微服务笔记

微服务入门例子:
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https://www.fangzhipeng.com/spring-cloud.html

一、全面了解微服务
在微服务概念出现前,web应用程序大都采用一体化应用架构,即将所有功能模块都集中在一起,包括UI、业务逻辑、数据库操作逻辑等,然后打包成一个庞大的可部署的软件构件,如war包,最后部署到应用服务器上。这种架构有很多弊端。当有新的需求,应用程序就必须做出修改,然后测试、部署;当应用越来越庞大,维护成本越来越高,维护也越来越困难,最后只能重构整个应用,重构后,又是一个恶性循环。
“微服务”这个概念是2014年才逐渐进入开发者的视野。可以用一句话来概括微服务:微服务应用是由多个分布式的、松耦合的小应用聚合在一起,而这些小应用只实现了少量的定义明确的功能。换句话说,就是:搭建一个大型应用时,使用微服务架构能将这个应用分解成多个易于管理的、功能明确的小应用。这些小应用实现的功能都是从大应用中的特定功能抽取出来的,所以它们是完全独立的,不依赖于其它小应用,能够独立运行。而这些小应用之间的“交流”都是通过接口调用(同步)、消息队列(异步)等完成的。所以虽然大应用被拆分成小应用,但它们还是可以很好的协调合作,实现各种功能。

微服务架构有如下特征:
1、应用程序的逻辑被分解成多个功能明确的、具有明确责任边界的细粒度组件——微服务。

2、每个微服务都拥有自己独立的业务domain(可以理解为实体类);完全独立,不依赖于其它任何组件;能够被多个应用程序重用。
微服务之间的交流基于一些基本规则。服务提供者和服务消费者之间的数据交换采用轻量级通信协议,如:HTTP和JSON。

3、微服务底层的实现具有编程语言、平台无关性。因为微服务间的交流是基于“技术无关性协议”(technology-neutral protocol),最常见的是JSON。这意味着微服务应用可以使用多种语言、技术进行搭建。

微服务笔记_第1张图片

二、 服务框架选型

基于 Spring 的框架本质上可以认为是一种 RESTful 框架(不是 RPC 框架),序列化协议主要采用基于文本的 JSON,通讯协议一般基于 HTTP。RESTful 框架天然支持跨语言,任何语言只要有 HTTP 客户端都可以接入调用,但是客户端一般需要自己解析 payload。目前 Spring 框架也支持 Swagger 契约编程模型,能够基于契约生成各种语言的强类型客户端,极大方便不同语言栈的应用接入,但是因为 RESTful 框架和 Swagger 规范的弱契约特性,生成的各种语言客户端的互操作性还是有不少坑的。

Dubbo 是阿里多年构建生产级分布式微服务的技术结晶,服务治理能力非常丰富,在国内技术社区具有很大影响力,目前 github 上有超过 16k 星。Dubbo 本质上是一套基于 Java 的 RPC 框架,当当 Dubbox 扩展了 Dubbo 支持 RESTful 接口暴露能力。
Dubbo 主要面向 Java 技术栈,跨语言支持不足是它的一个弱项,另外因为治理能力太丰富,以至于这个框架比较重,完全用好这个框架的门槛比较高,但是如果你的企业基本上投资在 Java 技术栈上,选 Dubbo 可以让你在服务框架一块站在较高的起点上,不管是性能还是企业级的服务治理能力,Dubbo 都做的很出色。新浪微博开源的 Motan(GitHub 4k stars)也不错,功能和 Dubbo 类似,可以认为是一个轻量裁剪版的 Dubbo。

gRPC 是谷歌近年新推的一套 RPC 框架,基于 protobuf 的强契约编程模型,能自动生成各种语言客户端,且保证互操作。支持 HTTP2 是 gRPC 的一大亮点,通讯层性能比 HTTP 有很大改进。Protobuf 是在社区具有悠久历史和良好口碑的高性能序列化协议,加上 Google 公司的背书和社区影响力,目前 gRPC 也比较火,GitHub 上有超过 13.4k 星。
目前看 gRPC 更适合内部服务相互调用场景,对外暴露 RESTful 接口可以实现,但是比较麻烦(需要 gRPC Gateway 配合),所以对于对外暴露 API 场景可能还需要引入第二套 RESTful 框架作为补充。总体上 gRPC 这个东西还比较新,社区对于 HTTP2 带来的好处还未形成一致认同,建议谨慎投入,可以做一些试点。

我们主要是使用Spring Cloud架构作为微服务架构。

三、微服务SpringCloud组成

微服务是可以独立部署、水平扩展、独立访问(或者有独立的数据库)的服务单元,springcloud就是这些微服务的大管家,采用了微服务这种架构之后,项目的数量会非常多,springcloud做为大管家需要管理好这些微服务,自然需要很多小弟来帮忙。

核心成员
1、Spring Cloud Netflix
这可是个大boss,地位仅次于老大,老大各项服务依赖与它,与各种Netflix OSS组件集成,组成微服务的核心,它的小弟主要有Eureka, Hystrix, Zuul, Archaius… 太多了

2、Netflix Eureka(服务注册与发现)
服务中心,云端服务发现,一个基于 REST 的服务,用于定位服务,以实现云端中间层服务发现和故障转移。这个可是springcloud最牛鼻的小弟,服务中心,任何小弟需要其它小弟支持什么都需要从这里来拿,同样的你有什么独门武功的都赶紧过报道,方便以后其它小弟来调用;它的好处是你不需要直接找各种什么小弟支持,只需要到服务中心来领取,也不需要知道提供支持的其它小弟在哪里,还是几个小弟来支持的,反正拿来用就行,服务中心来保证稳定性和质量。

3、Netflix Hystrix
熔断器,容错管理工具,旨在通过熔断机制控制服务和第三方库的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。比如突然某个小弟生病了,但是你还需要它的支持,然后调用之后它半天没有响应,你却不知道,一直在等等这个响应;有可能别的小弟也正在调用你的武功绝技,那么当请求多之后,就会发生严重的阻塞影响老大的整体计划。这个时候Hystrix就派上用场了,当Hystrix发现某个小弟不在状态不稳定立马马上让它下线,让其它小弟来顶上来,或者给你说不用等了这个小弟今天肯定不行,该干嘛赶紧干嘛去别在这排队了。

4、Netflix Zuul(服务网关)
Zuul 是在云平台上提供动态路由,监控,弹性,安全等边缘服务的框架。Zuul 相当于是设备和 Netflix 流应用的 Web 网站后端所有请求的前门。当其它门派来找大哥办事的时候一定要先经过zuul,看下有没有带刀子什么的给拦截回去,或者是需要找那个小弟的直接给带过去。

5、Netflix Archaius
配置管理API,包含一系列配置管理API,提供动态类型化属性、线程安全配置操作、轮询框架、回调机制等功能。可以实现动态获取配置, 原理是每隔60s(默认,可配置)从配置源读取一次内容,这样修改了配置文件后不需要重启服务就可以使修改后的内容生效,前提使用archaius的API来读取。

6、Spring Cloud Config(分布式配置)
俗称的配置中心,配置管理工具包,让你可以把配置放到远程服务器,集中化管理集群配置,目前支持本地存储、Git以及Subversion。就是以后大家武器、枪火什么的东西都集中放到一起,别随便自己带,方便以后统一管理、升级装备。

7、Spring Cloud Bus
事件、消息总线,用于在集群(例如,配置变化事件)中传播状态变化,可与Spring Cloud Config联合实现热部署。相当于水浒传中日行八百里的神行太保戴宗,确保各个小弟之间消息保持畅通。

8、Spring Cloud for Cloud Foundry
Cloud Foundry是VMware推出的业界第一个开源PaaS云平台,它支持多种框架、语言、运行时环境、云平台及应用服务,使开发人员能够在几秒钟内进行应用程序的部署和扩展,无需担心任何基础架构的问题
其实就是与CloudFoundry进行集成的一套解决方案,抱了Cloud Foundry的大腿。

9、Spring Cloud Cluster
Spring Cloud Cluster将取代Spring Integration。提供在分布式系统中的集群所需要的基础功能支持,如:选举、集群的状态一致性、全局锁、tokens等常见状态模式的抽象和实现。
如果把不同的帮派组织成统一的整体,Spring Cloud Cluster已经帮你提供了很多方便组织成统一的工具。

10、Spring Cloud Consul
Consul 是一个支持多数据中心分布式高可用的服务发现和配置共享的服务软件,由 HashiCorp 公司用 Go 语言开发, 基于 Mozilla Public License 2.0 的协议进行开源. Consul 支持健康检查,并允许 HTTP 和 DNS 协议调用 API 存储键值对.
Spring Cloud Consul 封装了Consul操作,consul是一个服务发现与配置工具,与Docker容器可以无缝集成。

其它小弟
1、Spring Cloud Security
基于spring security的安全工具包,为你的应用程序添加安全控制。这个小弟很牛鼻专门负责整个帮派的安全问题,设置不同的门派访问特定的资源,不能把秘籍葵花宝典泄漏了。

2、Spring Cloud Sleuth
日志收集工具包,封装了Dapper和log-based追踪以及Zipkin和HTrace操作,为SpringCloud应用实现了一种分布式追踪解决方案。

3、Spring Cloud Data Flow
Data flow 是一个用于开发和执行大范围数据处理其模式包括ETL,批量运算和持续运算的统一编程模型和托管服务。
对于在现代运行环境中可组合的微服务程序来说,Spring Cloud data flow是一个原生云可编配的服务。使用Spring Cloud data flow,开发者可以为像数据抽取,实时分析,和数据导入/导出这种常见用例创建和编配数据通道 (data pipelines)。
Spring Cloud data flow 是基于原生云对 spring XD的重新设计,该项目目标是简化大数据应用的开发。Spring XD 的流处理和批处理模块的重构分别是基于 Spring Boot的stream 和 task/batch 的微服务程序。这些程序现在都是自动部署单元而且他们原生的支持像 Cloud Foundry、Apache YARN、Apache Mesos和Kubernetes 等现代运行环境。
Spring Cloud data flow 为基于微服务的分布式流处理和批处理数据通道提供了一系列模型和最佳实践。

5、Spring Cloud Stream
Spring Cloud Stream是创建消息驱动微服务应用的框架。Spring Cloud Stream是基于Spring Boot创建,用来建立单独的/工业级spring应用,使用spring integration提供与消息代理之间的连接。数据流操作开发包,封装了与Redis,Rabbit、Kafka等发送接收消息。
一个业务会牵扯到多个任务,任务之间是通过事件触发的,这就是Spring Cloud stream要干的事了

6、Spring Cloud Task
Spring Cloud Task 主要解决短命微服务的任务管理,任务调度的工作,比如说某些定时任务晚上就跑一次,或者某项数据分析临时就跑几次。

7、Spring Cloud Zookeeper
ZooKeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,是Google的Chubby一个开源的实现,是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务,将简单易用的接口和性能高效、功能稳定的系统提供给用户。
操作Zookeeper的工具包,用于使用zookeeper方式的服务发现和配置管理,抱了Zookeeper的大腿。

8、Spring Cloud Connectors
Spring Cloud Connectors 简化了连接到服务的过程和从云平台获取操作的过程,有很强的扩展性,可以利用Spring Cloud Connectors来构建你自己的云平台。
便于云端应用程序在各种PaaS平台连接到后端,如:数据库和消息代理服务。

四、和springboot的关系

Spring Boot是一个重新构想的Spring框架。Spring Boot基于Spring,但去掉了很多企业级的特性,并提供了一个基于Java、面向REST风格的微服务框架。使用一些简单的注解,就能搭建一个RESTful微服务应用,然后打包并部署,而且不需要应用程序容器(微服务中内置一个tomcat容器)。

Spring Boot 是 Spring 的一套快速配置脚手架,可以基于Spring Boot 快速开发单个微服务,Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具;Spring Boot专注于快速、方便集成的单个个体,Spring Cloud是关注全局的服务治理框架;Spring Boot使用了默认大于配置的理念,很多集成方案已经帮你选择好了,能不配置就不配置,Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot来实现,可以不基于Spring Boot吗?不可以。

Spring Boot可以离开Spring Cloud独立使用开发项目,但是Spring Cloud离不开Spring Boot,属于依赖的关系。

spring -> spring boot > Spring Cloud 这样的关系。

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