微服务通过使应用程序能够跨多个服务管理数据，同时保持可伸缩性和灵活性，在分布式数据库系统中发挥着关键作用。在微服务架构中，每个服务通常拥有其专用的数据库，这与“限界上下文”原则一致——数据模型和存储根据服务的特定需求进行定制。分布式数据库通过提供复制、分区和一致性模型等机制来补充这一点，这些机制允许数据跨不同的节点或位置存储和访问。微服务和分布式数据库共同帮助解耦组件、减少瓶颈，并支持服务及其数据层的独立扩展。
例如，考虑一个用微服务构建的电子商务应用程序。“订单”服务可能使用像 PostgreSQL 这样的关系型数据库来处理事务，而“用户资料”服务可以使用像 MongoDB 这样的文档存储来满足灵活的模式需求。每个服务的数据库可以部署在分布式系统中的独立节点上，允许它们根据负载独立扩展。服务之间的通信通过 API 或事件发生，避免了服务间的直接数据库连接。这种设置还允许团队为每个服务的用例选择合适的数据库技术——例如用于分析的时序数据库或用于推荐的图数据库——而不会影响整个系统。
然而，这种方法带来了挑战。管理跨服务的数据一致性需要最终一致性、Saga 或两阶段提交等模式，这增加了复杂性。例如，更新库存（在一个服务中）和处理支付（在另一个服务中）如果某个步骤失败可能需要补偿事务。分布式数据库还必须处理 CAP 定理所定义的延迟和分区容忍性。开发人员需要权衡利弊：虽然微服务和分布式数据库提供了自主性和可伸缩性，但它们需要仔细设计，以避免数据重复、复杂的调试或不一致的查询性能等问题。服务网格或分布式跟踪等工具可以帮助缓解这些挑战。