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  • springcloud-概念

    springcloud-概念

    一.架构演进过程

    单体架构----分布式架构----SOA(eg.dubbo)服务治理架构----微服务

    随着互联网的发展,需求的激增致使网站应用规模的扩大,最后转成了技术上的压力

    系统架构因此也不断地演进、升级、迭代

    1.1 集中式架构

    当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是影响项目开发的关键。

     

    存在的问题:

    • 代码耦合,开发维护困难
    • 无法针对不同模块进行针对性优化
    • 无法水平扩展
    • 单点容错率低,并发能力差

    1.2 垂直拆分

    当访问量逐渐增大,单一应用无法满足需求,此时为了应对更高的并发和业务需求,我们根据业务功能对系统进行拆分:

     

    优点:

    • 系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题
    • 可以针对不同模块进行优化
    • 方便水平扩展,负载均衡,容错率提高

    缺点:

    • 系统间相互独立,会有很多重复开发工作,影响开发效率

    1.3 分布式服务

    当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式调用是关键。

     

    优点:

    • 将基础服务进行了抽取,系统间相互调用,提高了代码复用和开发效率

    缺点:

    • 系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护

    1.4 服务治理架构(SOA)

     

    SOA :面向服务的架构

    当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键

    以前出现了什么问题?

    • 服务越来越多,需要管理每个服务的地址
    • 调用关系错综复杂,难以理清依赖关系
    • 服务过多,服务状态难以管理,无法根据服务情况动态管理

    服务治理要做什么?

    • 服务注册中心,实现服务自动注册和发现,无需人为记录服务地址
    • 服务自动订阅,服务列表自动推送,服务调用透明化,无需关心依赖关系
    • 动态监控服务状态监控报告,人为控制服务状态

    缺点:

    • 服务间会有依赖关系,一旦某个环节出错会影响较大
    • 服务关系复杂,运维、测试部署困难,不符合DevOps思想

    1.5 微服务

    最后演变成了现在的微服务

    二.微服务的特点

    前面说的SOA,英文翻译过来是面向服务。微服务,似乎也是服务,都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆,但其实缺有一些差别:

    微服务的特点:

    • 单一职责:微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
    • 微:微服务的服务拆分粒度很小,例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小,但“五脏俱全”。
    • 面向服务:面向服务是说每个服务都要对外暴露Rest风格服务接口API。并不关心服务的技术实现,做到与平台和语言无关,也不限定用什么技术实现,只要提供Rest的接口即可。
    • 自治:自治是说服务间互相独立,互不干扰
    • 团队独立:每个服务都是一个独立的开发团队,人数不能过多。
    • 技术独立:因为是面向服务,提供Rest接口,使用什么技术没有别人干涉
    • 前后端分离:采用前后端分离开发,提供统一Rest接口,后端不用再为PC、移动段开发不同接口
    • 数据库分离:每个服务都使用自己的数据源
    • 部署独立,服务间虽然有调用,但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件,可复用,可替换,降低耦合,易维护

     

    restful风格:统一请求路径,不同请求方式,完成不同操作

    三.RPC和HTTP

    无论是微服务还是SOA,都面临着服务间的远程调用。那么服务间的远程调用方式有哪些呢?

    常见的远程调用方式有以下2种:

    • RPC:Remote Produce Call远程过程调用,类似的还有RMI(remote method invoke)。自定义数据格式,基于原生TCP通信,速度快,效率高。早期的webservice,现在热门的dubbo,都是RPC的典型代表.
    • Http:http其实是一种网络传输协议,基于TCP,规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议,也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿,优势是对服务的提供和调用方没有任何技术限定,自由灵活,更符合微服务理念。

    现在热门的Rest风格,就可以通过http协议来实现。

    如果你们公司全部采用Java技术栈,那么使用Dubbo作为微服务架构是一个不错的选择。

    相反,如果公司的技术栈多样化,而且你更青睐Spring家族,那么SpringCloud搭建微服务是不二之选。在我们的项目中,我们会选择SpringCloud套件,因此我们会使用Http方式来实现服务间调用。

    四.负载均衡Ribbon

    Ribbon是Netflix发布的负载均衡器

    负载均衡的作用是:告诉消费者应该调用诸多提供者中的哪一个

    4.1问题:

    在刚才的案例中,我们启动了一个user-service,然后通过DiscoveryClient来获取服务实例信息,然后获取ip和端口来访问。

    但是实际环境中,我们往往会开启很多个user-service的集群。此时我们获取的服务列表中就会有多个,到底该访问哪一个呢?

    因为Eureka中已经集成了Ribbon,所以我们无需引入新的依赖。直接修改代码:

    在RestTemplate的配置方法上添加@LoadBalanced注解:

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

     

    4.2 默认采用懒加载

    Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建负载均衡客户端。往往会出现超时。如果需要采用饥饿加载,即项目启动即创建,可以这样配置:

    ribbon:

      eager-load:

        enabled: true

        clients: user-service

     

     

    五. Hystrix

    Hystix,英文意思是豪猪,全身是刺,看起来就不好惹,是一种保护机制。

    Hystrix也是Netflix公司的一款组件。

     

     

    那么Hystix的作用是什么呢?具体要保护什么呢?

    Hystix是Netflix开源的一个延迟和容错库,用于隔离访问远程服务、第三方库,防止出现级联失败。

     

    微服务中,服务间调用关系错综复杂,一个请求,可能需要调用1个或多个微服务接口才能实现,会形成非常复杂的调用链路:

    如图,一次业务请求,需要调用A、P、H、I四个服务,这四个服务又可能调用其它服务。

    如果此时,某个服务出现异常:

    例如微服务I发生异常,请求阻塞,用户不会得到响应,则tomcat的这个线程不会释放,于是越来越多的用户请求到来,越来越多的线程会阻塞:

    服务器支持的线程和并发数有限,请求一直阻塞,会导致服务器资源耗尽,从而导致所有其它服务都不可用,形成雪崩效应。

    这就好比,一个汽车生产线,生产不同的汽车,需要使用不同的零件,如果某个零件因为种种原因无法使用,那么就会造成整台车无法装配,陷入等待零件的状态,直到零件到位,才能继续组装。  此时如果有很多个车型都需要这个零件,那么整个工厂都将陷入等待的状态,导致所有生产都陷入瘫痪。一个零件的波及范围不断扩大。

    Hystix解决雪崩问题的手段主要是服务降级,包括:

    5.1 线程隔离

    5.2 服务熔断

    5.3 SOA服务治理架构

    SOA: 面向服务的架构

    5.4 Http客户端工具

    既然微服务选择了Http,那么我们就需要考虑自己来实现对请求和响应的处理。不过开源世界已经有很多的http客户端工具,能够帮助我们做这些事情,例如:

    • HttpClient
    • OKHttp
    • URLConnection

    六. feign(英译:伪装)

    使用feign可以实现远程调用

    6.1 负载均衡

    集成

    6.2 Hystrix

    集成

    6.3 请求压缩

    6.4  日志级别

     

    七.ZUUL网关

    7.1 负载均衡

    集成

    7.2 熔断

    集成

    7.3 高可用(zuul集群)

    7.4 Eureka

    没有集成

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