SpringCloud之旅第一篇-微服務(wù)概念

目錄

一、單體架構(gòu)的問題

二、微服務(wù)出現(xiàn)

三、微服務(wù)架構(gòu)圖

四、優(yōu)缺點

五、技術(shù)點

六、解決方案


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一、單體架構(gòu)的問題

微服務(wù)為什么會出現(xiàn)?在學習Springboot的時候知道Springboot極大的簡化了我們的開發(fā),我們可以快速的進行業(yè)務(wù)開發(fā),Springboot單體應(yīng)用在項目的開發(fā)初期能夠滿足我們需求,這種單體架構(gòu)優(yōu)點非常的明顯:

容易測試:本地就可以起完整的系統(tǒng),不需要外部依賴。

容易開發(fā):我們只需引入依賴,選擇框架便可快速開發(fā)。

易于部署:單體架構(gòu)部署也較簡單,直接打包即可。

易于水平伸縮:這里的收縮時指當我們需要多個服務(wù)器時也比較方便

在項目剛開始的時候我們可以快速的開發(fā),一個長壽的項目,需求不斷增加,原先的模塊也再不斷優(yōu)化,這個時候單體架構(gòu)的缺點開始顯現(xiàn):

代碼膨脹,難以維護:代碼越來越多,開發(fā)人員也就越來越多,一旦出現(xiàn)bug,定位、修復成本很高,而且人員太多,代碼都放在一起,容易引起沖突,且由于業(yè)務(wù)集中在一起,業(yè)務(wù)復雜,很難全局把握,改一個bug可能會再多出兩個bug。

構(gòu)建、部署成本大:項目太大,構(gòu)建和部署就會非常慢,效率低下。

上手困難:互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)人員更迭快,代碼過于集中,導致業(yè)務(wù)非常復雜,新人想要上手變得非常困難。

技術(shù)創(chuàng)新困難:代碼過于集中,我們很難使用到新技術(shù),因為改動實在太大,容易出現(xiàn)問題。

可擴展性差:這里的可擴展性是指因為項目都必須部署在一臺服務(wù)器中,那項目所要的資源會越來越大,這樣我們只能擴展硬件(集群可以分散壓力,但是單個應(yīng)用所要的資源還是不能少的)。

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二、微服務(wù)出現(xiàn)

微服務(wù)的出現(xiàn)就是為了解決這些問題,看看是如何解決的,微服務(wù)將系統(tǒng)拆分成一個個小服務(wù)(一般是按照模塊進行拆分,比如用戶服務(wù)、支付服務(wù)、訂單服務(wù)、出入庫服務(wù)等),那么即使業(yè)務(wù)量增加,我們也可以通過新增服務(wù)的形式來解決,這樣代碼就不會膨脹,構(gòu)建、部署也不是問題。由于服務(wù)不在一個框架中,那么我們可以很方便的對某一個服務(wù)進行技術(shù)創(chuàng)新,對一個服務(wù)的進行技術(shù)升級改動不會太大,而當我們有新技術(shù)產(chǎn)生時,我們就可以也可以應(yīng)用到新服務(wù)中。

微服務(wù)并沒有明確的定義,下面是一種比較通用的理解:

使用一套小服務(wù)來開發(fā)單個應(yīng)用的方式,每個服務(wù)運行在獨立的進程里,一般采用輕量級的通訊機制互聯(lián),并且它們可以通過自動化方式部署。

通過定義我們可以知道微服務(wù)的特征:

微服務(wù)是由一系列的小服務(wù)共同組成的。

每個微服務(wù)都有自己獨立的進程。

每個服務(wù)都是獨立的業(yè)務(wù)開發(fā),單一原則

每個服務(wù)都能獨立的部署(一般部署在容器中)。

微服務(wù)之間通過輕量級通信機制進行通信

分布式的管理。

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三、微服務(wù)架構(gòu)圖

講到這里,對微服務(wù)的概念應(yīng)該有了一定的了解,下面畫的一個比較簡單的微服務(wù)架構(gòu)圖


圖中可以看出每個微服務(wù)都有自己獨立的數(shù)據(jù)庫,每個服務(wù)都會暴露自己的REST API 給外部調(diào)用,服務(wù)之間會存在互相調(diào)用關(guān)系,而每個服務(wù)都有可能被客戶端直接調(diào)用,另外我們看到還有一個API Gateway,這是統(tǒng)一個服務(wù)接口,它通??梢杂幸韵伦饔茫?/p>

?1. 提供統(tǒng)一服務(wù)入口,讓微服務(wù)對前臺透明

?2. 聚合后臺的服務(wù),節(jié)省流量,提升性能

?3. 提供安全,過濾,流控等API管理功能

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四、優(yōu)缺點

凡是都有兩面性,一個技術(shù)也不可能只有優(yōu)點而沒有缺點,微服務(wù)的優(yōu)點很多,微服務(wù)的優(yōu)點其實就是單體架構(gòu)的缺點的反面,因為微服務(wù)本身就是來解決單體架構(gòu)問題的

獨立性:微服務(wù)從構(gòu)建、部署,擴容、縮容、甚至數(shù)據(jù)庫都是獨立的,服務(wù)只要管理好自己就可以,這樣就極大的降低了系統(tǒng)的復雜性。服務(wù)完全獨立獨立之后,從構(gòu)建到部署,到后期的擴容縮容都會變得簡單,基本就解決單體架構(gòu)上碰到的很多問題。

敏捷性:敏捷性是針對開發(fā)人員來講的,服務(wù)拆分之后,可以獨立專一開發(fā),開發(fā)人員可以通過API快速的了解本服務(wù)的業(yè)務(wù),互相之間并不影響。

技術(shù)棧靈活:微服務(wù)可以完全獨立的擁有技術(shù)棧,只需要保證提供的服務(wù)API不變,內(nèi)部使用何種技術(shù)棧很靈活。

高效的團隊:微服務(wù)的團隊會比較小,那溝通就會變得更加高效。

沒有最好的架構(gòu),只有最適合的架構(gòu),既然有這么多優(yōu)點,那缺點肯定也有不少

服務(wù)的拆分:服務(wù)如何拆分其實是非常重要且復雜的,服務(wù)拆分的太大或太小都不合適,這需要我們有非常豐富的經(jīng)驗,而這個在單體中是不存在的。

數(shù)據(jù)一致性:單體架構(gòu)中只有一個數(shù)據(jù)庫,我們可以通過事務(wù)解決多表之間數(shù)據(jù)的一致性,而在微服務(wù)中,每個服務(wù)中都有自己獨立的數(shù)據(jù)庫,要保證服務(wù)之間的數(shù)據(jù)一致性也是一個大的挑戰(zhàn)。

服務(wù)間通信成本:服務(wù)間互相通信也需要時間成本。

測試復雜性提高:服務(wù)之間存在依賴,那么測試時就必須啟動這些依賴,這就增加了復雜度。

運維部署復雜性提高:微服務(wù)應(yīng)用由大量服務(wù)組成,每個服務(wù)會起多個實例,要進行配置,部署,擴展和監(jiān)控。此外,還需要實現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)機制

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五、技術(shù)點

要實現(xiàn)微服務(wù),我們需要解決以下幾個技術(shù)點:

客戶端訪問服務(wù):這個上面架構(gòu)圖中已經(jīng)給出,使用API Gateway。

服務(wù)通信:服務(wù)與服務(wù)之間的通信有兩種方式,同步與異步

同步通信中又分為兩種:Http與RPC,http訪問很好理解,相信一般的系統(tǒng)也會調(diào)用外部的一些服務(wù),這些基本都是使用http,因為http可以跨語言,跨客戶端,相對使用較廣,如http Client ,而RPC也有自己的優(yōu)點,首先是效率更高,更安全可控,特別是內(nèi)部服務(wù)互相調(diào)用時,用統(tǒng)一的RPC框架,服務(wù)的侵入性更低,調(diào)用服務(wù)甚至就像調(diào)用自己的服務(wù)一樣簡單,如dubbo(注:dubbo只能使用java語言)。

異步通信是通過消息隊列來實現(xiàn),異步通信的好處是可以降低服務(wù)之間的耦合,有削峰的好處,而且使用消息隊列可以方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的最終一致性。

服務(wù)治理:為了服務(wù)的高可用,微服務(wù)一般都有多個拷貝,做負載均衡,而這個時候就必須知道服務(wù)的狀態(tài),一個服務(wù)隨時有可能下線,下線之后后續(xù)有可能重新啟動,這些都需要我們一個服務(wù)治理功能,也即是服務(wù)的注冊與發(fā)現(xiàn)。


? ? ? ? 產(chǎn)品服務(wù)啟動了三個,他們都會去注冊中心進行注冊,注冊成功后,會通過心跳包告訴注冊中心是否在線或者下線,而訂單服務(wù)要去調(diào)用產(chǎn)品服務(wù),會先去注冊中心進行查詢,查詢出相應(yīng)的地址然后再去調(diào)用產(chǎn)品服務(wù)。

服務(wù)崩潰處理:在運行期間會出現(xiàn)服務(wù)崩潰的情況,比如網(wǎng)絡(luò)原因,阻塞原因,這個時候服務(wù)并不是下線,還是能夠被找到,我們必須妥善要進行處理,否則可能會導致整個系統(tǒng)的崩潰,處理的方式有:

重試機制

熔斷機制

降級機制

限流機制

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六、解決方案

以上都是微服務(wù)的一些概念,既然有天上飛的概念,就有落地的實現(xiàn),現(xiàn)在主流的微服務(wù)架構(gòu)有兩套解決方案:Dubbo+ZookeeperSpringCloud

我司現(xiàn)在兩種方案都在用,總體來說兩種方案都可以很方便的進行微服務(wù)開發(fā),其中的區(qū)別在于SpringCloud組件多,功能完備,全家桶式,基本微服務(wù)中會遇到的問題都有相應(yīng)的解決方案,在通信方面SpringCloud使用的是http。

而Dubbo+Zookeeper使用的是RPC,組件較少,功能非完備(但是我們可以自己去找相應(yīng)的解決方案),并且現(xiàn)在交由Apache進行孵化,后面應(yīng)該會實現(xiàn)功能的完備。

就個人來說,認為Dubbo+Zookeeper的侵入性更少,且調(diào)用過程更簡單,更加類似服務(wù)之間的調(diào)用,兩種方案后續(xù)就會進行學習。

寫在最后:

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