深入了解构建分布式微服务架构的利器：Spring Cloud Alibaba

目录

分布式微服务简介

Spring Cloud Alibaba 简介

核心组件

Nacos组件

Ribbon组件

feign组件 

Sentinel组件

seata组件

gateway组件 

RabbitMQ组件

组件安装步骤

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 参考链接：
阿里云官方文档：https://help.aliyun.com/

​ 阿里github官方文档：https://github.com/alibaba/ ​
Spring Cloud Alibaba官方文档：https://spring.io/projects/spring-cloud-alibaba

分布式微服务简介

现代软件架构和应用程序开发时，"分布式微服务" 这个主题已经变得非常热门。分布式微服务是一种基于微服务架构的演变，它强调了分布式系统的设计和构建。在这篇文章中将深入探讨分布式微服务，探讨其定义、特点、优势以及一些最佳实践。

什么是分布式微服务

分布式微服务是一种软件架构模式，它结合了微服务和分布式系统的理念。在分布式微服务中，各个微服务可能不仅在不同的服务器上部署，而且可能分布在不同的地理位置，跨越多个数据中心或云平台。这使得分布式微服务能够更好地应对高流量、高可用性和故障恢复的挑战。

分布式微服务的特点

1. 服务分布性：分布式微服务将应用中不同的业务模块拆分成各个独立的微小服务，并发布在不同的服务上，以增加应用程序的弹性和可用性；
2. 异步通信：服务之间通常使用异步通信的方式，提高系统的松耦合的同时，减少服务之间的依赖，如果消息队列等；
3. 负载均衡：在分布式环境中，负载均衡是非常重要的，它可以使流量均匀的进入不同的服务器中，减少单一服务器的压力过载；
4. 故障恢复：分布式微服务具备自动故障恢复机制，以应对网络故障和服务崩溃(雪崩)等问题；

分布式微服务的优势

1. 高可用性：分布式微服务的分布性对比单一服务的应用，它能做到即使某个服务出现故障，也能保证整个系统的正常运行，而不像单一服务的应用服务崩溃会导致整个系统崩溃；
2. 扩张性：分布式微服务可以根据需求独立的扩展每个服务，以实现用户不断增长的需求；
3. 灵活性：不同的服务部署在不同的服务器上可以更好的实现不同业务的需求；
4. 容错性：分布式微服务的松耦合对比单一服务的应用，在不同的业务服务中，相互调用只需要提供对外暴露的接口，同时还减少代码的冗余；
5. 高性能：通过把不同的服务部署在不同服务器，提升了高流量和大规模的数据处理；

分布式微服务的最佳实践

1. 自动化：采用自动化工具来管理服务和处理故障，降低操作复杂性；
2. 监控：建立全面的服务监控，以便及时检测和解决问题；
3. 服务发现：使用服务发现机制来管理和跟踪各个服务的位置和状态；

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Spring Cloud Alibaba 简介

Spring Cloud Alibaba是一套基于Spring Cloud构建的分布式应用开发工具集，它集成了多个阿里巴巴的开发组件，为开发者提供了丰富的功能和工具。它包括了服务注册中心、配置中心、消息中间件、分布式事务等多个组件，可以帮助开发者轻松构建高可用、高性能的分布式系统。

Spring Cloud Alibaba的关键特点
Spring Cloud Alibaba提供了一组工具和框架，用于构建微服务生态系统，具有以下关键特点：

• 分布式配置管理：通过Nacos支持的服务配置管理中心，轻松的管理微服务的配置信息，实现配置的集中化管理，和动态刷新；
• 服务注册于发现：使用Nacos作为服务注册中心，SpringCloudAlibaba可以自动实现服务注册与发现，确保服务的高可用和动态扩展；
• 负载均衡：SpringCloudAlibaba继承了Ribbon和Nacos支持负载均衡策略，能够有效的处理请求流量；
• 熔断器：Spring Cloud Alibaba通过sentinol实现服务的熔断和降级，以保护系统受到故障的影响；
• 分布式消息中间件：Spring Cloud Alibaba通过RoketMQ消息中间件，实现异步通信；
• 分布式事务：Spring Cloud Alibaba通过Seata完成分布式事务，确保分布式事务的一致性和隔离性；

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核心组件

Nacos组件

Nacos学习：Nacos组件-CSDN博客

简介：Nacos 是一个开源的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它可以作为注册中心，用于服务的注册和发现；同时，它还可以作为配置中心，用于集中式管理配置信息。

应用场景：把每个微服务注册到Nacos服务平台，调用服务时通过注册的服务名称调用。

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Ribbon组件

Ribbon学习：Ribbon实现负载均衡-CSDN博客

Ribbon 是一个基于 HTTP 和 TCP 客户端的负载均衡器，它可以在微服务架构中自动和透明地分发客户端请求，下图是Nacos服务管理+Ribbon负载均衡的大致流程图；

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feign组件 

feign组件学习：feign组件-CSDN博客
OpenFeign 提供了声明式的 API，让开发者能够像调用本地方法一样调用远程服务，避免了手动处理 HTTP 请求的繁琐细节。还可以与 Ribbon 负载均衡器集成，实现对服务的负载均衡，提高系统的可用性和性能。并且OpenFeign 提供了丰富的自定义配置选项，可以根据实际需求定制请求的处理逻辑，包括超时设置、拦截器、日志记录等。(开发中说到的feign是指openfeign)

主要特点：

1. 声明式 API 定义： OpenFeign允许使用接口和注解来定义HTTP API，将HTTP请求映射到接口的方法上，使得远程服务调用的定义更加清晰和简洁。
2. 集成了Ribbon： OpenFeign内置了负载均衡的支持，它集成了Netflix Ribbon，可以通过服务名来调用服务，并支持负载均衡策略。
3. 集成了Hystrix： OpenFeign集成了Hystrix，可以通过注解配置服务降级和熔断，提高系统的可靠性和稳定性。
4. 支持多种注解： OpenFeign提供了多种注解，如@FeignClient、@RequestMapping等，用于定义和配置远程服务的调用。
5. 支持动态URL和查询参数： OpenFeign支持在接口方法上使用动态的URL和查询参数，使得请求的构建更加灵活。
6. 支持请求和响应解码器： OpenFeign允许配置请求和响应的解码器，支持多种数据格式，如JSON、XML等。
7. 支持文件上传和下载： OpenFeign提供了对文件上传和下载的支持，可以方便地进行文件传输。

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Sentinel组件

sentinel组件学习：Sentinel组件-CSDN博客

Sentinel 是面向分布式、多语言异构化服务架构的流量治理组件，主要以流量为切入点，从流量路由、流量控制、流量整形、熔断降级、系统自适应过载保护、热点流量防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。

Sentinel 可以简单的分为 Sentinel 核心库和 Dashboard。核心库不依赖 Dashboard，但是可以结合 Dashboard，这里主要介绍sentinel核心库；

sentinel的工作主过程
Sentinel官方文档：http://introduction | Sentinel
原文：在 Sentinel 里面，所有的资源都对应一个资源名称以及一个 Entry。Entry 可以通过对主流框架的适配自动创建，也可以通过注解的方式或调用 API 显式创建；每一个 Entry 创建的时候，同时也会创建一系列功能插槽（slot chain）。这些插槽有不同的职责，例如:

1. NodeSelectorSlot 负责收集资源的路径，并将这些资源的调用路径，以树状结构存储起来，用于根据调用路径来限流降级；
2. ClusterBuilderSlot 则用于存储资源的统计信息以及调用者信息，例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等，这些信息将用作为多维度限流，降级的依据；
3. StatisticSlot 则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息；
4. FlowSlot 则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态，来进行流量控制；
5. AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息，来做黑白名单控制；
6. DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则，来做熔断降级；
7. SystemSlot 则通过系统的状态，例如 load1 等，来控制总的入口流量；

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seata组件

sea他组件学习：seata组件——分布式全局事务-CSDN博客

seata官网：https://seata.io/zh-cn/

官网：Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。

在单体应用架构中，当业务方法需要执行一组sql时，需要保证数据的一致性也就是所谓的ACID数据库四大范式，此时需要@Transaction来开启事务，但是@Transaction注解只能保证本地服务的事务，而在分布式架构中，服务与服务之间进行数据调用是避免不了的，但是由于@Transaction只能维持当前服务的的事务，而不能维持当前服务之外的事务，所以当需要回滚或提交多个服务的事务时，只有本地的事务会提交或回滚，导致其他服务的数据出现错误。所以在分布式先架构中，需要使用Seata解决分布式的应用场景；

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gateway组件 

gateway组件学习：Gateway网关组件-CSDN博客

Gateway是一个构建在Spring Framework 5之上的API网关服务，它提供了一种灵活而强大的方式来路由请求、过滤请求以及执行各种各样的逻辑；

例如在前后端分离项目中，如果前端通过各微服务的ip地址进行访问服务，会由于服务较多导致难以维护服务地址，而且也达不到负载均衡的效果，所以在服务前面加了一层网关，把所有的微服务地址交给网关进行管理，将网关部署在不同的服务器上，通过Nginx实现网关的负载均衡和反向代码，前端只需要知道网关的路由地址，就能访问到所有的服务；

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RabbitMQ组件

RabbitMQ组件学习：RabbitMQ消息中间件-CSDN博客

随着分布式系统和微服务架构的广泛应用，项目中对于可靠的异步通信需求不断增加。消息队列成为解决这一需求的理想选择之一。RabbitMQ作为一种消息代理，实现了高度可靠的消息传递机制，被广泛应用于各种项目中。
消息队列（MQ）在现代软件架构中扮演着至关重要的角色，通过提供高效的异步通信机制来改进系统的可扩展性和可靠性。RabbitMQ作为一款开源的消息队列系统，在各种应用场景中都展现出卓越的性能和可靠性。

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组件安装步骤

Nacos安装步骤：Nacos单机、集群版安装步骤-CSDN博客

总结：
本文详细介绍了Spring Cloud Alibaba的核心组件及其在分布式微服务架构中的使用方法。从服务注册与发现、流量控制和熔断降级、分布式事务、消息中间件、远程服务调用、对象存储服务、短信服务，再到日志服务，每个组件都有详细的示例代码和配置说明。希望本文能够帮助开发者更好地理解和使用Spring Cloud Alibaba，构建高可用、高性能的分布式系统。