微服务的初步理解与SpringCloud的部分理论知识
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微服务
学习SpringCloud,官方给出的文档是少不了的,下面给出几个学习的网址:
推荐的微服务文章:
- 英文版:https://martinfowler.com/articles/microservices.html
- 中文版:https://www.cnblogs.com/liuning8023/p/4493156.html
分布式架构会遇到的四个核心问题是什么?
- 这么多的服务,客户端该如何去访问?
- 这么多服务,服务之间该怎么去通信?
- 这么多服务,如何治理呢?
- 服务挂了之后该怎么办?
解决方案:
SpringCloud是一套生态,就是用来解决以上分布式架构的四个问题
想使用SpringCloud就必须要掌握SpringBoot,因为SpringCloud是基于SpringBoot的;
1、一站式解决方案:
SpringCloud NetFlix出来了一套解决方案,一站式解决方案:
- API网关,zuul组件
- Feign —> HttpClient —> Http的通信方式,同步并阻塞
- 服务的注册与发现,Eureka
- 熔断机制,Hystrix
2018年低,NetFlix宣布无限期停止维护,生态不再维护就会脱节。
2、第二套半自动解决方案
Apache Dubbo Zookeeper,第二套解决方案,半自动:
- API:没有,要么找第三方组件,要么自己实现
- Dubbo是一个高性能的基于JAVA实现的RPC通信框架 2.6.x
- 服务的注册与发现:Zookeeper(动物管理员)(Hadoop,Hive)
- 熔断机制:没有,借助了Hystrix
不完善,Dubbo停止更新太久。
3、SpringCloud Alibaba ,一站式解决方案
4、未来方案:
- 服务网格:下一代微服务标准,Server ,Mesh
- 代表解决方案:istio
总结
万变不离其宗,一通百通,主要的还是解决以下问题:
- API网关,服务路由
- HTTP,RPC框架,异步调用
- 服务注册与发现,高可用
- 熔断机制,服务降级
基于以上这四个问题,开发一套解决方案,也叫SpringCloud
什么是微服务?
微服务,顾名思义,需要从两个方面去理解,什么是“微”?什么是“服务”?首先“微”从简单的角度来说就是体积小,意思就是单个服务的设计,而所谓服务就是一定要区别于系统,服务一个或者一组相对较小且独立的功能单元,是用户可以感知最小功能集。微服务就是将单一的应用程序划分为一组小的服务,每个服务运行在其独立的进程内,服务之间相互协调,相互配置,为用户提供最终价值。
微服务架构是一种架构模式,或者说是一种架构风格,它提倡将单一的应用程序划分为一组小的的服务,每个服务运行在其独立的自己的进程内,服务之间互相协调,互相配置,为用户提供最终价值。服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言,工具对其进行构建,可以有一个非常轻量级的集中式管理来协调这些服务,可以使用不同的语言来编写服务,也可以使用不同的数据存储。
微服务之间是如何独立通讯的?
通讯方式
同步通讯:Dubbo通过RPC远程调用、SpringCloud通过基于HTTP协议的Rest接口json调用
异步通讯:消息队列,例如:RabbitMQ、ActiveMQ、Kafka等
优点:
Rest基于HTTP、容易实现、更容易被接受、服务端实现技术更灵活
RPC的传输协议更高效、安全更可控、开发效率更明显
异步通讯在分布式系统中被广泛应用,既能降低调用服务之间的耦合,又能成为调用之间的缓冲。
微服务的优缺点
优点
- 单一职责原则
- 每个服务足够内聚,足够小,代码容易理解,这样能聚焦一个指定的业务功能或者业务需求
- 开发简单,开发效率提高,一个服务可能就是转移的只干一件事
- 微服务易于开发维护,能够被小团队独立开发,这样的小团队是2-5人的开发人员组成
- 微服务是松耦合的,是有功能意义的服务,无论是在开发阶段或者部署阶段都是独立的
- 微服务能使用不同的语言开发
- 易于和第三方集成,微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署,通过持续集成工具,比如jenkinis,Hudson,bamboo
- 微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML、CSS或者其他界面混合
- 每个微服务都有自己的存储能力,可以由自己的数据库,也可以由统一数据库
缺点
- 开发人员要处理分布式系统的复杂性
- 多服务运维难度,随着服务的增加,运维的压力也在增大
- 系统部署依赖
- 服务间通信成本变高
- 数据的一致性变低,因为网络延迟
- 系统集成测试
- 性能监控
微服务技术栈有哪些?
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服务开发: SpringBoot、Spring、SpringMVC
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服务配置与管理: Netflix公司的Archaius、阿里的Diamond等
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服务注册与发现: Euraka、Consul、Zookeeper等
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服务调用: Rest、RPC、gRPC
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服务熔断器: HyStrix、Envoy等
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负载均衡: Ribbon、Nginx等
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服务接口调用: Feign等 (客户端调用服务的简化工具)
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消息队列: Kafka、RabbirMQ、ActiveMQ等
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服务配置中心管理:SpringCloudConfig、Chef等
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服务路由(API网关):Zuul等
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服务监控: Zabbix、Nagios、Metrics、Specatator等
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全链路追踪: Zipkin、Brave、Dapper等
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服务部署: Doker、OpenStack、Kubernetes等
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数据流操作开发包:SprinfCloud Stream(封装了与Redis。Rabbit、Kafka等发送接收消息)
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时间消息总线: SpringCloud Bus
为什么选择SpringCloud作为微服务架构?
选型依据:
- 整体解决方案和框架成熟度;
- 社区热度;
- 可维护性
- 学习曲线
功能比较
功能点/服务框架 | Netflix/SpringCloud | Motan | gRPC | Thrift | Dubbo/DobboX |
---|---|---|---|---|---|
功能定位 | 完整的微服务框架 | RPC框架,但整合了ZK或Consul,实现了集群环境的基本服务注册/发现 | RPC框架 | RPC框架 | 服务框架 |
是否支持Rest | 是,Ribbon支持多种可插拔的序列化选择 | 否 | 否 | 否 | 否 |
是否支持RPC | 否 | 是(Hession2) | 是 | 是 | 是 |
是否支持多语言 | 是 | 否 | 是 | 是 | 否 |
是否支持负载均衡 | 是(服务端zuul+客户端Ribbon),zuul-服务,动态路由,云端负载均衡Eureka(针对中间层服务器) | 是(客户端) | 否 | 否 | 是(客户端) |
服务配置 | Netfix Archaius,SpringCloud Config Server集中配置 | 是(zookeeper提供) | 否 | 否 | 否 |
服务调用链路监视 | 是(zuul),zuul提供边缘服务,API网关 | 否 | 否 | 否 | 否 |
高可用/容错 | 是(服务端Hystrix+客户端Ribbon) | 是(客户端) | 否 | 否 | 是(客户端) |
典型应用案例 | Netflix) | Sina | |||
社区活跃度 | 高 | 一般 | 高 | 一般 | 2017重新开始维护,之前中断了5年 |
学习难度 | 中 | 低 | 高 | 高 | 低 |
文档丰富度 | 高 | 一般 | 一般 | 一般 | 高 |
其他 | Spring Cloud Bus为我们的应用程序带来了更多管理端点 | 支持降级 | Netflix内部在开发集成gRPC | IDL定义 | 实践公司用得比较多 |
SpringCloud
什么是SpringCloud?
SpringCloud是基于SpringBoot提供的一套微服务解决方案,包括服务的注册与发现,配置中心、全链路监控,服务网关,负载均衡,熔断器等组件,出了基于NetFilx的开源组件作高度抽象封装之外,还有一些选型中立的开源组件。
SpringCloud利用SpringBoot的开发便利性,巧妙的简化了分布式系统基础设施的开发,SpringCloud为开发人员提供了快速构建分布式系统的一些工具,包括配置管理、服务发现、断路器、路由、微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等待,他们都可以用SpringBoot的开发风格做到一键启动和部署。
SpringBoot屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留出了一套简单易懂、容易部署和维护的分布式系统开发工具包。
SpringCloud是分布式微服务架构下的一站式解决方案,是各个微服务架构落地技术的集合体,俗称微服务全家桶。
Dubbo和SpringCloud技术选型
两者的对比:
最大区别:SpringCloud抛弃了Dubbo的RPC通信,采用的是基于HTTP协议的Rest方式。
严格来说,这两种方式各有优劣,虽然从一定程度上来说,后者牺牲了服务调用的性能,但是也避免了上面提到的原生RPC带来的问题,而且REST相比于RPC更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖,这在强调快速演化的微服务环境下显得更合适。
品牌机和组装机的区别:
很明显,Spring Cloud的功能比DUBBO更加强大,涵盖面更广,而且作为Spring的拳头项目,它也能够与Spring Framework、Spring Boot、Spring Data、Spring Batch等其他Spring项目完美融合,这些对于微服务而言是至关重要的。使用Dubbo构建的微服务架构就像组装电脑,各环节我们的选择*度很高,但是最终结果很有可能因为一条内存质量不行就点不亮了,总是让人不怎么放心,但是如果你是一名高手,那这些都不是问题;而Spring Cloud就像品牌机,在Spring Source的整合下,做了大量的兼容性测试,保证了机器拥有更高的稳定性,但是如果要在使用非原装组件外的东西,就需要对其基础有足够的了解。
社区支持和更新力度
最为重要的是,DUBBO停止了5年左右的更新,虽然2017.7重启了。对于技术发展的新需求,需要由开发者自行拓展升级(比如当当网弄出了DubboX),这对于很多想要采用微服务架构的中小软件组织,显然是不太合适的,中小公司没有这么强大的技术能力去修改Dubbo源码+周边的一整套解决方案,并不是每一个公司都有阿里的大牛+真实的线上生产环境测试过。
未来定位
解决的问题域不一样:Dubbo的定位是一款RPC框架,Spring Cloud的目标是微服务架构下的一站式解决方案
SpringCloud能干嘛?
- Distributed/versioned configuration(分布式/版本控制配置)
- Service registration and discovery(服务注册与发现)
- Routing(路由)
- Service-to-service calls(服务到服务的调用)
- Load balancing(负载均衡配置)
- Circuit Breakers(断路器)
- Distributed messaging(分布式消息管理)
Spring Cloud是一个由众多独立子项目组成的大型综合项目,每个子项目有不同的发行节奏,都维护着自己的发布版本号。Spring Cloud通过一个资源清单BOM(Bill of Materials)来管理每个版本的子项目清单。为避免与子项目的发布号混淆,所以没有采用版本号的方式,而是通过命名的方式。
这些版本名称的命名方式采用了伦敦地铁站的名称,同时根据字母表的顺序来对应版本时间顺序,比如:最早的Release版本: Angel,第二个Release版本: Brixton,然后是camden、Dalston、Edgware,目前最新的是Hoxton.SR8 版本。
Spring的官网可查看版本
Spring Cloud和SpringBoot的版本对应关系
SpringCloud的版本与SpringBoot的版本对应信息在官网地址:https://spring.io/projects/spring-cloud#learn中的Reference DOC中有介绍。如下所示,最新的SpringCloud版本对应SpringBoot2.3.3.RELEASE
SpringCloud和SpringBoot的关系
- SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体微服务;
- SpringCloud是基于SpringBoot的一套实现微服务的框架,它是关注全局的微服务协调整理治理框架,它将SpringBoot开发的一个个单体微服务整合并管理起来,为各个微服务之间提供:配置管理、服务发现、断路器、路由。微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等待集成服务。
- SpringBoot可以离开SpringCloud独立使用,开发项目,但是SpringCloud离不开SpringBoot,属于依赖关系。
- SpringBoot专注于快速、方便的开发单个个体微服务,SpringCloud关注全局的服务治理框架。
- Spring Boot只是Spring本身的扩展,使开发,测试和部署更加方便。
SpringCloud的五大核心组件
- 服务的注册与发现:Netflix Eureka
- 配置中心:SpringCloud Config
- 负载均衡:Netflix Ribbon
- 断路器:Netflix Hystrix
- 路由(网关):Netflix Zuul
后续知识在此更新…
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