考虑。我们从结果中提炼出可推广的要点。结论：微服务实践者应在做出粒度相关决策时考虑我们的发现，尤其是对于大型系统。