架 构 演 进

Posted 2022-12-02 xue_yun_xiang

java 工程师 常使用ssm（spring + springmvc + mybatis）开发后台应用

架构演进：作用就是为了给用户提供更好的服务（应对越来越多的用户，使用该服务造成的高并发，高可用问题）

一、开发环境&生产环境

开发环境

就是程序员开发调试代码的环境，在这个环境中都是测试数据，对用户没有任何影响，主要是为了便于调试 测试准备，数据可以随意的修改，对于工程师来说权限很好

编码 ：window mac
部署：linux (tomcat mysql)

生产环境

生产环境就是线上环境，就是用户使用的服务运行的环境，在这个环境中，程序员在开发测试阶段不可以 随意的接入，包括断点调试，修改线上的数据（mysql），也不能压力测试都不可以使用，只能在测试/开发环境使用

生产环境所有的数据都是用户产生/或者针对用户服务的数据，非常的重要，决不允许随意修改。

测试环境

和开发环境类似，主要用户与测试小组测试 和 压测

二、web 1.0& web2.0

单体架构

特点：用户少，内容少 对高可靠，高并发的性能要求都很低

单体集群架构

1.路径分发问题（用户到底请求那一台服务器）
2.共享session问题
​ 使用nginx ip_hash 解决
​ 使用redis 共享session
3.多个服务器共享 mybatis 二级缓存为题
一定程度上可以解决用户高并发，高可用问题

三、垂直架构

在一个应用中：
登录、注册、商品模块、购物车、订单模块、个人中心、推荐模块、收藏、积分模块、支付模块

假如我们只需要对订单模块增加一个功能（修改一个bug）,所有的tomcat 服务器都要更新代码
出现问题：
1.所有的tomcat 都要更新代码
2.代码的维护性非常差（成本高，每个人都要熟悉各个模块）

垂直架构可以解决代码维护性差的问题，有带来了一个最大的问题，多个模块之间如何通信？

3.1 模块之间通讯

同步通讯

模块之间通过http 请求 发送请求数据，发起一个请求等着另外一个模块回复
实现：使用springcloud（底层http请求） 使用dubbo（rpc框架底层是 scoket 长连接（tcp）实现
相当于打电话
异步通讯
模块发出一个消息，就不用关心了，可以去干其他事情了，另外一个模块接收到消息，按照对应的业务处理就可以了
实现：使用消息队列实现（rabbitmq, rockermq,kafka ,redis 中的 list ）
相当于 模块件发送短息

3.2 服务之间通讯地址的维护

使用注册中心解决 各个服务模块之间如何快速的发现对应服务的ip 和端口，并且如果某一服务下线，发起调用的模块可以立即感知到，不会再次向 下线的服务ip 发起调用

解决方法：
nacos: 解决springcloud模块之间 注册发现
eureka:解决springcloud模块之间 注册发现 已经停止更新
zookeeper： 解决的dubbo 模块指的 注册发现
redis: 解决的dubbo 模块指的 注册发现

3.3 模块之间 请求的负载均衡

调用一个模块，如果该模块有多台机器提供服务，那么发起请求时就需要配置不同的负载均衡算法发起请求
负载均衡实现
Ribbon:解决的是springcloud 模块间请求的负载均衡
Feign：封装了 ribbon，更加简便 解决的是springcloud 模块间请求的负载均衡

3.4 服务降级/熔断

作用：避免 某一模块依赖其他模块，如果依赖的模块挂了，引起当前模块也出现问题
避免服务之间连锁雪崩的情况出现

当订单模块依赖用户模块，如果所有的用户都挂了，此时用户模块无法提供服务，而订单依赖用户模块，早程订单模块的不可用

如何解决？
此时我们就可以在订单模块中设置降级策略，如果所有用户模块关掉，降级策略生效（降级策略是返回默认的死数据）

淘宝首页-----》淘宝首页推荐商品模块----》推荐模块
假如推荐模块 挂了，那么淘宝首页商品模块 也无法提供服务，此时我们可以为淘宝首页设置降级策略，如果推荐模块挂了，我们就直接去redis 拿 热门商品数据 作为首页推荐数据返回

熔断策略：
当流量过大，超过阈值，当响应时间过长超过阈值，单位时间内异常数量超过阈值都会触发 熔断策略

实现：
feign 配置降级
hystrix 配置熔断 降级 springcloud
sentinel（哨兵）配置熔断 降级策略 springcloud

3.5 海量的数据

海量数据的存储
mysql 数据表 最大是千万级别 ，如果数据量是上亿，必须使用mycate/sharding 进行分库分表

海量数据的查询/检索

可以使用es 搜索引擎解决

四、微服务架构

分布式架构

可以将一个应用拆分多个模块应用开发部署，还可以将一个数据库分为多个
mysql 可以分库分表 ，redis 去中心化，多台tomcat可以通过nginx 负载均衡

微服务架构

微服务架构：微小的服务 微服务架构就是将一个应用 按照功能模块划分为多个独立应用，
每个应用可以单独的部署多台，这些应用可以通过http/tcp 互相调用，那么这种架构可以成为微服务架构

模块过多，使用docker 容器化部署

1.现在有很多tomcat 部署 不同的服务，服务器很多，如果人员介入很麻烦
2.各个服务的升级
3.服务中的tomcat 实例可以动态的扩容 和 缩减
使用 dockerimage(tomcat + ssm) +dokcker + swarm/k8s（可以动态增加某一容器的数量） + 云主机（阿里云）

分布式事务

生成订单
1.购物车模块
2.订单模块
3.库存模块
4.支付模块
在单应用中，可以让所有的模块共享一个sqlsession ,并且开启事务，来保证一致性
在微服务应用中，不可让所有的模块共享一个sql session ,使用单机开启事务 无法保证整体一致性

如何解决？
可以使用分布式事务解决 seata 框架解决

分布式锁

解决多个应用之间访问同一数据，保证线程安全（数据的一致性）
解决方案：
1使用 redis setnx 实现
2.使用zookeeper 临时有序节点实现