架构演变
传统架构(all in one,三层架构)到分布式微服务架构(SpringBoot、SpringCloud)。
微服务架构的4个核心问题:
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服务很多,服务端该怎么访问。
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这么多服务,服务之间如何通信。
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这么多服务,如何治理。
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服务挂了怎么办。
解决方法:SpringCloud生态。
分布式微服务架构选型:
1、Spring Cloud NetFlix:一站式解决方案。
API网关,zuul组件
Feign-HttpClinet:Http通信方式,同步,阻塞
服务注册发现:Eureka
熔断机制:Hystrix
......
2、Apache Dubbo Zookeeper:半自动,需要整合别人的Dubbo
API:没有,找第三方组件,或者自己实现
Dubbo:基于Java的高性能的RPC通信框架
Zookeeper
没有熔断机制:借助Hystrix
3、Spring Cloud Alibaba:新的一站式解决方案,更简单
4、新概念:服务网格:Server Mesh
istio
微服务概述
什么是微服务
微服务(Microservice Architecture)是近几年流行的一种架构思想,关于它的概念很难一言以蔽之。究竟什么是微服务呢?我们在此引用ThoughtWorks公司的首席科学家Martin Fowler于2014年提出的一段话:
原文:https://martinfowler.com/articles/microservices.html。
汉化:https://www.cnblogs.com/liuning8023/p/4493156.html。
就自前而言,对于微服务,业界并没有一个统一的,标准的定义。
但通常而言,微服务架构是一 种架构模式,或者说是一-种架构风格, 它提倡将单一的应用程序划分成一 组小的服务,每个服务运行在其独立的自己的进程内,服务之间互相协调,互相配置,为用户提供最终价值。服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言,工具对其进行构建,可以有一个非常轻量级的集中式管理来协调这些服务,可以使用不同的语言来编写服务,也可以使用不同的数据存储。
微服务化的核心就是将传统的一站式应用,根据业务拆分成一个一个的服务,彻底地去耦合,每一个微服务提供单个业务功能的服务,一个服务做一件事情,从技术角度看就是一种小而独立的处理过程,类似进程的概念,能够自行单独启动或销毁,拥有自己独立的数据库。
微服务与微服务架构
微服务强调的是服务的大小,他关注的是某一个点, 是具体解决某一个问题/提供落地对应服务的一个服务应用,狭义的看,可以看做是IDEA中的一个个微服务工程,或者Moudel。
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IDEA工具里面使用Maven开发的一-个个独立的小Moudle,它具体是使用SpringBoot开发的一个小模块,专业的事情交给专业的模块来做,一个模块就做着一件事情。
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强调的是一个个的个体, 每个个体完成一一个具体的任务或者功能。
微服务架构一种新的架构形式,Martin Fowler,2014提出。
微服务架构是一种架构模式,它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间互相协调,互相配合,为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中,服务于服务间采用轻量级的通信机制互相协作,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言,工具对其进行构建。
微服务的优缺点
优点
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每个服务足够内聚,足够小,代码容易理解,这样能聚焦一个指定的业务功能或需求。
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开发简单,开发效率提高,一个服务可能就是专一的只干一件事。
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微服务能够被小团队单独开发,这个小团队是2~5人的开发人员组成。
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微服务是松耦合的,是有功能意义的服务,无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
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微服务能使用不同的语言开发。
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易于和第三方集成,微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署,通过持续集成工具,如jenkins、Hudson、bamboo。
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微服务易于被一个开发人员理解,修改和维护,这样小团队能够更关注自己的工作成果,无需通过合作才能体现价值。
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微服务允许你利用融合最新技术。
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微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML,CSS 或其他界面混合。
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每个微服务都有自己的存储能力,可以有自己的数据库,也可以有统一数据库。
缺点
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开发人员要处理分布式系统的复杂性。
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多服务运维难度,随着服务的增加,运维的压力也在增大。
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系统部署依赖。
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服务间通信成本。
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数据一致性。
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系统集成测试。
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性能监控。
微服务技术栈
微服务条目 | 落地技术 |
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服务开发 | SpringBoot,Spring,SpringMVC |
服务配置与管理 | Netflix公司的Archaius、阿里的Diamond等 |
服务注册与发现 | Eureka、Consul、Zookeeper等 |
服务调用 | Rest、RPC、gRPC |
服务熔断器 | Hystrix、Envoy等 |
负载均衡 | Ribbon、Nginx等 |
服务接口调用(客户端调用服务的简化工具) | Feign等 |
消息队列 | Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ等 |
服务配置中心管理 | SpringCloudConfig、Chef等 |
服务路由(API网关) | Zuul等 |
服务监控 | Zabbix、Nagios、Metrics、Specatator等 |
全链路追踪 | Zipkin、Brave、Dapper等 |
服务部署 | Docker、OpenStack、Kubernetes等 |
数据流操作开发包 | SpringCloud Stream(封装与Redis、Rabbit、Kafka等发送接收消息) |
事件消息总线 | SpringCloud Bus |
SpringCloud子项目包括:
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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。
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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。
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Spring Cloud Netflix:针对多种Netflix组件提供的开发工具包,其中包括Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius等。
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Netflix Eureka:云端负载均衡,一个基于 REST 的服务,用于定位服务,以实现云端的负载均衡和中间层服务器的故障转移。
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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。
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Netflix Zuul: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。
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Netflix Archaius:配置管理API,包含一系列配置管理API,提供动态类型化属性、线程安全配置操作、轮询框架、回调机制等功能。
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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。
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Spring Cloud Sleuth:日志收集工具包,封装了Dapper,Zipkin和HTrace操作。
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Spring Cloud Data Flow:大数据操作工具,通过命令行方式操作数据流。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
各微服务框架对比
功能点/服务框架 | Netflix/SpringCloud | Motan | gRPC | Thrift | Dobbo/DubboX |
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功能定位 | 完整的微服务框架 | RPC框架,但整合了ZK或Consul,实现集群环境的基本服务注册/发现 | RPC框架 | RPC框架 | 服务框架 |
支持Rest | 是,Ribbon支持多种可拔插的序列化选择 | 否 | 否 | 否 | 否 |
支持RPC | 否 | 是(Hession2) | 是 | 是 | 是 |
支持多语言 | 是(Rest形式) | 否 | 是 | 是 | 否 |
负载均衡 | 是(服务端zuul+客户端Ribbon),zuul-服务,动态路由,云端负载均衡 Eureka(针对中间层服务器) | 是(客户端) | 否 | 否 | 是(客户端) |
配置服务 | Netflix Archaius,Spring Cloud Config Server集中配置 | 是(Zookeeper提供) | 否 | 否 | 否 |
服务调用链监控 | 是(zuul),zuul提供边缘服务,API网关 | 否 | 否 | 否 | 否 |
高可用/容错 | 是(服务端Hystrix+客户端Ribbon) | 是(客户端) | 否 | 否 | 是(客户端) |
典型应用案例 | Netflix | Sina | |||
社区活跃程度 | 高 | 一般 | 高 | 一般 | 2017年后重新开始维护,之前中断了5年 |
学习难度 | 中断 | 高 | 高 | 高 | 低 |
文档丰富程度 | 高 | 一般 | 一般 | 一般 | 高 |
其它 | Spring Cloud Bus为我们的应用程序带来了更多管理端点 | 支持降级 | Netflix内部在开发集成gRPC | IDL定义 | 实践的公司比较多 |
SpringCloud概述
SpringCloud定义
Spring官网:https://spring.io/。
SpringCloud,基于SpringBoot提供了一套微服务解决方案, 包括服务注册与发现,配置中心,全链路监控,服务网关,负载均衡,熔断器等组件,除了基于NetFlix的开源组件做高度抽象封装之外,还有一些选型中立的开源组件。
SpringCloud利用SpringBoot的开发便利性,巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,SpringCloud为开发人员提供了快速构建分布式系统的一些工具,包括配置管理,服务发现,断路器,路由,微代理,事件总线,全局锁,决策竞选,分布式会话等等,他们都可以用SpringBoot的开发风格做到一键启动和部署。
SpringBoot并没有重复造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟,经得起实际考研的服务框架组合起来,通过SpringBoot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是分布式微服务架构下的一站式解决方案,是各个微服务架构落地技术的集合体,俗称微服务全家桶。
SpringCloud架构
SpringCloud和SpringBoot关系
SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体微服务(Jar包部署)。
SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架,它将SpringBoot开发的一个个单体微服务整合并管理起来,为各个微服务之间提供:配置管理,服务发现,断路器,路由,微代理,事件总线,全局锁,决策竞选,分布式会话等等集成服务。
SpringBoot可以离开SpringClooud独立使用,开发项目,但是SpringCloud离不开SpringBoot,属于依赖关系。
SpringBoot专注于快速、方便的开发单个个体微服务,SpringCloud关注全局的服务治理框架。
Dubbo 和SpringCloud技术选型
1、分布式+服务治理
Dubbo目前成熟的互联网架构:应用服务化拆分+消息中间件。
2、Dubbo和SpringCloud对比
社区活跃度
https://github.com/spring-cloud
结果
Dubbo | Spring | |
---|---|---|
服务注册中心 | Zookeeper | Spring Cloud Netflix Eureka |
服务调用方式 | RPC | REST API |
服务监控 | Dubbo-monitor | Spring Boot Admin |
断路器 | 不完善 | Spring Cloud Netflix Hystrix |
服务网关 | 无 | Spring Cloud Netflix Zuul |
分布式配置 | 无 | Spring Cloud Config |
服务跟踪 | 无 | Spring Cloud Sleuth |
消息总线 | 无 | Spring Cloud Bus |
数据流 | 无 | Spring Cloud Stream |
批量任务 | 无 | Spring Cloud Task |
最大区别:SpringCloud抛弃了Dubbo的RPC通信,采用的是基于HTTP的REST方式。
严格来说,这两种方式各有优劣。虽然从一定程度上来说,后者牺牲了服务调用的性能,但也避免了上面提到的原生RPC带来的问题。而且REST相比RPC更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖,这在强调快速演化的微服务环境下,显得更加合适。
品牌机与组装机的区别
很明显,SpringCloud的功能比Dubbo更加强大,涵盖面更广,而且作为Spring的拳头项目,它也能够与Spring Framework、Spring Boot、Spring Data、Spring Batch等其他Spring项目完美融合,这些对于微服务而言是至关重要的。使用Dubbo构建的微服务架构就像组装电脑,各环节我们的选择自由度很高,但是最终结果很有可能因为一条内存质量不行就点不亮了,总是让人不怎么放心,但是如果你是一名高手,那这些都不是问题;而SpringCloud就像品牌机,在SpringSource的整合下,做了大量的兼容性测试,保证了机器拥有更高的稳定性,但是如果要在使用非原装组件外的东西,就需要对其基础有足够的了解。
社区支持与更新力度
最为重要的是,Dubbo停止了5年左右的更新,虽然2017.7重启了。 对于技术发展的新需求,需要由开发者自行拓展升级(比如当当网弄出了DubboX), 这对于很多想要采用微服务架构的中小软件组织,显然是不太合适的,中小公司没有这么强大的技术能力去修改Dubbo源码和周边的一整套解决方案。
人物:Dubbo重启维护开发的刘军,主要负责人之一刘军,阿里巴巴中间件高级研发工程师,主导了Dubbo重启维护以后的几个发版计划,专注于高性能RPC框架和微服务相关领域。曾负责网易考拉RPC框架的研发及指导在内部使用,参与了服务治理平台、分布式跟踪系统、分布式一致性框架等从无到有的设计与开发过程。
解决的问题域不一样:Dubbo的定位是一 款RPC框架,SpringCloud的目标是微服务架构下的一站式解决方案。
SpringCloud作用
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Distributed/versioned configuration(分布式/版本控制配置)
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Service registration and discovery(服务注册与发现)
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Routing(路由)
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Service-to-service calls(服务到服务的调用)
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Load balancing(负载均衡配置)
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Circuit Breakers(断路器)
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Distributed messaging(分布式消息管理)等
SpringCloud版本
官网:http://projects.spring.io/spring-cloud/
SpringCloud是一个由众多独立子项目组成的大型综合项目,每个子项目有不同的发行节奏,都维护着自己的发布版本号。SpringCloud通过一个资源清单BOM(Bill of Materials)来管理每个版本的子项目清单。为避免与子项目的发布号混淆,所以没有采用版本号的方式,而是通过命名的方式。
这些版本名称的命名方式采用了伦敦地铁站的名称,同时根据字母表的顺序来对应版本时间顺序,比如:最早的Release版本:Ange1,第二个Release版本:Brixton,然后是Camden、Dalston、Edgware,目前最新的是Finchley版本。
参考书:
1、SpringCloud Netflix中文文档:https://springcloud.cc/spring-cloud-netflix.html
2、SpringCloud中文API文档(官方文档翻译版):https://springcloud.cc/spring-cloud-dalston.html
3、SpringCloud中文网:https://springcloud.cc
4、SpringCloud中文文档:https://www.bookstack.cn/read/spring-cloud-docs/docs-index.md
大版本说明
Spring Boot | Spring Cloud | 关系 |
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1.2.x | Angel版本(天使) | 兼容Spring Boot1.2.x |
1.3.x | Brixton版本(布里克斯顿) | 兼容Spring Boot1.3.x,也兼容Spring Boot 1.4.x |
1.4.x | Camden版本(卡姆登) | 兼容Spring Boot1.4.x,也兼容Spring Boot 1.5.x |
1.5.x | Dalston版本(多尔斯顿) | 兼容Spring Boot1.5.x,不兼容Spring Boot 2.0.x |
1.5.x | Edgware(埃奇韦尔) | 兼容Spring Boot1.5.x,不兼容Spring Boot 2.0.x |
2.0.x | Finchley(芬奇利) | 兼容Spring Boot2.0.x,不兼容Spring Boot 1.5.x |
2.1.x | Greenwich(格林威治) |
实际开发版本关系
SpringCloud版本查看:https://spring.io/projects/spring-cloud#learn。
更详细的版本查看方式(查看JSON串):https://start.spring.io/actuator/info。
SpringCloud组件选择
SpringCloud组件停更之前组件选型:
SpringCloud升级后选型:
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