Spring Cloud 概述

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什么是Spring Cloud

Spring Cloud是一种中间件，它目前由Spring官方开发与维护，基于Spring Boot开发，提供一套完整的微服务解决方案。包括服务注册于发现、配置中心、全链路监控、API网关、负载均衡、熔断器等选型中立的开源组件，可以随需扩展和替换。

注册中心中间件

因微服务众多，在需要知道有多少应用上线，以及某个服务有多少实例等问题。如果服务之间需要相互调用就需要写具体的IP和端口号，而在部署时候因扩/缩容，导致IP地址和端口号变动。服务调用机会出现问题。
因此需要将所有服务实例统一注册到一起进行管理，这个就是服务注册中心。

特性	Eureka	Consul	Zookeeper	etcd
服务监控检查	可配支持	服务状态、内存、硬盘等	长连接、keeplive	连接心跳
多数据中心	-	支持	-	-
KV存储服务	-	支持	支持	支持
一致性	-	raft	pasox	faft
CAP	AP	CA	CP	CP
使用接口（多语言）	http	http和dns	客户端	http和grpc
watch支持	支持long polling/大部分增量	全量/支持long polling	支持	支持long polling

配置中心中间件

在分布式式系统中，由于存在多个服务实例，需要分别管理每个具体服务工程中的配置，上线需要检查每个上下服务的配置是否正确。在系统上线之后一旦要修改某个配置，就需要查找到指定的服务，并对当前服务所有实例进行修改并重启。因此需要把分布式系统中的配置信息抽象出来统一管理、并可实自动更新配置。这个管理中间件称为配置中心。

Spring Cloud Config

基于应用、环境、版本三个维度管理、配置存储支持Git、本地、数据库等，且无缝支持Spring里Environment和PropertySource的接口。
缺点没有可视化的管理平台。

Apollo

功能类似于Spring Cloud Config，是携程开源的配置中心，有可视化的管理平台。

网关中间件

包含：Gateway 和Zuul两种选择方案

1. 统一接入功能：
   为各种无线应用提供统一的接入服务，提供一个高性能、高并发、高可靠的网关服务。还支持负载均衡、容灾切换和异地多活。
2. 协议适配功能：
   网关对外的请求协议一般是HTTP或HTTP2协议，而后端提供访问的服务协议要么是REST协议要么是RPC协议。网关需要根据请求的协议进行适配，然后协议转发调用不同的协议提供的服务。
3. 流量管控功能：
   网关作为所有请求流量的入口，当请求流程瞬间剧增，此时需要进行流量监控、流量调拨。当后端服务出现异常，服务不可用时，需要网关进行熔断和服务降级。在异地多活场景中需要根据请求流量进行分片，路由到不同的机房。
4. 安全防护功能：
   网关需要对所有请求进行安全防护过滤，包含后端服务。通过与安全风控部门合作，对IP黑名单和URL黑名单封禁控制，做风控防刷，防恶意攻击等。

Spring Cloud 第一代网络Zuul

每个请求分配一个线程来处理。
是Netflix公司开源的网关组件，可以开箱即用。根据配置的路由规则或者默认的路由规则进行裸游转发和负载均衡。集成Hystrix实现网关层面降级功能；集成Ribbon使得整个框架具备弹性伸缩能力；集成Archaius可以进行配置管理等。需要灰度发布、降级、标签路由、限流、WAF封禁则需要自定义开发。

Spring Cloud 第二代网络Gateway

通过Netty实现（Netty的线程模型是多线程reactor模型，使用boos线程和worker线程接收并异步处理请求，具有强大的高并发处理能力）网络请求处理。
是Spring官方基于Spring 5.0、Spring Boot 2.0 和 Project Reactor登技术开发的网关，旨在为微服务提供一种简单、有效、统一的API路由管理方式。除了提供了Zuul类型功能还提供了：安全、监控/埋点、限流等。

全链路监控中间件

在微服务系统中，一个请求过来之后会通过多个服务，并且在每个服务中留下足迹和相关的日志信息。但是这些信息是分散在每一台应用主机下的，不利于问题排除和定位问题发生的根本原因。
因此需要利用全链路监控中间件收集、汇总分析日志信息，进行可视化展示和监控告警。

1. 定位慢调用：包括慢Web服务、慢REST或RPC服务、慢SQL。
2. 定位各种错误：包括4**、5**、Service Error。
3. 定位各种异常：包括Error Exception、Fatal Exception。
4. 展现依赖和拓扑：域拓扑、服务拓扑、trace拓扑。
5. Trace调用链：将端到端的调用，以及附加在这次调用的上线文信息，异常日志信息，每一个调用点的耗时都呈现给用户进行展示。
6. 应用告警：根据运维设定的告警规则，扫描指数数据，如违反告警规则，则将告警信息上报道中央告警平台。

PoinPoint:
Skywalking:
Sleuth:

分布式事务

大型应用拆分为分布式系统后，进程间的通信机制和故障处理措施变得更加复杂。
系统微服务后，一个功能可能需要调用多个服务并操作多个数据库实现，服务调用的分布式事务问题变得非常突出。
如何保证分布式事务数据一致性问题，

X/Open DTP模型与XA接口

一个业务操作涉及到多个数据源进行操作，那么原来单一的事物来控制就会不能满足（全局事物）数据的一致性要求。 是基于2PC实现的。

1. AP(Application Program，应用程序)：即需要使用分布式事务的应用服务。
2. RM（Resource Manager，资源管理器）：比如数据库或文件系统，提供对共享资源的访问，保障资源的ACID特性。
3. TM（Transaction Manager，事务管理器）：主要是给事物分配唯一标识，负责事物的启动、提交和回滚，保障全局事物的原子性。
4. CRMs（Communication Resource Managers，通信资源管理器）：负责控制分布式应用在TM domain（一组使用同一个TM的实例结合）之内跨TM domain之间的通信，该通信使用的是OSI IP（Open Systems Interconnection Distributed Transaction Processing）服务。
5. 通信协议：由通信资源管理器支持，在分布式应用使用的通信协议。