《Spring Cloud 微服务实战》读书笔记之基础知识 1

摘要

微服务是一种系统架构的设计风格，它主旨在于将一个原本独立的系统，拆分成多个独立运行的小型服务。不同服务之间通过 Restful 接口进行通讯协作。

关键词：Spring Cloud，微服务

一、什么是微服务

微服务是一种系统架构的设计风格，它主旨在于将一个原本独立的系统，拆分成多个独立运行的小型服务。不同服务之间通过 Restful 接口进行通讯协作。

• 拆分的小型服务围绕系统耦合度高的业务功能进行构建；
• 每个服务都维护自身的数据存储（如何维护？）、业务开发、测试、部署机制；
• 由于是轻量级通讯协作，微服务可以使用不同语言来编写；

二、如何实施微服务

引入微服务（与单体应用对比）引发的问题：

• 运维：维护进程数增加，需要一定的开发能力来编排组织进程；
• 接口：需要交互双方协调发布，完善接口和版本管理，保证接口的正确调用；
• 分布式环境：拆分后服务只能通过通信来进行协作，所以要考虑分布式环境的因素（网络延迟、分布式事务、异步消息）

为了解决前面的问题，以下是实施微服务一些原则：

1、服务组件化

保证每个服务都独立开发、部署，避免一个服务修改引起整个系统的重新部署。

2、按业务组织团队

从按技术层面转为按业务划分团队。（减少沟通成本）

3、以产品态度对待服务

对服务整个生命周期负责，持续关注服务的运作情况。

4、智能端点与哑管道原则

使用微服务不能简单将函数调用直接改成 Restful/RPC 调用（避免繁琐的通信），微服务常用两种服务调用方式：

• 基于 Http 的 Restful API（或其它轻量级的消息发送协议） - 请求响应模型，同步阻塞
• 基于轻量级消息总线（MQ） - 观察模型

关于智能端点与哑管道的概念
关于智能端点与哑管道的概念，我是这样理解：

• 哑管道是指消息的通讯，管道是不会通知端点消息的内容、结构，仅提供一个可靠的信息交互功能，称为“哑”。
• 智能端点是指端点要主动订阅管道的消息，去解析里面的内容，称为“智能”。

5、去中心化治理

整个架构采用轻量级协议定义接口，各个组件根据具体业务特点进行技术选型。

6、去中心化管理数据

每个服务管理其自有的数据库。（在改造过程中，将数据库的数据拆分到其它数据库中（Mysql、MongoDB、Redis））

面临的新问题：

• 分布式事务，所以尽量避免事务，保证各服务之间是"无事务"的调用；
• 一致性问题，保证最终一致性；

7、基础设施自动化

由于服务数量的增多，务必需要一个“持续交付”平台来支持实施。
自动化测试与自动化部署。

8、容错设计

微服务架构中，可能存在部分服务故障的情况，处理不好会出现故障蔓延的情况。（一个正常服务频繁调用故障服务、导致大量线程挂起等待超时，最后正常服务也出现了故障）
所以微服务架构中，应快速监测出故障源并尽可能恢复服务。（对每个组件的运行情况（服务状态、断路器状态、吞吐量、网络延迟等）实现监控和日志记录）

9、演进式设计

实施微服务应该以演进的方式构建。

三、Spring Cloud 简介

Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 实现的微服务架构解决方案。提供了配置管理、服务治理、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等操作的简单开发方式。

Spring Cloud 子项目介绍：

• Spring Cloud Config：配置管理工具
• Spring Cloud Netflix：核心组件
• • Eureka：服务治理组件，服务注册中心、服务注册与发现机制
• • Hystrix：容错管理组件，实现断路器模式
• • Ribbon：客户端负载均衡调用组件
• • Feign：基于 Ribbon 和 Hystrix 的声明式服务调用组件
• • Zuul：网关组件
• • Archaius：外部化配置组件
• Spring Cloud Bus：事件、消息总线
• Spring Cloud Cluster：针对 ZooKeeper、Redis、Hazelcast、Consul 的选举算法和通用状态模式的实现。
• Spring Cloud Cloudfoundry：与 Private Cloudfoundry 的整合支持。
• Spring Cloud Consul：服务发现与配置工具。
• Spring Cloud Stream：通过 Redis、Rabbit 或 Kafka 实现消息微服务，通过重简单的声明式模型来发送和接收消息。
• Spring Cloud AWS：用于简化整合 Amazon Web Service 组件
• Spring Cloud Security：安全工具包，提供在 Zuul 代理中对 OAuth2 客户端请求的中继器。
• Spring Cloud Sleuth：Spring Cloud 应用的分布式跟踪实现，可以完美整合 Zipkin。
• Spring Cloud ZooKeeper：基于 Zoopeer 的服务发现与配置管理组件。
• Spring Cloud Starters：Spring Cloud 的基础组件，它是基于 Spring Boot 风格项目的基础依赖模块。
• Spring Cloud CLI：用于在 Groovy 中快速创建 Spring Cloud 应用的 Spring Boot CLI 插件。

SpringCloud 微服务架构图(转自黑马视频)：

参考资料

• Microservices
• 微服务通信原则：智能终端和哑管道