Spring Cloud微服务架构及核心组件

目录

1、互联网应用架构演进

（1）单体式应用架构

（2）垂直应用架构

（3）SOA应用架构

（4）微服务应用架构

 2、微服务架构体现的思想及优缺点

3、spring cloud架构

（1）springcloud核心组件

（2）Spring Cloud 体系结构（组件协同工作机制）

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1、互联网应用架构演进

（1）单体式应用架构

在诞生之初，系统的用户量、数据量规模都比较小，项目所有的功能模块都放在一个工程中编码、编译、打包并且部署在一个Tomcat容器中的架构模式就是单体应用架构，这样的架构既简单实用、便于维护，成本又低，成为了那个时代的主流架构方式。

优点：

• 高效开发：项目前期开发节奏快，团队成员少的时候能够快速迭代

• 架构简单：MVC架构，只需要借助IDE开发、调试即可

• 易于测试：只需要通过单元测试或者浏览器完成

• 易于部署：打包成单个可执行的jar或者打成war包放到容器内启动

单体架构的应用比较容易部署、测试， 在项目的初期，单体应用可以很好地运行。然而，随着需求的不断增加， 越来越多的人加入开发团队，代码库也在飞速地膨胀。慢慢地，单体应用变得越来越臃肿，可维护性、灵活性逐渐降低，维护成本越来越高。

缺点：

• 可靠性差： 某个应用Bug，例如死循环、内存溢出等， 可能会导致整个应用的崩溃

• 复杂性高： 以一个百万行级别的单体应用为例，整个项目包含的模块多、模块的边界模糊、 依赖关系不清晰、 代码质量参差不齐、 混乱地堆砌在一起。使得整个项目非常复杂。

• 扩展能力受限： 单体应用只能作为一个整体进行扩展，无法根据业务模块的需要进行伸缩。例如，应用中有的模块是计算密集型的，它需要强劲的CPU； 有的模块则是IO密集型的，需要更大的内存。 由于这些模块部署在一起，不得不在硬件的选择上做出妥协。

（2）垂直应用架构

优点

• 系统拆分实现了流量分担，解决了并发问题

• 可以针对不同模块进行优化

• 方便水平扩展，负载均衡，容错率提高

• 系统间相互独立，互不影响，新的业务迭代时更加高效

  缺点

• 服务之间相互调用，如果某个服务的端扣或者ip地址发生改变，调用的系统得手动改变

• 搭建集群之后，实现负载均衡比较复杂，如：内网负载，在迁移机器时会影响调用方的路 由，导致线上故障

• 服务之间调用方式不统一，基于 httpclient 、 webservice ，接口协议不统一

• 服务监控不到位：除了依靠端口、进程的监控，调用的成功率、失败率、总耗时等等这些监 控指标是没有的

（3）SOA应用架构

在做了垂直划分以后，模块随之增多，维护的成本在也变高，一些通用的业务和模块重复的越来越多，为了解决上面提到的接口协议不统一、服务无法监控、服务的负载均衡，引入了阿里巴巴开源的 Dubbo ，一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，可以和Spring框架无缝集成。它提供了三个核心能力：面向接口的远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。

SOA (Service-Oriented Architecture)，即面向服务的架构。根据实际业务，把系统拆分成合适的、独立部署的模块，模块之间相互独立（通过Webservice/Dubbo等技术进行通信）。

优点：分布式、松耦合、扩展灵活、可重用。

缺点：服务抽取粒度较大、服务调用方和提供方耦合度较高（接口耦合度）

（4）微服务应用架构

微服务架构可以说是SOA架构的一种拓展，这种架构模式下它拆分粒度更小、服务更独立。把应用拆分成为一个个微小的服务，不同的服务可以使用不同的开发语言和存储，服务之间往往通过Restful等轻量级通信。微服务架构关键在于微小、独立、轻量级通信。

微服务是在 SOA 上做的升华粒度更加细致，微服务架构强调的⼀个重点是业务需要彻底的组件化和服务化

微服务架构和SOA架构相似又不同

微服务架构和SOA架构很明显的一个区别就是服务拆分粒度的不同，但是对于系统的架构发展来说，我们所看到的SOA阶段其实服务拆分粒度相对来说已经比较细了（超前哦！），所以上述系统SOA到系统微服务，从服务拆分上来说变化并不大，只是引入了相对完整的新一代Spring Cloud微服务技术。自然，上述我们看到的都是系统架构演变的阶段结果，每一个阶段其实都经历了很多变化，系统的服务拆分其实也是走过了从粗到细，并非绝对的一步到位。

举个系统案例来说明SOA和微服务拆分粒度不同

我们在SOA架构的初期，“简历投递模块”和“人才搜索模块”都有简历内容展示的需求，只不过说可能略有区别，一开始在两个模块中各维护了一套简历查询和展示的代码；后期我们将服务更细粒度拆分，拆分出简历基础服务，那么不同模块调用这个基础服务即可。

 2、微服务架构体现的思想及优缺点

微服务架构设计的核心思想就是“微”，拆分的粒度相对比较小，这样的话单一职责、开发的耦合度就会降低、微小的功能可以独立部署扩展、灵活性强，升级改造影响范围小。

微服务架构的优点: 微服务架构和微服务

• 微服务很小，便于特定业务功能的聚焦

• 微服务很小，每个微服务都可以被一个小团队单独实施（开发、测试、部署上线、运维），团队合作一定程度解耦，便于实施敏捷开发

• 微服务很小，便于重用和模块之间的组装

• 微服务很独立，那么不同的微服务可以使用不同的语言开发，松耦合

• 微服务架构下，我们更容易引入新技术

微服务架构的缺点

• 微服务架构下，分布式复杂难以管理，当服务数量增加，管理将越加复杂；

• 微服务架构下，分布式链路跟踪难等；

3、spring cloud架构

如前所述，Spring Cloud是一个微服务相关规范，这个规范意图为搭建微服务架构提供一站式服务，采用组件（框架）化机制定义一系列组件，各类组件针对性的处理微服务中的特定问题，这些组件共同来构成Spring Cloud微服务技术栈

（1）springcloud核心组件

Spring Cloud 生态圈中的组件，按照发展可以分为第一代 Spring Cloud组件和第二代 Spring Cloud组件。

（2）Spring Cloud 体系结构（组件协同工作机制）

Spring Cloud中的各组件协同工作，才能够支持一个完整的微服务架构。比如

• 注册中心负责服务的注册与发现，很好将各服务连接起来

• API网关负责转发所有外来的请求

• 断路器负责监控服务之间的调用情况，连续多次失败进行熔断保护。

• 配置中心提供了统一的配置信息管理服务,可以实时的通知各个服务获取最新的配置信息