白话微服务架构和SPRING CLOUD

Posted 2021-07-30 生命平安

（一）架构师思维：

架构师思维：快速开发、可维护、可扩充、安全灵活和高可用。

架构师渐进之路：解耦与互联

1、模块化设计，业务逻辑解耦

2、分布式部署，部署模块解耦

3、技术框架平台，封装基础技术构件，业务模块和技术栈解耦

4、应用开发平，封装基础业务功能，业务领域模块和业务保障模块解耦

5、微服务架构，服务解耦，实现服务自治，分布式部署，负载均衡

6、服务上云，IAAS，PAAS，SAAS。从卖产品到卖服务。

 

（二）什么情况会驱动你去学习微服务架构：

1、新建的大规模分布式系统优选微服务架构

2、企业现有系统有微服务改造的要求

3、基于微服务构建的系统的运维升级改造

4、准备搭建自己的基础微服务平台框架

5、技术储备，个人爱好

 

（三）为什么要微服务：

传统应用缺点：逻辑复杂、隔离性差、可用性差、模块耦合严重、代码臃肿

微服务化优点：高内聚、复杂性低、易于拆分和管理、独立部署和伸缩性强、迭代周期短

 

（四）什么情况下不需要微服务:

对于应用简单、用户少、规模小、单体应用、迭代周期长的项目，使用微服务框架没有什么意义。

（五）微服务简介：

 

 微服务拆分：1-服务和数据复制，实现分布式负载均衡；2-职责、分类、业务建模拆分，实现业务功能解耦和重用；3-按服务和数据的优先级划分，实现分类分级资源调度分配；4-前后端分离，使开发更高效；5-无状态服务，保障水平扩容。

用 DDD（领域驱动设计） 的思想去指导微服务的实践。

 

（六）微服务面临的问题：

1. 服务注册发现，微服务怎样统一管理和监控，微服务之间如何调用

2. 管理配置服务，怎样实现分布式配置同步

3. 请求网关，全链路跟踪，实现同一入口与负载均衡

4、应用限流控制，异常熔断，服务降级

5. 服务节点的负载均衡

6. 集中日志，自动化运维，弹性扩容

7. 消息机制

 

（七）微服务解决方案：

阿里等大厂家都推出了自己的微服务解决方案：

	阿里&淘宝	当当	百度	360	京东	Netflix	Apache	Spring cloud	Linkedin	Twitter
服务治理	Dubbo	DubboX				Eureka	Consoul
分布式配置管理	Diamond		Disconf	Qconf		Archaius		Config
批量任务		Elastic-Job						Task	Azkaban
服务跟踪					Hydra			Sleuth		Zipkin

阿里开源中间件与 Spring Cloud 体系的融合叫spring Cloud Alibaba：

spring Cloud Alibaba 与部分其他方案的对比： 

（八）一般的微服务框架：

 

1、Service registry 服务注册：服务治理，所有microservices在注册中心注册，可以通过服务名称进行调研，而不关心其部署情况

2、Config server 配置中心：实现集中配置管理与分布式配置同步服务

3、Distribute tracing 分布式跟踪服务：容错、熔断、降级、限流

4、API Gateway：验证、安全、动态路由、负载均衡

5、负载均衡：服务治理负载均衡；服务提供者负载均衡；gateway负载均衡

6、microservices微服务：一个个相对独立的业务逻辑，包括服务提供者和服务消费者。

（九）Spring Cloud 是什么：

Spring Cloud是基于Spring BOOT的微服务体系框架解决方案和微服务开发工具包。提供分布式系统的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线等功能。Spring BOOT 简化配置文件，使用内嵌WEB服务器，专注简化配置和快速部署与开箱即用的工具箱。可以基于Spring BOOT快速开发单体服务。Spring Cloud 组件架构

 

Spring Cloud关注全局服务治理。

Spring Cloud微服务工具包，为开发者提供了在分布式系统的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线等开发工具包，包含了多个子项目,比如：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix、Spring Cloud CloudFoundry、Spring Cloud AWS、Spring Cloud Security、Spring Cloud Commons、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud CLI等项目。

 

Spring Boot 与 Spring Cloud 版本关系：

 

（十）分布式配置管理（Config Server）：

分布式配置管理应该是分布式系统和微服务应用的第一步。想象一下如果你有几十个服务或应用需要配置，而且每个服务还分为开发、测试、生产等不同维度的配置，那工作量是相当大的，而且还容易出错。如果能把各个应用的配置信息集中管理起来，使用一套机制或系统来管理，那么将极大的提高系统开发的生产效率，同时也会提高系统开发环境和生产环境运行的一致性。 Spring Cloud Config配置管理开发工具包，可以让你把配置放到远程服务器，目前支持本地存储、Git以及Subversion。配置和程序分离，配置的变更可以同步刷新所有应用。 

 

 

（十一）服务注册及发现 （Service registry）

服务注册与发现对于微服务系统来说非常重要。有了服务发现与注册，你就不需要整天改服务调用的配置文件了，你只需要使用服务的标识符，就可以访问到服务。

服务注册与发现流程：首先建立注册中心，服务提供者和服务消费者（微服务）自动注册到注册中心，客户端使用微服务名称进行微服务的访问。

Spring Cloud Netflix Eureka(Spring cloud 服务注册与发现)：基于 REST 的服务，实现云端的负载均衡和服务发现注册。

 

1、基于Eureka-Server 建立服务注册中心，可以拷贝复制多个，实现负载均衡

2、基于Eureka-client 实现服务提供者，实现的微服务在注册中心注册（续约和关闭）

3、基于Eureka-client 实现服务消费者，直接基于服务标识符访问服务，不关心服务提供者的具体位置，服务注册中心会提供服务提供者信息

 

（十二）负载均衡

与Feign组合使用可以实现客户端的负载均衡。

（十三）熔断器

Netflix Hystrix：容错管理工具，旨在通过控制服务和第三方库的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。

 

（十四）网关

Netflix Zuul（服务网关）：边缘服务工具，是提供动态路由，监控，弹性，安全等的边缘服务。

 

 

（十五）spring cloud其他子项目：

Spring Cloud Bus：事件、消息总线，用于在集群（例如，配置变化事件）中传播状态变化，可与Spring Cloud Config联合实现热部署。

Spring Cloud for Cloud Foundry：通过Oauth2协议绑定服务到CloudFoundry，CloudFoundry是VMware推出的开源PaaS云平台。

Spring Cloud Sleuth：日志收集工具包，封装了Dapper,Zipkin（APM服务监控）和HTrace操作。

Spring Cloud Data Flow：大数据操作工具，通过命令行方式操作数据流。

Spring Cloud Security：安全工具包，为你的应用程序添加安全控制，主要是指OAuth2。

Spring Cloud Consul：封装了Consul操作，consul是一个服务发现与配置工具，与Docker容器可以无缝集成。

Spring Cloud Zookeeper：操作Zookeeper的工具包，用于使用zookeeper方式的服务注册和发现。

Spring Cloud Stream：数据流操作开发包，封装了与Redis,Rabbit、Kafka等发送接收消息。spring-kafka 项目将 Spring 核心概念应用于基于 Kafka 的消息传递解决方案的开发。它提供了一个“模板”作为发送消息的高级抽象。

Spring Cloud CLI：基于 Spring Boot CLI，可以让你以命令行方式快速建立云组件。

（十六）Spring Cloud Alibaba Nacos

 Nacos一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。

 

（十七）基于Spring Cloud&Alibaba 微服务框架案例：FebsCloud-Cloud

详见《FEBS Cloud 微服务权限系统项目说明》

（在搭建过程中，踩了不少空，还好已经逐一解决，整理分享给大家少走弯路）

FEBS意指：Fast，Easy use，Beautiful和Safe

FEBS Cloud是一款使用Spring Cloud Greenwich.SR1、Spring Cloud OAuth2和Spring Cloud Security构建的权限管理系统，前端（FEBS Cloud Web）采用vue element admin构建。

软件文档：https://www.kancloud.cn/mrbird/spring-cloud/1263679

后端源代码：https://gitee.com/mrbirdd/FEBS-Cloud  

前端代码：https://gitee.com/mrbirdd/FEBS-Cloud-Web

 

FEBS后台服务模块：

服务名称	端口	描述
FEBS-Register	8001	微服务注册中心
FEBS-Auth	8101	微服务认证服务器
FEBS-Server-System	8201	微服务子系统（资源服务器）
FEBS-Server-Test	8202	微服务子系统（资源服务器）
FEBS-Gateway	8301	微服务网关
FEBS-Monitor-Admin	8401	微服务监控子系统
FEBS-Config	8501	微服务配置子系统

前端通过服务名称调用后端微服务功能：

 

系统架构如下：