Java后端--服务层常用技术

Java后端–服务层常用技术

配置中心

• Spring Cloud Config

Spring Cloud Config为分布式系统中的外部化配置提供服务器和客户端支持。使用Config Server，您可以集中管理所有环境中应用程序的外部属性。客户端和服务器上的概念与Spring Environment和PropertySource抽象，因此它们非常适合Spring应用程序，但可以与以任何语言运行的任何应用程序一起使用。当应用程序从开发人员迁移到测试人员并进入生产过程时，您可以管理这些环境之间的配置，并确保应用程序具有在迁移时需要运行的所有内容。服务器存储后端的默认实现使用git，因此它轻松支持配置环境的标记版本，并且可以由各种工具访问以管理内容。添加替代实现并将其插入Spring配置很容易。

Spring Cloud Config Server功能：

1. HTTP，用于外部配置的基于资源的API（名称-值对，或等效的YAML内容）
2. 加密和解密属性值（对称或不对称）
3. 可轻松地使用Spring Boot应用程序嵌入 @EnableConfigServer

Config Client功能（用于Spring应用程序）：

1. 绑定到Config Server并Environment使用远程属性源初始化Spring
2. 加密和解密属性值（对称或不对称）

• Git-快速版本控制

Git是一个免费的开源 分布式版本控制系统，旨在快速高效地处理从小型到大型项目的所有内容。

Git 易于学习， 占地面积小，具有闪电般的快速性能。它具有诸如Subversion，CVS，Perforce和ClearCase之类的SCM工具，具有廉价的本地分支，便捷的暂存区域和 多个工作流等功能。

Git是一种快速，可扩展的分布式修订版本控制系统，具有异常丰富的命令集，该命令集提供高级操作和对内部组件的完全访问权限。

链接：https://git-scm.com/

服务中心

• Eureka（服务发现框架）

Eureka是Netflix开发的服务发现框架，本身是一个基于REST的服务，主要用于定位运行在AWS域中的中间层服务，以达到负载均衡和中间层服务故障转移的目的。SpringCloud将它集成在其子项目spring-cloud-netflix中，以实现SpringCloud的服务发现功能。

Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client。

Eureka Server提供服务注册服务，各个节点启动后，会在Eureka Server中进行注册，这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息，服务节点的信息可以在界面中直观的看到。

Eureka Client是一个java客户端，用于简化与Eureka Server的交互，客户端同时也就是一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。

在应用启动后，将会向Eureka Server发送心跳,默认周期为30秒，如果Eureka Server在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳，Eureka Server将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认90秒)。

Eureka Server之间通过复制的方式完成数据的同步，Eureka还提供了客户端缓存机制，即使所有的Eureka Server都挂掉，客户端依然可以利用缓存中的信息消费其他服务的API。综上，Eureka通过心跳检查、客户端缓存等机制，确保了系统的高可用性、灵活性和可伸缩性。

• Spring Cloud Feign

Feign是一个声明式WebService客户端.使用Feign能让编写WebService客户端更加简单,它的使用方法是定义一个接口,然后在上面添加注解,同时也支持JAX-RS标准的注解.

Feign也支持可拔插式的编码器和解码器.Spring Cloud对Feign进行了封装,使其支持了Spring MVC标准注解和HttpMessageConverters.Feign可以与Eureka和Ribbon组合使用以支持负载均衡.

Feign是Netflix开发的声明式、模板化的HTTP客户端， Feign可以帮助我们更快捷、优雅地调用HTTP API。

Spring Cloud Feign是基于Netflix feign实现，整合了Spring Cloud Ribbon和Spring Cloud Hystrix，除了提供这两者的强大功能外，还提供了一种声明式的Web服务客户端定义的方式。

Spring Cloud Feign帮助我们定义和实现依赖服务接口的定义。在Spring Cloud feign的实现下，只需要创建一个接口并用注解方式配置它，即可完成服务提供方的接口绑定，简化了在使用Spring Cloud Ribbon时自行封装服务调用客户端的开发量。

Spring Cloud Feign具备可插拔的注解支持，支持Feign注解、JAX-RS注解和Spring MVC的注解。

• Zuul 路由访问

在微服务架构中，通常会有多个服务提供者。设想一个电商系统，可能会有商品、订单、支付、用户等多个类型的服务，而每个类型的服务数量也会随着整个系统体量的增大也会随之增长和变更。作为UI端，在展示页面时可能需要从多个微服务中聚合数据，而且服务的划分位置结构可能会有所改变。网关就可以对外暴露聚合API，屏蔽内部微服务的微小变动，保持整个系统的稳定性。

在现在为止所有的微服务都是通过 Eureka 找到的，但是在很多的开发之中为了规范微服务的使用，提供有一个路由的处理控制组件：Zuul，也就是说 Zuul 就作为中间的一个代理层出现。

Zuul是Spring Cloud全家桶中的微服务API网关。

所有从设备或网站来的请求都会经过Zuul到达后端的Netflix应用程序。作为一个边界性质的应用程序，Zuul提供了动态路由、监控、弹性负载和安全功能。Zuul底层利用各种filter实现如下功能：

1. 认证和安全 识别每个需要认证的资源，拒绝不符合要求的请求。
2. 性能监测 在服务边界追踪并统计数据，提供精确的生产视图。
3. 动态路由 根据需要将请求动态路由到后端集群。
4. 压力测试 逐渐增加对集群的流量以了解其性能。
5. 负载卸载 预先为每种类型的请求分配容量，当请求超过容量时自动丢弃。
6. 静态资源处理 直接在边界返回某些响应。

• Hystrix

在分布式环境中，许多服务依赖项中的一些必然会失败。Hystrix是一个库，通过添加延迟容忍和容错逻辑，帮助你控制这些分布式服务之间的交互。Hystrix通过隔离服务之间的访问点、停止级联失败和提供回退选项来实现这一点，所有这些都可以提高系统的整体弹性。

Hystrix被设计的目标是：

1. 对通过第三方客户端库访问的依赖项（通常是通过网络）的延迟和故障进行保护和控制。
2. 在复杂的分布式系统中阻止级联故障。
3. 快速失败，快速恢复。
4. 回退，尽可能优雅地降级。
5. 启用近实时监控、警报和操作控制。

Hystrix遵循的设计原则：

1. 防止任何单独的依赖耗尽资源（线程）
2. 过载立即切断并快速失败，防止排队
3. 尽可能提供回退以保护用户免受故障
4. 使用隔离技术（例如隔板，泳道和断路器模式）来限制任何一个依赖的影响
5. 通过近实时的指标，监控和告警，确保故障被及时发现
6. 通过动态修改配置属性，确保故障及时恢复
7. 防止整个依赖客户端执行失败，而不仅仅是网络通信

• Spring Cloud Bus

Spring Cloud Bus将轻量级消息代理程序链接到分布式系统的节点。然后可以将其用于广播状态更改（例如，配置更改）或其他管理指令。当前唯一的实现是使用AMQP代理作为传输，但是其他传输的路线图上仍具有相同的基本功能集（还有一些取决于传输）。

• Spring Cloud Sleuth

Spring Cloud Sleuth从Dapper，Zipkin和HTrace 大量借鉴了Spring Cloud的分布式跟踪解决方案。对于大多数用户而言，Sleuth应该是不可见的，并且您与外部系统的所有交互都应自动进行检测。您可以简单地在日志中捕获数据，也可以将其发送到远程收集器服务。

跨度是工作的基本单位。例如，发送RPC是一个新的跨度，就像发送响应到RPC一样。跨度由跨度的唯一64位ID和跨度所属的跟踪的另一个64位ID标识。跨区还具有其他数据，例如描述，键值批注，导致它们的跨区的ID以及进程ID（通常为IP地址）。跨度开始和停止，并且它们跟踪其定时信息。创建跨度后，您必须在将来的某个时间点将其停止。一组跨度形成称为跟踪的树状结构。例如，如果您正在运行分布式大数据存储，则跟踪可能由放置请求形成。

Spring Cloud Sleuth功能：

1. 和跨度ID添加到Slf4J MDC，以便您可以在日志聚合器中从给定的跟踪或跨度提取所有日志。
2. 提供对常见的分布式跟踪数据模型的抽象：跟踪，跨度（形成DAG），注释，键值注释。宽松地基于HTrace，但与Zipkin（Dapper）兼容。
3. 从Spring应用程序（Servlet过滤器，Rest模板，调度的动作，消息通道，Zuul过滤器，伪客户端）中检测常见的入口和出口点。
4. 如果spring-cloud-sleuth-zipkin可用，则该应用将通过HTTP生成并收集与Zipkin兼容的跟踪。默认情况下，它将它们发送到本地主机（端口9411）上的Zipkin收集器服务。使用来配置服务的位置spring.zipkin.baseUrl。

消息对列

• Apache ActiveMQ

Apache ActiveMQ™是最流行的开源，多协议，基于Java的消息传递服务器。它支持行业标准协议，因此用户可以通过多种语言和平台从客户选择中受益。可以使用C，C ++，Python，.Net等进行连接。使用无处不在的AMQP协议集成您的多平台应用程序。在Websocket上使用STOMP在Web应用程序之间交换消息。使用MQTT管理您的IoT设备。支持您现有的JMS基础结构及其他。ActiveMQ提供了强大的功能和灵活性来支持任何消息传递用例。

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学习文档：http://activemq.apache.org/