微服务,cap原理,springcloud 及各组件简介,springcloud与dubbo的区别

目录

微服务

微服务优点及缺点

微服务技术栈

CAP原理

对CAP原理的一些常见的理解误区

Spring Cloud

spring cloud与spring boot关系

spring cloud与dubbo的区别


微服务

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,从技术角度看就是一种小而独立的处理过程,类似进程概念,能够自行单独启动或销毁,拥有自己独立的数据库。

微服务优点及缺点

我们先看看微服务能带给我们什么?微服务架构的特点:

针对特定服务发布,影响小,风险小,成本低

频繁发布版本,快速交付需求

低成本扩容,弹性伸缩,适应云环境

我们知道一个朴素的理念,没有任何事物是完美的,任何东西都有两面性,有得必有失,那么在选择微服务在解决了快速响应和弹性伸缩的问题同时,它又给我们带来了什么问题?

分布式系统的复杂性

部署,测试和监控的成本问题

分布式事务和CAP的相关问题

系统应用由原来的单体变成几十到几百个不同的工程,会所产生例如包括服务间的依赖,服务如何拆封,内部接口规范,数据传递等等问题,尤其是服务拆分,需要团队熟悉业务流程,懂得取舍,要保证拆分的粒度服务既符合“高内聚,低耦合”的基本原则,还要兼顾业务的发展以及公司的愿景,要还要说服团队成员为之努力,并且积极投入,在多方中间取得平衡。

对于分布式系统,部署,测试和监控都需要大量的中间件来支撑,而且中间件本身也要维护,原先单体应用很简单的事务问题 ,转到分布式环境就变得很复杂,分布式事务是采用简单的重试+补偿机制,还是采用二阶段提交协议等强一致性方法来解决,就要取决对业务场景的熟悉加上反复的权衡了,相同问题还包括对 CAP 模型的权衡,总之微服务对团队整体的技术栈水平整体要求更高

微服务技术栈

微服务条目 落地技术
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、Spectator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 Spring Cloud Bus

CAP原理

先简单介绍一下CAP原理是什么:

C:Consistency

强一致性,访问所有的节点得到的数据应该是一样的。注意,这里的一致性指的是强一致性,也就是数据更新完,访问任何节点看到的数据完全一致,要和弱一致性,最终一致性区分开来。

A:Availability

可用性,所有的节点都保持高可用性。注意,这里的高可用还包括不能出现延迟,比如如果节点B由于等待数据同步而阻塞请求,那么节点B就不满足高可用性。

也就是说,任何没有发生故障的服务必须在有限的时间内返回合理的结果集。

P:Partiton tolerence

分区容忍性,这里的分区是指网络意义上的分区。由于网络是不可靠的,所有节点之间很可能出现无法通讯的情况,在节点不能通信时,要保证系统可以继续正常服务。

以实际效果而言,分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择

CAP原理说,一个数据分布式系统不可能同时满足C和A和P这3个条件。所以系统架构师在设计系统时,不要将精力浪费在如何设计能满足三者的完美分布式系统,而是应该进行取舍。由于网络的不可靠性质,大多数开源的分布式系统都会实现P,也就是分区容忍性,之后在C和A中做抉择。

对CAP原理的一些常见的理解误区

看到网上很多文章说CAP原理是分布式系统的基石,但是CAP原理其实是对分布式数据存储系统的一个定论。我们假设一个分布式系统各个节点都读写同一个mysql实例,那么对于这个分布式系统来说,讨论CAP原理是没有意义的。因为各个节点之间可以不用因为数据复制而进行通信,满足分区容忍性(P),可以随时响应请求,满足可用性(A),同时因为访问的是一个数据库实例,本身已经保证了数据一致性(C)。

因此,在讨论CAP原理的时候,更多的是针对那些有数据存储、数据复制场景的分布式存储系统,也就是我们熟悉的NoSql数据库。

由于我们大多数人都不会去设计一款新的NoSql数据库来使用,更多的是使用现成的NoSql开源系统进行数据的存储,比如Hbase、MongoDB、Cassandra等。所以大多数时候,其实我们都用不上CAP原理。

关于CAP原理,还需要特别注意的一点是,虽然说我们设计系统时不能同时保证拥有三点。但是也并不是说,保证了其中2点后,就要完全抛弃另外一点。只是相对的要做一些牺牲。比如在保证CP的情况下,虽然没办法保证高可用性,但这不意味着可用性为0,我们可以通过合理的设计尽量的提高可用性,让可用性尽可能的接近100%。同理,在AP的情况下,也可以尽量的保证数据的一致性,或者实现弱一致性,即最终一致性。

Spring Cloud

SpringCloud=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,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,它们都可以用SpringBoot的开发风格做到一键启动和部署。
 
SpringBoot并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验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。

spring cloud与spring boot关系

SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体微服务。
 
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SpringCloud独立使用开发项目,但是SpringCloud离不开SpringBoot,属于依赖的关系.
 
SpringBoot专注于快速、方便的开发单个微服务个体,SpringCloud关注全局的服务治理框架。
 

spring cloud与dubbo的区别

最大的区别:Spring Cloud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。虽然在一定程度上来说,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,显得更为合适。

Dubbo和Spring Cloud并不是完全的竞争关系,两者所解决的问题域不一样:Dubbo的定位始终是一款RPC框架,而Spring Cloud的目的是微服务架构下的一站式解决方案。

非要比较的话,Dubbo可以类比到Netflix OSS技术栈,而Spring Cloud集成了Netflix OSS作为分布式服务治理解决方案,但除此之外Spring Cloud还提供了包括config、stream、security、sleuth等分布式服务解决方案。

当前由于RPC协议、注册中心元数据不匹配等问题,在面临微服务基础框架选型时Dubbo与Spring Cloud只能二选一,这也是两者总拿来做对比的原因。

Dubbo之后会积极寻求适配到Spring Cloud生态,比如作为SpringCloud的二进制通讯方案来发挥Dubbo的性能优势,或者Dubbo通过模块化以及对http的支持适配到Spring Cloud

品牌机与组装机的区别

很明显,Spring Cloud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Spring Cloud就像品牌机,在Spring Source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+周边的一整套解决方案,并不是每一个公司都有阿里的大牛+真实的线上生产环境测试过。

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