阿里P8根据企业需求讲解微服务分布式系统开发527页进阶笔记

开篇必水

分布式系统比单机系统复杂得多，但经过多年的发展，业界已经有了丰富的分布式系统理论，也有了许多优秀的组件。在分布式系统理论里，最近流行的微服务架构理论成了佼佼者，微服务的概念也成了当前分布式系统实现方案中的主流，显然，微服务架构成了分布式系统的一种形式。优秀的分布式系统组件早期主要以国内阿里巴巴的Dubbo(现今已经被Apache归纳进入其孵化器）为主，后来从国外引入了Spring Boot和Spring Cloud，它们现在是微服务实现的主流方案。

为顺应技术的发展趋势，我对微服务进行了深入的学习和研究，并且于2018年创作出版了《深入浅出Spring Boot 2.x》。免费分享完整文档共441页私信【学习】即可获取这两份学习资料哦。

 

为了更进一步地讲解微服务，满足当前企业搭建微服务系统的需要，我竭尽所能编写了这本关于Spring Cloud的书。虽然Spring Cloud能够有双搭P微服务系统，但微服务系统只是分布式系统的一种形式，它并不能解决分布式系统的所有问题，例如，分布式缓存、会话、数据库及其事务等，都不能通过Spring Cloud来有效处理。但这些问题又是企业实施微服务系统时必须要面对的，甚至是一些企业的难点和痛点。因此，本书在详细介绍Spring Cloud的基础上，还会对常用的分布式技术进行讲解，以满足企业的需要。

 

内容安排

本书基于一线企业的实际应用需求，介绍Spring Cloud微服务和常用的分布式系统。整体来说，全书分为4个部分。

第一部分：概述和基础（1~2章）

本部分将讲解分布式和微服务的基础知识和理念，并且简单介绍本书需要用到的基础知识。

第1章分布式和微服务概述

 

第2章技术基础：为了更好地介绍Spring Cloud,这里稍微介绍- .下Spring Boot和HTTP的REST风格。因为SpringCloud是以Spring Boot作为基石的，而各个服务系统又是通过REST风格的请求集成在-起的， 所以学习它们将有助于我们深入学习Spring Cloud。当然，如果你已经对它们很熟悉了，也可以跳过本章，直接学习第3章的内容。

 

第二部分：Spring Cloud微服务（3~12章）

介绍Spring Cloud的各类组件,这是微服务的核心内容。介绍的组件包括服务注册和服务发现(Eureka)、服务调用(Ribbon 和OpenFeign)、断路器(Hystix 和Resilience4j)、网关(Zuul和Gateway)、配置(Config)、 全链路追踪(Sleuth)、 微服务的监控(Admin)等。

第3章服务治理——Eureka：,Pivotal团队通过Spring Boot形式的封装将Nettlix公司开发的分布式系统组件封装了起来，其中就包括Eureka, Eureka是Spring Cloud的服务治理中心。在使用Spring Boot进行了二次封装后，Bureka 的使用就显得十分简易了。Eureka 作为一个微服务的治理中心，它是一个服务应用，可以接收其他服务的注册，也可以发现和治理服务实例。

 

第4章客户端负载均衡——Ribbon：Spring Cloud Netflix Ribbon是一种客户端负载均衡的组件，为了方便，在本书中都简称为Ribbon。在微服务架构中，我们依照业务将系统进行切分，但一个实际的业务往往需要多个微服务通过相互协作来完成，所以各种微服务之间存在服务调用。

 

第5章断路器——Hystrix：Spring Cloud社区推荐开发者使用其他仍然活跃的开源项目，其中最推荐使用的是Resilience4J, 并且Spring Cloud社区也在加紧开发spring cloud-ircuitbreaker,来取代Hystrix。但这个项目还在开发中,并没有发布，加之当前不少企业也在使用Hystrix, 并且技术是相通的，所以这里还是决定介绍一下 Hystrix。

 

第6章新断路器——Resilience4j：Resilience4j是一个轻量级的、易于使用的容错框架，它是受Netflix的Hystrix的启发,基于Java8和函数式编程设计的，所以在使用它的时候，可以看到大量的函数式编程设计。它与Hystrix 相比有几个不同点。

 

第7章声明式调用——OpenFeign：本书从第3章到第6章，介绍了微服务的核心内容:服务治理、服务调用(Ribbon)和熔断器(Hystrix和Resilience4j)。这些都是微服务的利器，只是从开发者的角度来说，和我们打交道最多的.是服务调用和熔断器。服务调用使得多个微服务可以通过相互调用，为同一个业务服务。熔断器则可以在很大的程度上保证服务调用。但是严格来讲，Ribbon 使用REST请求方式编写还是比较麻烦的，对于开发者也不算友好，因此在REST 请求方式的基础上，一些开发者 又提供了接口声明方式的调用，例如，我们本章要介绍的GitHub OpenFeign就是这样的。

 

第8章旧API网关——Zuul：前面几章，我们学习了服务注册和发现(Eureka)， 通过它们，我们能够顺利地管理我们的服务;学习了服务之间的调用(Ribbon 和OpenFeign)，让各个服务联系起来，通过共同协助来完企业业务逻辑;还学习了断路器(Hystrix和Resilience4j)，它能尽可能地保护微服务之间的调用，通过熔断的方式来避免服务依赖造成的雪崩。以上谈到的这些都是Spring Cloud微服务的核心组件。本章开始让我们学习微服务最后的一一个核心组件一API 网关。Netflix Zuul是-一个API网关，它的主要功能是提供网关服务。

 

第9章新网关——Spring CloudGateway：在第8章中，我们讲述了旧网关Netlix Zuul,并且告知读者，Zuul 1.x只是性能一-般的网关,加上Netlix Zuul 2.x版本经常不能如期发布，所以新版的Spring Cloud不打算捆绑Zul了。新版的Spring Cloud提供了新的网关给开发者使用，这便是Spring Cloud Gateway。为了简便，下 文在没有特别指明的情况下，将简称它为Gateway。Gateway 并非是使用传统的Jakarta EE的Servlet容器，它是采用响应式编程的方式进行开发的。在Gateway中，需要Spring Boot和Spring WebFlux提供的基于Netty的运行环境。

 

第10章配置——Spring Cloud Config：Spring Cloud Config (为了方便，在不产生歧义时，全书都简称为Config)是一个支持微服务和分布式集中化提供配置的项目。微服务架构中的实例可能会非常多，如果一个个地更新配置，运维成本会十分大。为了简化配置的复杂性，一些开发者提出 了集中化管理配置的概念，也就是提供一个集中化的配置中心，让我们可以统- -配置各个微服务实例。本章要讲的Config 就是出于这个目的设计的。

 

第11章Spring Cloud Sleuth全链路追踪：在前面的章节中，我们学习了Eureka 服务治理中心，通过它可以管理各个服务，使得它们能够相互协作工作。但是随着业务变得复杂，服务也会复杂起来，加上每-一个服 务都可以有多个实例，一旦发生 问题，将很难查找问题的根源。为了解决这个问题，许多分布式开发者都开发了自己的链路监控组件,使得请求能够追踪到各个服务实例中,典型的如谷歌(Google)的Dapper、推特(Twitter)的Zipkin和阿里巴巴(Alibaba) 的EagleEye, 它们都是当前著名的链路追踪组件。

 

第12章微服务的监控——Spring Boot Admin：在一个优秀的分布式系统中，监控服务实例，及时发现实例存在的问题是十分重要的。SpringBoot Admin就提供了这样的功能，为了方便，在不引起歧义的情况下，下文将Spring Boot Admin简称为Admin。Admin 是一个监控平台，它可以检测各个Spring Boot应用，让运维和开发人员及时发现各个服务实例存在的问题。Admin 是一个 基于Spring Boot Actuator 的控制台，也就是它可以通过Spring Boot Actuator暴露的端点，来监测各个实例的运行状况。Admin 的用户界面(User Interface,UI)是采用AngularJs应用程序构建的。

 

第三部分：分布式技术（13~18章）

讲解分布式的其他知识，包括分布式发号机、分布式数据库、分布式缓存、分布式会话和权限等。

第13章生成唯一的ID——发号机制：在数据库(请注意，在本章中，如果没有特别说明，讲到的数据库就都是指关系数据库，而不包含类似Redis这样的非关系数据库)中，主键往往是一条记录的唯一标识，它具备唯- -性。 在单机的时候，只需要考虑单个数据库的问题，相对简单，但在分布式和微服务系统里，就相对困难了，因为它涉及多台机器之间的协作。那么如何保证在分布式或者微服务的多个节点下生成唯一的ID, 如何让ID具备- -定的可读性呢? 这就需要一个发 号机制来控制了。如何实现发号机制，便是本章要讨论的问题。

 

第14章分布式数据库技术：在第1章我们谈过，互联网会员的增加和业务的复杂化，必然导致大数据的存储，这时使用单机数据库对数据存储和访问，就显得捉襟见肘了。而划分的方法在第1章也谈过，主要是水平、垂直以及混合分法。对分布式和微服务来说，一种业务就可能有很多的数据，如交易，单数据库也很有可能无法支撑，需要多个数据库节点进行支持，这种需要将数据库拆分为多节点进行存储的技术，便是本章需要的论的分布式数据库技术。为了更好地阐述分布式数据库的知识，我们首先从分表、分库和分区这样的数据库知识开始讲述。不过本章我们还不会讨论分布式事务的相关知识，这将会在下章进行讨论。

 

第15章分布式数据库事务：上一章中，我们讨论了分布式数据库的知识，主要是分片技术。这一章让我们来讨论分布式数据库事务，我们知道在互联网的世界中，有些数据对一致性的要求是十分苛刻的，如商品的库存和用户的账户资金，而这些却极有可能分别存储在不同的数据库节点中，那么如何在多个数据库节点中保证这些数据的一致性，就是分布式数据库事务要解决的问题。

 

第16章分布式缓存——Redis：在当前互联网中，缓存系统一般由Redis来完成，所以后续我们会集中讨论Redis， 就不再讨论其他缓存系统了。本书采用的是Redis的5.0.5版本，如果采用别的版本，在配置项上会有少量不同，不过也大同小异，不会有太大的问题。

 

第17章分布式会话：在分布式系统中，有多个服务器节点，这些节点甚至是跨服务的，如果会话信息只在一个节点上， 就需要- -定的机制来保证会话在多个服务节点之间能够共享,方便是本章要讨论的分布式会话。在分布式会话中，最重要的功能是安全验证，因为不同的用户会有不同的权限。

 

第18章分布式系统权限验证：本章会讲述分布式系统的权限验证。实际上，在分布式会话中谈到的使用缓存存储会话(springsession-data-redis)，也能在一定程度 上支持分布式的权限验证，不过一切还 需要从最基础的Spring Security开始讲起。因为这里涉及的内容较多，所以我还是新建了工程，且将其命名为chapter18，这样就可以根据需要新增对应的模块了。

 

第四部分：微服务系统实践（19~20章）

通过Apache Thrift 讲解远程过程调用(RPC)，并且讲解在分布式中处理高并发的一些常用技巧，最后给出一个微服务实例。

第19章远程过程调用：远程过程调用(Remote Procedure Call, RPC)是-种服务调用的方式，它在许多企业中也得到了很多的应用。事实上，在微服务中，推荐我们使用的是REST风格的调用，而非RPC。那么为什么需要使用RPC?又如何使用呢?

 

第20章微服务设计和高并发实践：以上几章已经阐述了大部分搭建微服务的内容，本章主要讲微服务实践。在微服务中，要解决的大问题是高并发问题，这也是分布式中最受到关注的问题之一。

 

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