Spring Cloud 是什么

概述

Spring Cloud 是一系列框架的集合，為開發(fā)人員提供了微服務系統(tǒng)架構中的一些常見模型，例如：配置管理、服務發(fā)現、斷路器、路由、微代理、控制總線、一次性令牌、全局鎖、Leader選舉、分布式會話、集群狀態(tài)路由、分布式消息等。
Spring Cloud 構建與Spring Boot之上，利用Spring Boot的便利性簡化了微服務系統(tǒng)開發(fā)、啟動和部署。使得開發(fā)者可以快速啟動實現這些模型的服務和應用程序。

特性

SpringCloud 致力于為典型用例提供良好的開箱即用體驗，并提供覆蓋其他用例的擴展機制。

• 分布式/版本化配置-Distributed/versioned configuration
• 服務注冊發(fā)現-Service registration and discovery
• 網關路由-Routing
• 服務調用-Service-to-service calls
• 負載均衡-Load balancing
• 服務熔斷-Circuit Breakers
• 全局鎖-Global locks
• Leader選舉和集群狀態(tài)-Leadership election and cluster state
• 分布式消息-Distributed messaging

項目

從Spring Cloud 官網可以看到包含的子項目眾多(30個)，讓人望而生怯，直接勸退。但真正需要掌握的其實不多（6個），只要能滿足上面所說特性即可，剩下的按需加入。下面從Spring Cloud的發(fā)展歷程來聊聊，看下這些項目都是干啥的以及是什么時候加入的。

Spring Cloud

Spring Cloud 發(fā)展歷程

起源

說起Spring Cloud，不得不提起大名鼎鼎的Netflix。2014年，當時Netflix公司推出了一系列開源的微服務工具包（俗稱Netflix OSS），其中包括 Eureka(服務注冊和發(fā)現)、Hystrix(熔斷器)、Zuul(網關)、Ribbon(負載均衡)、Feign(服務間調用)等工具。
Spring Cloud 創(chuàng)始人Spencer Gibb 和 Josh Long 在學習 Netflix OSS 工具包時，意識到可以與 Spring 框架無縫集成，從而降低開發(fā)人員在構建微服務時的技術難度和成本。于是，他們開始開發(fā) Spring Cloud，并將 Netflix OSS 的技術和 Spring 框架相結合，提供了一套全面的微服務解決方案。

主版本列表

Spring Cloud 版本都是倫敦地鐵站的名詞，直到2020年才采用了新的命名方式。在SR版本發(fā)布之前，會先發(fā)布一個Release版本。

版本說明

發(fā)布內容

說明：
以下列的新增項目并不是嚴格的只在某個版本及其以后版本中出現，也可能出現在之前版本的更新版中。只是說首次出現時在那個版本發(fā)布，因為同一時間之前的版本也在更新維護，會發(fā)布SRx版會將新的特性合并進來。
例如：Spring Cloud Function首次在2018年6月18日發(fā)布的Finchley.RELEASE中出現，但是在他之前的Edgware版本，在隨后的更新版Edgware.SR4（2018年6月29）中也包含了Spring Cloud Function。

Angel （安吉爾）2015年3月發(fā)布

新增的項目：

• Spring Cloud Config
  • 分布式配置，支持giv,svn存儲
• Spring Cloud Netflix
  • 提供對Netflix OSS的集成。
  • 包含了大部分Netflix OSS 的項目：Eureka,Hystrix,Zuul,Feign,Ribbon等。
• Spring Cloud Bus
  • 用于連接服務和服務實例以及分布式消息傳遞的事件總線。支持RabbitMQ
• Spring Cloud Security
  • 在 Zuul 代理中提供對負載平衡的 OAuth2靜態(tài)客戶端和身份驗證頭中繼的支持。
• Spring Cloud AWS
  • 提供與Amazon Web Services集成
• Spring Cloud Connectors
  • 便于各種平臺上的PaaS應用程序容易連接到后端服務
• Spring Cloud Starters
  • Spring Boot 風格的啟動項目，簡化Spring Cloud的依賴管理，已經中止了，后續(xù)和其他項目合并了
• Spring Cloud CLI
  • SpringBootCLI 插件，用于在 Groovy 中快速創(chuàng)建 SpringCloud 組件應用程序。
• Spring Cloud Commons
  • 在不同的Spring Cloud實現中使用了一組抽象和公共類。包含對服務發(fā)現，斷路器，負載均衡的抽象。

Brixton（布里克斯頓）2016年5月發(fā)布

新增項目：

• Spring Cloud Zookeeper
  • 基于Apache Zookeeper的服務發(fā)現和配置管理
• Spring Cloud Consul
  • 基于Hashicorp Consul的服務發(fā)現和配置管理
• Spring Cloud Sleuth
  • 分布式跟蹤，兼容Zipkin,HTrace和基于日志的跟蹤（ELK）
• Spring Cloud Cloudfoundry
  • 提供和Pivotal Cloudfoundry集成。
• Spring Cloud Stream
  • Spring Cloud Stream 提供了對異步消息發(fā)送和接收的抽象實現，提供統(tǒng)一API方式，允許開發(fā)人員底層使用不同的MQ，例如Redis,Rabbit,Kafka
• Spring Cloud Task
  • 短生命周期的微服務。簡單的聲明，用于向 Spring Boot 應用程序添加功能性和非功能性特性。
• Spring Cloud Cluster
  • 集群的領導選舉、鎖和公共的狀態(tài)模式。為Zookeeper、Redis、Hazelcast、Consul提供抽象和實現。（已被廢棄，并被Spring Integration取代）

部分項目更新：

• Spring Cloud Bus
  • 從新基于Spring Cloud Stream實現

Camden（卡梅登）2016年9月發(fā)布

新增項目：

• Spring Cloud Contract
  • 該項目是一個總括性項目，持有解決方案，幫助用戶成功實現消費者驅動的契約方法。目前，SpringCloud 契約由 SpringCloud Contract Verifier項目組成。

Dalston（達斯頓）2017年4月發(fā)布

新增項目：

• Spring Cloud Vault Config
  • SpringCloudVault 配置通過 Hashicorp Vault 為分布式系統(tǒng)中的外部化私密管理提供客戶端支持。

部分項目更新：

• Spring Cloud Commons
  • @EnableDiscoveryClient(autoRegister=false)
  • 新增ServiceRegistry API，Spring Cloud Zookeeper和Spring Cloud Consul實現該API
  • @LoadBalanced AsyncRestTemplate 支持
  • Configuration driven DiscoveryClient

Edgware（艾奇韋爾）2017年12月發(fā)布

新增項目：

• Spring Cloud Gateway
  • 這個項目提供了一個在 SpringWebFlux 之上構建 API 網關的庫。Spring Cloud Gateway 旨在提供一種簡單而有效的方法來路由到 API，并向它們提供橫切關注點，例如: 安全性、監(jiān)視/度量和彈性。

Finchley（芬奇利）2018年6月發(fā)布

新增項目：

• Spring Cloud OpenFeign
  • Feign雖然是Netflix公司開源的，但已經移交給OpenFeign組織管理，不從屬于Netflix OSS范疇。
  • 原先所有的Spring Cloud Netflix Feign全部移到Spring Cloud OpenFeign。
• Spring Cloud Function
  • 是基于 Spring Boot 的函數計算框架，它抽象出所有傳輸細節(jié)和基礎架構，允許開發(fā)人員保留所有熟悉的工具和流程，并專注于業(yè)務邏輯。

Greenwich（格林威治）2019年4月發(fā)布

新增項目：

• Spring Cloud Gcp
  • Spring Cloud Gcp 項目使得 Spring 框架成為了 Google 云平臺(gCP)的一等公民。
  • Spring Cloud GCP 提供了大量的庫，使得從 Spring Framework 應用程序使用 Google Cloud Platform 變得更加容易。
• Spring Cloud Kubernetes
  • Spring Cloud Kubernetes 提供了Spring Cloud 接口的實現，允許開發(fā)人員在 Kubernetes 上構建和運行 Spring Cloud 應用程序。
  • 雖然這個項目在構建云本地應用程序時可能對您有用，但是在 Kubernetes 上部署 Spring Boot 應用程序不是必需的。你只需要一個基本的 Spring Boot 應用程序和 Kubernetes 本身就可以完成很多事情。

Hoxton（霍克斯頓）2019年11月發(fā)布

增強了kubernetes和服務網格Service Mesh的支持

2020.0.x aka Ilford（埃福的）2020年12月發(fā)布

2020.0.0是第一個使用新的版本命名方案的Spring Cloud發(fā)行版本。
重要變更：

• Spring Cloud Netflix 大部分組件被移除。archaius、hystrix、ribbon、turbine、zuul等移除，只保留了eureka。
• Spring Cloud Gcp 不再是Spring Cloud發(fā)布系列的一部分，單獨維護發(fā)布。
• Spring Cloud Kubernetes
  • 代碼重構
  • Kubernetes 客戶端實現
  • 配置更改監(jiān)聽器
  • 更名spring-cloud-starter-kubernetes-xx命名為spring-cloud-starter-kubernetes-fabric8-xx

新增項目：

• Spring Cloud Circuit Breaker
  • Spring Cloud 斷路器，取代hystrix。提供了跨不同斷路器實現的抽象。提供了一致的 API，允許開發(fā)人員選擇最適合應用程序的斷路器實現。
  • 目前支持的斷路器：Resilience4J 和 Spring Retry。
• Spring Cloud Loadbalancer
  • 負載均衡，取代ribbon

2021.0.x aka Jubilee（朱比利）2021年6月發(fā)布

正常維護更新

2022.0.x aka Kiburn（基爾伯恩）2022年12月發(fā)布

重要變更：

• Spring Cloud CLI
  • 該項目從發(fā)布系列中移除
• Spring Cloud Cloudfoundry
  • 該項目從發(fā)布系列中移除
• Spring Cloud Commons
  • AsyncRestTemplate 在 SpringFramework6中已被刪除，因此 LoadBalancer 的自動配置已被刪除。
  • Token Relay 遷移到新的Spring Security OAuth 2。
  • LoadBalancer ResponseData 現在使用 org.springframework.http. HttpStatusCode。
  • 刪除@EnableCircuitBreaker，因為它只被 Hystrix 在不再支持的 Spring Cloud Netflix 中使用
  • 刪除@SpringCloudApplication 注釋。不再需要@EnableDiscover yClient 和@EnableCircuitBreaker。
• Spring Cloud Sleuth
  • 該項目已經從發(fā)布系列中移除。這個項目的核心已經移動到Micrometer Tracing項目和instrumentations將被移動到 Micrometer 和所有各自的項目(不再是所有的instrumentations將在一個單一的存儲庫完成）
• Spring Cloud Kubernetes
  • 在3.0.0-M1之前的版本中，Kubernetes 感知是使用 spring.clod.Kubernetes.able 屬性實現的。此屬性已被刪除且不受支持。相反，我們使用 SpringBootAPI: ConditionalOnCloudPlatform。如果需要顯式啟用或禁用這種感知，請使用 spring.main.cloud-Platform = NONE/KUBERNETES。
• Spring Cloud OpenFeign
  • LoadBalancer ResponseData 現在使用 org.springframework.http. HttpStatusCode。
  • OAuth2支持已遷移到 SpringSecurityOAuth2客戶端。
  • spring.cloud.openfeign.metrics 屬性前綴已經被更改為spring.cloud.openfeign.micrometer.
  • 為了與 SpringFramework 中的更改保持一致，已經刪除了對 ApacheHttpClient4的支持。ApacheHttpClient5是推薦的替代品。
  • Spring Cloud OpenFeign 的屬性前綴已經從 feign 更改為 Spring.clod.OpenFeign。
• Spring Cloud Netflix
  • 刪除了不必要的@EnableEurekaClient 注釋
  • 已刪除不推薦的 RestTemplateDiscover yClientOptionalArgs # RestTemplateDiscover yClientOptionalArgs ()構造函數
  • 切換到默認的@FeignClient 屬性解析。如果您希望回到惰性屬性解析(例如，對于與 Spring Cloud Contracts 集成的測試) ，請將 spring.cloud.openfeign.lazy-attributes-resolution 設置為 true。

消失的Spring Cloud Netflix

消失的原因

Spring Cloud 的興起和Netflix OSS密不可分，從Spring Cloud 在2015年3月發(fā)布的第一個版本Angel (安吉爾)中可以看出，最核心的項目就是Spring Cloud Netflix，其中包含的Archarus、Eureka、Hystrix、Ribbon、Zuul、Feign等都是微服務系統(tǒng)架構經典的解決方案，而這些方案則是在2014年由Netflix公司開源的，俗稱Netflix OSS。但是在2020年12月發(fā)布的2020.0.0版本中則移除了大部分Netflix OSS組件，只剩下了Eureka，這期間到底發(fā)生了什么？要想解釋清楚，還是得從Netflix公司說起。
2014年Netflix公司開源了自己的微服務解決套件也就是Netflix OSS，在當時這也是微服務系統(tǒng)架構最成功的落地方案，被各個大廠廣泛使用，但是在微服務興起不久，也就是2018年前后Netflix公司宣布其核心組件Hystrix、Ribbon、Zuul、Eureka等進入維護狀態(tài)，不再進行新特性開發(fā)，只修復bug，這直接影響了Spring Cloud項目的發(fā)展規(guī)范，使Spring官網不得不采取應對措施，在 2019 年的在 SpringOne 2019 大會中，Spring Cloud宣布 Spring Cloud Netflix 項目進入維護模式，并在 2020 年移除相關的Netflix OSS組件。
目前的最新版2022.0.x中Spring Cloud Netflix中只剩下了Eureka，但Eureka預計也會在將來被徹底移除，畢竟不在維護了。而Feign雖說是Netflix開源的，但是在Spring Cloud 2018年6月發(fā)布的Finchley(芬奇利)中可以看出原先所有Spring Cloud Netflix Feign全部移到Spring Cloud OpenFeign中，也就是不在屬于Netflix OSS了，至此，大名鼎鼎的Netflix OSS差不多都落下了帷幕。

替代方案

接下來說一說替代方案，畢竟Netflix好多組件都不在維護了。從2018年之后發(fā)現的版本中也可以看出Spring Cloud做出的努力：

• 開發(fā)自己的項目替代Netflix中的相關組件。例如：
  • Spring Cloud Gateway 網關，替代Zuul
  • Spring Cloud Circuit Breaker 斷路器，替代Hystrix
  • Spring Cloud LoadBalancer 負載均衡，替代Ribbon
• 和更多云廠商集成，分擔分險。例如：
  • Spring Cloud Azure-微軟
    • 和微軟的Azure集成，使的在 Spring 應用程序中使用 Azure 服務更加容易。
  • Spring Cloud Alibaba-阿里巴巴
    • 和阿里巴巴的一站式分布式解決方案集成，使的在Spring應用程序中使用阿里巴巴的中間件變得容易。
  • Spring Cloud for Amazon Web Services-亞馬遜
    • 和亞馬遜的AmazonWeb集成，使得開發(fā)人員可以圍繞宿主服務構建應用程序，而不必關心基礎設施或維護。
  • Spring Cloud GCP-谷歌平臺
    • 和谷歌平臺集成，使得在 Spring 應用程序中使用 Google Cloud Platform 變得更加容易。
  • Spring Cloud Consul-Hashicorp
    • 和Hashicorp的Consul集成。通過自動配置和綁定到 Spring 環(huán)境和其他 Spring 編程模型習慣用法集成Consul。
  • Spring Cloud Zookeeper-Apache
    • 和Apache的Zookeeper集成。通過自動配置和綁定到 Spring 環(huán)境和其他 Spring 編程模型習慣用法集成ZooKeeper。
  • Spring Cloud Kubernetes
    • 和Kubernetes的集成，允許在 Kubernetes 上構建和運行 Spring Cloud 應用程序。
• 制定規(guī)范，提供一致API和跨不同實現的抽象，對開發(fā)人員屏蔽掉底層差異。例如：
  • Spring Cloud CricuitBreaker。定義了斷路器抽象。支持：Resilience4J 和 Spring Retry。
  • Spring Cloud Stream。定義了異步消息通信抽象。支持Redis、Rabbit、Kafka、RocketMQ等
  • Spring Cloud Commons。定義了服務注冊和發(fā)現抽象。支持Nacos，Zookeeper等
  • Spring Environment 定義了配置抽象。支持Nacos、Apollo、Spring Cloud Config等。

方案總覽

紅色背景：已經被Spring Cloud移除。
黃色背景：維護模式，不再開發(fā)
藍色背景：Spring Cloud 抽象的編程模型，提供統(tǒng)一的API，實現細節(jié)交由各云廠商。

方案總覽

從上面表格也可以看出，Spring Cloud Netflix下線后，最好的替代品就是Spring Cloud Alibaba了。

微服務生態(tài)全景圖

微服務生態(tài)全景圖

上圖是阿里云網站提供的全景圖，供參考。

下面介紹下使用Spring Cloud Alibaba 作為微服務系統(tǒng)的架構時，作為一名開發(fā)人員需要學習和掌握的技能。

• 分布式配置：Nacos，Apollo目前這兩種使用居多?？蛇x：Spring Cloud Config。
• 服務注冊/發(fā)現：Nacos，Spring Cloud Zookeeper。可選：Spring Cloud Consul
• 服務調用：OpenFeign和RestTemplate(HTTP協議)、Dubbo(TCP協議)
• 負載均衡：Spring Cloud Loadbalancer、Dubbo
• 服務熔斷：Spring Cloud Circuit Breaker、Sentinel。
• 服務網關：Higress，Apache ShenYu
• 分布式消息：Spring Cloud Stream（提供了統(tǒng)一抽象）、RocketMQ
• 消息總線：Spring Cloud Bus（提供了統(tǒng)一抽象）、Spring Cloud Bus RocketMQ
• 鏈路跟蹤：Micrometer Tracing
• 分布式事務：Seata

阿里云提供了自己的應用腳手架，方便開發(fā)者快速創(chuàng)建應用：https://start.aliyun.com

參考

起底Spring Boot/Cloud背后豪華的研發(fā)團隊 ——獨角獸公司Pivotal
Spring Cloud 移除了Hystrix、Zuul等Netflix組件