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参考资料

百度网盘链接
https://pan.baidu.com/s/1Uog6mRwUvTrKngYHdKOJbg
提取码 je3f

练习代码: https://github.com/peckwood/blackhorse_spring_cloud_in_4_day

微服务的基础知识

系统架构的演变

单体应用架构

这种将所有功能都部署在一个web容器中运行的系统就叫做单体架构。

优点：

  • 所有的功能集成在一个项目工程中
  • 项目架构简单，前期开发成本低，周期短，是小型项目的首选。

缺点：

  • 全部功能集成在一个工程中，对于大型项目不易开发、扩展及维护。
  • 系统性能扩展只能通过扩展集群结点，成本高、有瓶颈。
  • 技术栈受限。

垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一增加机器带来的加速度变得越来越小. 我们将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率

优点：

  • 解决高并发问题
  • 通过垂直拆分，原来的单体项目不至于无限扩大
  • 不同的项目可采用不同的技术
  • 可以针对不同的模块优化

缺点：

  • 系统间相互独立
  • 重复开发工作

分布式SOA架构

SOA , 即面向服务的架构。它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件(服务)进行分布式部署、组合和使用。

优点

  • 抽取公共的功能为服务, 提高开发效率
  • 对不同的服务进行集群化部署解决系统压力
  • 减少系统耦合

缺点

  • 抽取服务的粒度较大
  • 服务提供方与调用方接口耦合度较高

微服务架构

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优点

  • 通过服务的原子化拆分，以及微服务的独立打包、部署和升级，小团队的交付周期将缩短，运维成 本也将大幅度下降
  • 微服务遵循单一原则。微服务之间采用Restful等轻量协议传输。

缺点

  • 微服务过多，服务治理成本高，不利于系统维护。
  • 分布式系统开发的技术成本高

SOA与微服务的关系

微服务与SOA类似, 微服务是在SOA上做的升华. 微服务强调的是业务需要彻底的原子化和服务化, 它对服务的拆分更细.

功能 SOA 微服务
组件大小 大块业务逻辑 单独任务或小块业务逻辑
耦合 通常松耦合 总是松耦合
公司架构 任何类型 小型、专注于功能交叉团队
管理 着重中央管理 着重分散管理
目标 确保应用能够交互操作 执行新功能, 快速扩展开发团队

分布式核心知识

分布式中的远程调用

目前主流的远程调用技术有基于HTTP的RESTful接口以及基于TCP的RPC协议。

Restful接口

HTTP协议里面，四个表示操作方式的动词： GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作：GET用来获取资源，POST用来新建资源 （也可以用于更新资源），PUT用来更新资源，DELETE用来删除资源。

通过这些方式来实现对服务器资源的状态转化.

RPC

RPC是一种进程间通信方式. 允许像调用本地服务一样调用远程服务器.

区别与联系

Restful RPC
通讯协议 HTTP TCP
性能 略低 较高
灵活度 高 低
应用 微服务架构 SOA架构

分布式中的CAP原理

分布式系统的三个特性

Consistency（一致性）：数据一致更新，所有数据的变化都是同步的 Availability（可用性）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能正确响应客户端的读写请求 Partition tolerance（分区容忍性）：因为网络是不稳定的, 这就要求有分区容错性, 不能因为数据中心之间的网络问题, 就破坏了用户的使用体验.

不能同时满足CAP. cap

选择 说明 例子
CA 放弃分区容忍性，加强一致性和可用性 传统项目
CP 放弃可用性，追求一致性和分区容忍性 电商系统, 社交网站
AP 放弃一致性（这里说的一致性是强一致性），追求分区容忍性和可用性 支付系统

Spring Cloud概述

微服务中的相关概念

服务的注册与发现

服务注册

服务实例将自身服务信息注册到注册中心, 这些信息包括服务所在主机IP和端口, 以及自身服务状态以及访问协议等

服务发现

服务实例请求注册中心获取所依赖服务信息。服务实例通过注册中心，获取到注册到其中的 服务实例的信息，通过这些信息去请求它们提供的服务

负载均衡

负载均衡是高可用网络基础架构的关键组件，通常用于将工作负载分布到多个服务器来提高网站、应 用、数据库或其他服务的性能和可靠性。

熔断

熔断这一概念来源于电子工程中的断路器（Circuit Breaker）。在互联网系统中，当下游服务因访问压 力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。这 种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。

链路追踪

随着微服务架构的流行，服务按照不同的维度进行拆分，一次请求往往需要涉及到多个服务。互联网应 用构建在不同的软件模块集上，这些软件模块有可能布在了几千台服务器，横跨多个不同的数据中心。因此，就需要对一次请求涉及的多个服务链路进行日志记录，性能监控即链路追踪

API 网关

随着微服务的不断增多，不同的微服务一般会有不同的网络地址，而外部客户端可能需要调用多个服务 的接口才能完成一个业务需求，如果让客户端直接与各个微服务通信可能出现：

  • 客户端需要调用不同的url地址，增加难度
  • 在一定的场景下，存在跨域请求的问题
  • 每个微服务都需要进行单独的身份认证

针对这些问题，API网关顺势而生。

API网关字面意思是将所有API调用统一接入到API网关层，由网关层统一接入和输出。一个网关的基本 功能有：统一接入、安全防护、协议适配、流量管控、长短链接支持、容错能力。有了网关之后，各个 API服务提供团队可以专注于自己的的业务逻辑处理，而API网关更专注于安全、流量、路由等问题。

SpringCloud的介绍

Spring Cloud是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用Spring Boot的开发风格做到一键启动和部署。Spring Cloud并没有重复制造轮子，它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来，通过Spring Boot风格进行再封装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、易部署和易维护的分布式系统开发工具 包。

SpringCloud中的核心组件

Spring Cloud的本质是在 Spring Boot 的基础上，增加了一堆微服务相关的规范，并对应用上下文（Application Context）进行了功能增强。既然 Spring Cloud 是规范，那么就需要去实现，目前Spring Cloud 规范已有 Spring官方，Spring Cloud Netflix，Spring Cloud Alibaba等实现。通过组件化的方式，Spring Cloud将这些实现整合到一起构成全家桶式的微服务技术栈。

SpringCloud Netflix组件

组件名称 作用
Eureka 服务注册中心
Ribbon 客户端负载均衡
Feign 声明式服务调用
Hystrix 客户端容错保护
Zuul API服务网关

SpringCloud Alibaba组件

组件名称 作用
Nacos 服务注册中心
Sentinel 客户端容错保护

SpringCloud原生及其他组件

组件名称 作用
Consul 服务注册中心
Config 分布式配置中心
Gateway API网关
Sleuth/Zipkin 分布式链路追踪

SpringCloud的体系结构

从上图可以看出Spring Cloud各个组件相互配合，合作支持了一套完整的微服务架构。

  • 注册中心负责服务的注册与发现，很好将各服务连接起来
  • 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。
  • API网关负责转发所有对外的请求和服务
  • 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
  • 链路追踪技术可以将所有的请求数据记录下来，方便我们进行后续分析
  • 各个组件又提供了功能完善的dashboard监控平台,可以方便的监控各组件的运行状况

腾讯课程: 4天从浅入深精通SpringCloud 微服务架构

视频: CAP原理: 取舍的艺术

案例搭建

数据库表

搭建环境

搭建商品微服务

其他微服务

服务调用

RestTemplate介绍

服务注册Eureka基础