微服务的初步理解与SpringCloud的部分理论知识

微服务

学习SpringCloud，官方给出的文档是少不了的，下面给出几个学习的网址：
推荐的微服务文章：

• 英文版：https://martinfowler.com/articles/microservices.html
• 中文版：https://www.cnblogs.com/liuning8023/p/4493156.html

SpringCloud的官方中文文档

SpringCloud的中国社区

SpringCloud的中文参考手册

分布式架构会遇到的四个核心问题是什么？

• 这么多的服务，客户端该如何去访问？
• 这么多服务，服务之间该怎么去通信？
• 这么多服务，如何治理呢？
• 服务挂了之后该怎么办？

解决方案：

SpringCloud是一套生态，就是用来解决以上分布式架构的四个问题
想使用SpringCloud就必须要掌握SpringBoot，因为SpringCloud是基于SpringBoot的；

1、一站式解决方案：

SpringCloud NetFlix出来了一套解决方案，一站式解决方案：

• API网关，zuul组件
• Feign —> HttpClient —> Http的通信方式，同步并阻塞
• 服务的注册与发现，Eureka
• 熔断机制，Hystrix

2018年低，NetFlix宣布无限期停止维护，生态不再维护就会脱节。

2、第二套半自动解决方案

Apache Dubbo Zookeeper，第二套解决方案，半自动：

• API：没有，要么找第三方组件，要么自己实现
• Dubbo是一个高性能的基于JAVA实现的RPC通信框架 2.6.x
• 服务的注册与发现：Zookeeper（动物管理员）（Hadoop，Hive）
• 熔断机制：没有，借助了Hystrix

不完善，Dubbo停止更新太久。

3、SpringCloud Alibaba ，一站式解决方案

4、未来方案：

• 服务网格：下一代微服务标准，Server ，Mesh
• 代表解决方案：istio

总结

万变不离其宗，一通百通，主要的还是解决以下问题：

• API网关，服务路由
• HTTP，RPC框架，异步调用
• 服务注册与发现，高可用
• 熔断机制，服务降级

基于以上这四个问题，开发一套解决方案，也叫SpringCloud

什么是微服务？

微服务，顾名思义，需要从两个方面去理解，什么是“微”？什么是“服务”？首先“微”从简单的角度来说就是体积小，意思就是单个服务的设计，而所谓服务就是一定要区别于系统，服务一个或者一组相对较小且独立的功能单元，是用户可以感知最小功能集。微服务就是将单一的应用程序划分为一组小的服务，每个服务运行在其独立的进程内，服务之间相互协调，相互配置，为用户提供最终价值。

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为一组小的的服务，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。

微服务之间是如何独立通讯的？

通讯方式
同步通讯：Dubbo通过RPC远程调用、SpringCloud通过基于HTTP协议的Rest接口json调用

异步通讯：消息队列，例如：RabbitMQ、ActiveMQ、Kafka等

优点：
Rest基于HTTP、容易实现、更容易被接受、服务端实现技术更灵活
RPC的传输协议更高效、安全更可控、开发效率更明显
异步通讯在分布式系统中被广泛应用，既能降低调用服务之间的耦合，又能成为调用之间的缓冲。

微服务的优缺点

优点

• 单一职责原则
• 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者业务需求
• 开发简单，开发效率提高，一个服务可能就是转移的只干一件事
• 微服务易于开发维护，能够被小团队独立开发，这样的小团队是2-5人的开发人员组成
• 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者部署阶段都是独立的
• 微服务能使用不同的语言开发
• 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，比如jenkinis，Hudson，bamboo
• 微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML、CSS或者其他界面混合
• 每个微服务都有自己的存储能力，可以由自己的数据库，也可以由统一数据库

缺点

• 开发人员要处理分布式系统的复杂性
• 多服务运维难度，随着服务的增加，运维的压力也在增大
• 系统部署依赖
• 服务间通信成本变高
• 数据的一致性变低，因为网络延迟
• 系统集成测试
• 性能监控

微服务技术栈有哪些？

• 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： Euraka、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： Feign等 （客户端调用服务的简化工具）

• 消息队列： Kafka、RabbirMQ、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： Doker、OpenStack、Kubernetes等

• 数据流操作开发包：SprinfCloud Stream（封装了与Redis。Rabbit、Kafka等发送接收消息）

• 时间消息总线： SpringCloud Bus

为什么选择SpringCloud作为微服务架构？

选型依据：

• 整体解决方案和框架成熟度；
• 社区热度；
• 可维护性
• 学习曲线

功能比较

功能点/服务框架	Netflix/SpringCloud	Motan	gRPC	Thrift	Dubbo/DobboX
功能定位	完整的微服务框架	RPC框架，但整合了ZK或Consul，实现了集群环境的基本服务注册/发现	RPC框架	RPC框架	服务框架
是否支持Rest	是，Ribbon支持多种可插拔的序列化选择	否	否	否	否
是否支持RPC	否	是（Hession2）	是	是	是
是否支持多语言	是	否	是	是	否
是否支持负载均衡	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）
服务配置	Netfix Archaius，SpringCloud Config Server集中配置	是（zookeeper提供）	否	否	否
服务调用链路监视	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	Google	Facebook
社区活跃度	高	一般	高	一般	2017重新开始维护，之前中断了5年
学习难度	中	低	高	高	低
文档丰富度	高	一般	一般	一般	高
其他	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	实践公司用得比较多

SpringCloud

什么是SpringCloud？

SpringCloud是基于SpringBoot提供的一套微服务解决方案，包括服务的注册与发现，配置中心、全链路监控，服务网关，负载均衡，熔断器等组件，出了基于NetFilx的开源组件作高度抽象封装之外，还有一些选型中立的开源组件。

SpringCloud利用SpringBoot的开发便利性，巧妙的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、分布式会话等待，他们都可以用SpringBoot的开发风格做到一键启动和部署。

SpringBoot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、容易部署和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。

Dubbo和SpringCloud技术选型

两者的对比：

最大区别：SpringCloud抛弃了Dubbo的RPC通信，采用的是基于HTTP协议的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，但是也避免了上面提到的原生RPC带来的问题，而且REST相比于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合适。

品牌机和组装机的区别：
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。

社区支持和更新力度
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。

未来定位
解决的问题域不一样:Dubbo的定位是一款RPC框架，Spring Cloud的目标是微服务架构下的一站式解决方案

SpringCloud能干嘛？

• Distributed/versioned configuration(分布式/版本控制配置）
• Service registration and discovery(服务注册与发现)
• Routing(路由)
• Service-to-service calls(服务到服务的调用）
• Load balancing(负载均衡配置)
• Circuit Breakers(断路器)
• Distributed messaging(分布式消息管理)

Spring Cloud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。Spring Cloud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: Angel，第二个Release版本: Brixton，然后是camden、Dalston、Edgware，目前最新的是Hoxton.SR8 版本。

Spring的官网可查看版本

Spring Cloud和SpringBoot的版本对应关系

SpringCloud的版本与SpringBoot的版本对应信息在官网地址：https://spring.io/projects/spring-cloud#learn中的Reference DOC中有介绍。如下所示，最新的SpringCloud版本对应SpringBoot2.3.3.RELEASE

SpringCloud和SpringBoot的关系

• SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体微服务；
• SpringCloud是基于SpringBoot的一套实现微服务的框架，它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、分布式会话等待集成服务。
• 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。
• Spring Boot只是Spring本身的扩展，使开发，测试和部署更加方便。

SpringCloud的五大核心组件

• 服务的注册与发现：Netflix Eureka
• 配置中心：SpringCloud Config
• 负载均衡：Netflix Ribbon
• 断路器：Netflix Hystrix
• 路由（网关）：Netflix Zuul

后续知识在此更新…