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SpringCloud微服务介绍

at小涛 2022-04-25 阅读 193

文章目录

1.微服务架构

什么是微服务?

维基上对其定义为:一种软件开发技术- 面向服务的体系结构(SOA)架构样式的一种变体,将应用程序构造为一组松散耦合的服务。在微服务体系结构中,服务是细粒度的,协议是轻量级的。

微服务(或微服务架构)是一种云原生架构方法,其中单个应用程序由许多松散耦合且可独立部署的较小组件或服务组成。这些服务通常

● 有自己的堆栈,包括数据库和数据模型;

● 通过REST API,事件流和消息代理的组合相互通信;

● 和它们是按业务能力组织的,分隔服务的线通常称为有界上下文。

尽管有关微服务的许多讨论都围绕体系结构定义和特征展开,但它们的价值可以通过相当简单的业务和组织收益更普遍地理解:

● 可以更轻松地更新代码。

● 团队可以为不同的组件使用不同的堆栈。

● 组件可以彼此独立地进行缩放,从而减少了因必须缩放整个应用程序而产生的浪费和成本,因为单个功能可能面临过多的负载。

1.1. Java语言相关微服务框架

Dubbo

Dubbo是由阿里巴巴开源的分布式服务化治理框架,通过RPC请求方式访问。Dubbo是在阿里巴巴的电商平台中逐渐探索演进所形成的,经历过复杂业务的高并发挑战,比Spring Cloud的开源时间还要早。目前阿里、京东、当当、携程、去哪等一些企业都在使用Dubbo。

Dropwizard

Dropwizard将Java生态系统中各个问题域里最好的组建集成于一身,能够快速打造一个Rest风格的后台,还可以整合Dropwizard核心以外的项目。国内现在使用Dropwizard还很少,资源也不多,但是与Spring Boot相比,Dropwizard在轻量化上更有优势,同时如果用过Spring,那么基本也会使用Spring Boot。

Akka

Akka是一个用Scala编写的库,可以用在有简化编写容错、高可伸缩性的Java和Scala的Actor模型,使用Akka能够实现微服务集群。

Vert.x/Lagom/ReactiveX/Spring 5

这四种框架主要用于响应式微服务开发,响应式本身和微服务没有关系,更多用于提升性能上,但是可以和微服务相结合,也可以提升性能。

Spring Boot 与 Spring Cloud

Spring Boot的设计目的是简化新Spring应用初始搭建以及开发过程,2017年有64.4%的受访者决定使用Spring Boot,可以说是最受欢迎的微服务开发框架。利用Spring Boot开发的便捷度简化分布式系统基础设施的开发,比如像配置中心、注册、负载均衡等方面都可以做到一键启动和一键部署。

Spring Cloud是一个系列框架的合计,基于HTTP(s)的RETS服务构建服务体系,Spring Cloud能够帮助架构师构建一整套完整的微服务架构技术生态链。

2. Springcloud 介绍

2.1 介绍

在介绍Spring Cloud 全家桶之前,首先要介绍一下Netflix ,Netflix 是一个很伟大的公司,在Spring Cloud项目中占着重要的作用,Netflix 公司提供了包括Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius等在内的很多组件,在微服务架构中至关重要,Spring在Netflix 的基础上,封装了一系列的组件,命名为:Spring Cloud Eureka、Spring Cloud Hystrix、Spring Cloud Zuul等,下边对各个组件进行分别得介绍:
(1)Spring Cloud Eureka

我们使用微服务,微服务的本质还是各种API接口的调用,那么我们怎么产生这些接口、产生了这些接口之后如何进行调用那?如何进行管理哪?

答案就是Spring Cloud Eureka,我们可以将自己定义的API 接口注册到Spring Cloud Eureka上,Eureka负责服务的注册于发现,如果学习过Zookeeper的话,就可以很好的理解,Eureka的角色和 Zookeeper的角色差不多,都是服务的注册和发现,构成Eureka体系的包括:服务注册中心、服务提供者、服务消费者。

在这里插入图片描述
这里写图片描述

上图中描述了(图片来源于网络):

1、两台Eureka服务注册中心构成的服务注册中心的主从复制集群;
2、然后服务提供者向注册中心进行注册、续约、下线服务等;
3、服务消费者向Eureka注册中心拉去服务列表并维护在本地(这也是客户端发现模式的机制体现!);
4、然后服务消费者根据从Eureka服务注册中心获取的服务列表选取一个服务提供者进行消费服务。

(2)Spring Cloud Ribbon

在上Spring Cloud Eureka描述了服务如何进行注册,注册到哪里,服务消费者如何获取服务生产者的服务信息,但是Eureka只是维护了服务生产者、注册中心、服务消费者三者之间的关系,真正的服务消费者调用服务生产者提供的数据是通过Spring Cloud Ribbon来实现的。

在(1)中提到了服务消费者是将服务从注册中心获取服务生产者的服务列表并维护在本地的,这种客户端发现模式的方式是服务消费者选择合适的节点进行访问服务生产者提供的数据,这种选择合适节点的过程就是Spring Cloud Ribbon完成的。

Spring Cloud Ribbon客户端负载均衡器由此而来。

(3)Spring Cloud Feign

上述(1)、(2)中我们已经使用最简单的方式实现了服务的注册发现和服务的调用操作,如果具体的使用Ribbon调用服务的话,你就可以感受到使用Ribbon的方式还是有一些复杂,因此Spring Cloud Feign应运而生。

Spring Cloud Feign 是一个声明web服务客户端,这使得编写Web服务客户端更容易,使用Feign 创建一个接口并对它进行注解,它具有可插拔的注解支持包括Feign注解与JAX-RS注解,Feign还支持可插拔的编码器与解码器,Spring Cloud 增加了对 Spring MVC的注解,Spring Web 默认使用了HttpMessageConverters, Spring Cloud 集成 Ribbon 和 Eureka 提供的负载均衡的HTTP客户端 Feign。

简单的可以理解为:Spring Cloud Feign 的出现使得Eureka和Ribbon的使用更为简单。

(4)Spring Cloud Hystrix

我们在(1)、(2)、(3)中知道了使用Eureka进行服务的注册和发现,使用Ribbon实现服务的负载均衡调用,还知道了使用Feign可以简化我们的编码。但是,这些还不足以实现一个高可用的微服务架构。

例如:当有一个服务出现了故障,而服务的调用方不知道服务出现故障,若此时调用放的请求不断的增加,最后就会等待出现故障的依赖方 相应形成任务的积压,最终导致自身服务的瘫痪。

Spring Cloud Hystrix正是为了解决这种情况的,防止对某一故障服务持续进行访问。Hystrix的含义是:断路器,断路器本身是一种开关装置,用于我们家庭的电路保护,防止电流的过载,当线路中有电器发生短路的时候,断路器能够及时切换故障的电器,防止发生过载、发热甚至起火等严重后果。

(5)Spring Cloud Config

对于微服务还不是很多的时候,各种服务的配置管理起来还相对简单,但是当成百上千的微服务节点起来的时候,服务配置的管理变得会复杂起来。

分布式系统中,由于服务数量巨多,为了方便服务配置文件统一管理,实时更新,所以需要分布式配置中心组件。在Spring Cloud中,有分布式配置中心组件Spring Cloud Config ,它支持配置服务放在配置服务的内存中(即本地),也支持放在远程Git仓库中。在Cpring Cloud Config 组件中,分两个角色,一是Config Server,二是Config Client。

Config Server用于配置属性的存储,存储的位置可以为Git仓库、SVN仓库、本地文件等,Config Client用于服务属性的读取。
在这里插入图片描述

(6)Spring Cloud Zuul

我们使用Spring Cloud Netflix中的Eureka实现了服务注册中心以及服务注册与发现;而服务间通过Ribbon或Feign实现服务的消费以及均衡负载;通过Spring Cloud Config实现了应用多环境的外部化配置以及版本管理。为了使得服务集群更为健壮,使用Hystrix的融断机制来避免在微服务架构中个别服务出现异常时引起的故障蔓延。

先来说说这样架构需要做的一些事儿以及存在的不足:

1、首先,破坏了服务无状态特点。为了保证对外服务的安全性,我们需要实现对服务访问的权限控制,而开放服务的权限控制机制将会贯穿并污染整个开放服务的业务逻辑,这会带来的最直接问题是,破坏了服务集群中REST API无状态的特点。从具体开发和测试的角度来说,在工作中除了要考虑实际的业务逻辑之外,还需要额外可续对接口访问的控制处理。

2、其次,无法直接复用既有接口。当我们需要对一个即有的集群内访问接口,实现外部服务访问时,我们不得不通过在原有接口上增加校验逻辑,或增加一个代理调用来实现权限控制,无法直接复用原有的接口。
面对类似上面的问题,我们要如何解决呢?下面进入本文的正题:服务网关!

为了解决上面这些问题,我们需要将权限控制这样的东西从我们的服务单元中抽离出去,而最适合这些逻辑的地方就是处于对外访问最前端的地方,我们需要一个更强大一些的均衡负载器,它就是本文将来介绍的:服务网关。

服务网关是微服务架构中一个不可或缺的部分。通过服务网关统一向外系统提供REST API的过程中,除了具备服务路由、均衡负载功能之外,它还具备了权限控制等功能。Spring Cloud Netflix中的Zuul就担任了这样的一个角色,为微服务架构提供了前门保护的作用,同时将权限控制这些较重的非业务逻辑内容迁移到服务路由层面,使得服务集群主体能够具备更高的可复用性和可测试性。
在这里插入图片描述

(7)Spring Cloud Bus

在(5)Spring Cloud Config中,我们知道的配置文件可以通过Config Server存储到Git等地方,通过Config Client进行读取,但是我们的配置文件不可能是一直不变的,当我们的配置文件放生变化的时候如何进行更新哪?

一种最简单的方式重新一下Config Client进行重新获取,但Spring Cloud绝对不会让你这样做的,Spring Cloud Bus正是提供一种操作使得我们在不关闭服务的情况下更新我们的配置。

在这里插入图片描述
Spring Cloud Bus官方意义:消息总线。

当然动态更新服务配置只是消息总线的一个用处,还有很多其他用处。

https://docs.spring.io/spring-cloud/docs/Hoxton.SR9/reference/htmlsingle/

SpringCloud架构

在这里插入图片描述

2.2 关于Cloud各种组件的停更、升级、替换

Netflix 开源发生了什么?

2018年6月底,Eureka 2.0 开源工作宣告停止,继续使用风险自负。

Eureka 2.0 (Discontinued)

The existing open source work on eureka 2.0 is discontinued. The code base and artifacts that were released as part of the existing repository of work on the 2.x branch is considered use at your own risk.

Eureka 1.x is a core part of Netflix's service discovery system and is still an active project.

2018年11月底,Hystrix 宣布不再在开源版本上提供新功能。

2018年12月,Spring官方宣布Netflix的相关项目进入维护模式(Maintenance Mode)。

Spring官方对什么是Maintenance Mode给出了定义:

一旦进入维护模式,Spring Cloud将不会对该组件添加新功能,但我们会继续修复相关的bug和一些安全性问题,同时考虑和review一些小的PR。我们将在Greenwich Release后的至少一年内提供以上支持。

SpringCloud新闻

https://spring.io/blog/2018/12/12/spring-cloud-greenwich-rc1-available-now#spring-cloud-netflix-projects-entering-maintenance-mode

The following Spring Cloud Netflix modules and corresponding starters will be placed into maintenance mode:

  • spring-cloud-netflix-archaius
  • spring-cloud-netflix-hystrix-contract
  • spring-cloud-netflix-hystrix-dashboard
  • spring-cloud-netflix-hystrix-stream
  • spring-cloud-netflix-hystrix
  • spring-cloud-netflix-ribbon
  • spring-cloud-netflix-turbine-stream
  • spring-cloud-netflix-turbine
  • spring-cloud-netflix-zuul

停更的解决方案:
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