基于 Spring Cloud 的微服務(wù)架構(gòu)分析

-? ? ?前言? ? -

-? ? ?核心組件剖析? ? -

1. Eureka（注冊(cè)中心）

• Eureka服務(wù)端：也稱服務(wù)注冊(cè)中心，同其他服務(wù)注冊(cè)中心一樣，支持高可用配置。如果Eureka以集群模式部署，當(dāng)集群中有分片出現(xiàn)故障時(shí)，那么Eureka就轉(zhuǎn)入自我保護(hù)模式。它允許在分片故障期間繼續(xù)提供服務(wù)的發(fā)現(xiàn)和注冊(cè)，當(dāng)故障分片恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，集群中其他分片會(huì)把它們的狀態(tài)再次同步回來
• Eureka客戶端：主要處理服務(wù)的注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)。客戶端服務(wù)通過注解和參數(shù)配置的方式，嵌入在客戶端應(yīng)用程序的代碼中，在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，Eureka客戶端想注冊(cè)中心注冊(cè)自身提供的服務(wù)并周期性地發(fā)送心跳來更新它的服務(wù)租約。同時(shí)，它也能從服務(wù)端查詢當(dāng)前注冊(cè)的服務(wù)信息并把它們緩存到本地并周期性地刷新服務(wù)狀態(tài)

2. Zuul（服務(wù)網(wǎng)關(guān)）

3. Ribbon（負(fù)載均衡）

• 服務(wù)提供者只需要啟動(dòng)多個(gè)服務(wù)實(shí)例并且注冊(cè)到一個(gè)注冊(cè)中心或是多個(gè)相關(guān)聯(lián)的服務(wù)注冊(cè)中心
• 服務(wù)消費(fèi)者直接通過調(diào)用被@LoadBalanced注解修飾過的RestTemplate來實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)的接口調(diào)用

4. Hystrix（熔斷保護(hù)器）

5. Feign（REST轉(zhuǎn)換器）

• 首先，對(duì)某個(gè)接口定義了@FeignClient注解，F(xiàn)eign就會(huì)針對(duì)這個(gè)接口創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)代理
• 接著調(diào)用接口的時(shí)候，本質(zhì)就是調(diào)用Feign創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)代理
• Feign的動(dòng)態(tài)代理會(huì)根據(jù)在接口上的@RequestMapping等注解，來動(dòng)態(tài)構(gòu)造要請(qǐng)求的服務(wù)的地址
• 針對(duì)這個(gè)地址，發(fā)起請(qǐng)求、解析響應(yīng)

• 首先Ribbon會(huì)從Eureka Client里獲取到對(duì)應(yīng)的服務(wù)注冊(cè)表，也就知道了所有的服務(wù)都部署在了哪些機(jī)器上，在監(jiān)聽哪些端口
• 然后Ribbon就可以使用默認(rèn)的Round Robin算法，從中選擇一臺(tái)機(jī)器
• Feign就會(huì)針對(duì)這臺(tái)機(jī)器，構(gòu)造并發(fā)起請(qǐng)求

6. Config（分布式配置）

-? ? ?注冊(cè)中心與 API 網(wǎng)關(guān)? ?-

1. 一個(gè)獨(dú)立的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，為保證獨(dú)立自治，以及內(nèi)部多個(gè)微服務(wù)模塊間的交互集成，最好啟用獨(dú)立的服務(wù)注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)，發(fā)現(xiàn)能力。即開發(fā)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部多個(gè)微服務(wù)模塊間的集成，不需要通過網(wǎng)關(guān)，只需要通過服務(wù)注冊(cè)中心進(jìn)行集成即可。
2. 開發(fā)團(tuán)隊(duì)需要暴露能力給外部，包括暴露能力給其它的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，需要考慮將該API接口注冊(cè)到外部的網(wǎng)關(guān)上。在這里建議是拆分兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)關(guān)，一個(gè)是內(nèi)部API網(wǎng)關(guān)，一個(gè)是放置到DMZ區(qū)面對(duì)公網(wǎng)訪問的API網(wǎng)關(guān)。對(duì)于服務(wù)如果同時(shí)涉及到內(nèi)部和外部使用，則兩邊注冊(cè)。建議不要通過兩次網(wǎng)關(guān)去路由，一個(gè)是影響性能，一個(gè)是不方便后續(xù)問題排查。
3. 構(gòu)建在開發(fā)團(tuán)隊(duì)之外的API網(wǎng)關(guān)必須具備負(fù)載均衡能力，可以配置多個(gè)IP地址。通過該API網(wǎng)關(guān)也最好具備和Docker容器擴(kuò)展后的服務(wù)自動(dòng)注冊(cè)和地址加入擴(kuò)展能力。

Eureka 的競(jìng)品分析：Nacos、ZooKeeper、Etcd

Eureka

• Spring Cloud Eureka所選擇的是AP，采用的是去中心化結(jié)構(gòu)，放棄了強(qiáng)一致性。也就是說Eureka集群中的各個(gè)結(jié)點(diǎn)都是平等的，沒有主從的概念。通過互相注冊(cè)的方式來進(jìn)行消息同步和保證高可用。并且一個(gè)Eureka Server結(jié)點(diǎn)掛掉了，還有其他同等的結(jié)點(diǎn)來提供服務(wù)，并不會(huì)引發(fā)服務(wù)的中斷
• Eureka只能當(dāng)注冊(cè)中心，想搞配置中心的話，還得搭配Spring Cloud Config+Spring Cloud Bus。其中后者支持Rabbiimq和Kafka兩種模式。
• 使用Java語言來開發(fā)的，并且也是Spring Cloud的子項(xiàng)目，所以可以直接通過引入jar包的方式來集成Eureka，這點(diǎn)非常方便

1. ZooKeeper

• Apache Zookeeper所選擇的是CP，也就是放棄了高可用性。Zookeeper集群在進(jìn)行消息同步的時(shí)候，必須有一半以上結(jié)點(diǎn)完成了同步才會(huì)返回；而當(dāng)Master結(jié)點(diǎn)掛了或者集群中有過半的結(jié)點(diǎn)不能工作了，此時(shí)就會(huì)觸發(fā)故障恢復(fù)，重新進(jìn)行Master選舉。在這個(gè)過程中，整個(gè)Zookeeper集群無法對(duì)外提供服務(wù)，從而實(shí)去了A（可用性）
• 為了達(dá)到C，Zookeeper采用的是自己的ZAB協(xié)議。

2. Nacos

• Nacos一大特性是即支持CP，也支持AP。可以根據(jù)需要靈活選擇。
• Nacos除了注冊(cè)中心之外，也能充當(dāng)配置中心的作用。且配置中心可以按照namespace，group等維度來進(jìn)行數(shù)據(jù)隔離，來達(dá)到不同環(huán)境之間配置隔離的功能。

值得一提的是，Nacos作為配置中心的持久化機(jī)制可以依賴于Mysql來完成（默認(rèn)依賴于內(nèi)置數(shù)據(jù)庫）。只需要將Nacos目錄下的sql腳本放到mysql中執(zhí)行（會(huì)生成11個(gè)表），然后在nacos配置文件里面配一下mysql的賬號(hào)密碼即可。這樣使用mysql作為數(shù)據(jù)源的方式相比于nacos內(nèi)置數(shù)據(jù)庫來說更容易管理

3. Consul

• Consul是用Go語言編寫的，所以無法像Eureka那樣直接引入jar包就能集成，它還需要去服務(wù)器中進(jìn)行額外的安裝。
• 除了注冊(cè)中心的功能之外，Consul還能起到配置中心的作用。
  Consul它保證的是CP，使用raft協(xié)議，要求必須有過半的結(jié)點(diǎn)都寫入成功才算是注冊(cè)成功了，并且它也有Master和Follower的概念，在Master掛掉后，也需要自己內(nèi)部進(jìn)行

4. Etcd（待續(xù)）

-? ? ?一圖詳解Spring Cloud全家桶? ? -

• Spring Cloud Config：配置管理工具包，讓你可以把配置放到遠(yuǎn)程服務(wù)器，集中化管理集群配置，目前支持本地存儲(chǔ)、Git 以及 Subversion。
• Spring Cloud Bus：事件、消息總線，用于在集群（例如，配置變化事件）中傳播狀態(tài)變化，可與 Spring Cloud Config 聯(lián)合實(shí)現(xiàn)熱部署。
• Eureka：云端服務(wù)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)基于 REST 的服務(wù)，用于定位服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)云端中間層服務(wù)發(fā)現(xiàn)和故障轉(zhuǎn)移。
• Hystrix：熔斷器，容錯(cuò)管理工具，旨在通過熔斷機(jī)制控制服務(wù)和第三方庫的節(jié)點(diǎn),從而對(duì)延遲和故障提供更強(qiáng)大的容錯(cuò)能力。
• Zuul：Zuul 是在云平臺(tái)上提供動(dòng)態(tài)路由,監(jiān)控,彈性,安全等邊緣服務(wù)的框架。Zuul 相當(dāng)于是設(shè)備和 Netflix 流應(yīng)用的 Web 網(wǎng)站后端所有請(qǐng)求的前門。
• Archaius：配置管理 API，包含一系列配置管理 API，提供動(dòng)態(tài)類型化屬性、線程安全配置操作、輪詢框架、回調(diào)機(jī)制等功能。
• Consul：封裝了 Consul 操作，Consul 是一個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)與配置工具，與 Docker 容器可以無縫集成。
• Spring Cloud for Cloud Foundry：通過 Oauth2 協(xié)議綁定服務(wù)到 CloudFoundry，CloudFoundry 是 VMware 推出的開源 PaaS 云平臺(tái)。
• Spring Cloud Sleuth：日志收集工具包，封裝了 Dapper 和 log-based 追蹤以及 Zipkin 和 HTrace 操作，為 Spring Cloud 應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了一種分布式追蹤解決方案。
• Spring Cloud Data Flow：大數(shù)據(jù)操作工具，作為 Spring XD 的替代產(chǎn)品，它是一個(gè)混合計(jì)算模型，結(jié)合了流數(shù)據(jù)與批量數(shù)據(jù)的處理方式。
• Spring Cloud Security：基于 Spring Security 的安全工具包，為你的應(yīng)用程序添加安全控制。
• Spring Cloud Zookeeper：操作 Zookeeper 的工具包，用于使用 Zookeeper 方式的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和配置管理。
• Spring Cloud Stream：數(shù)據(jù)流操作開發(fā)包，封裝了與 Redis、Rabbit、Kafka 等發(fā)送接收消息。
• Spring Cloud CLI：基于 Spring Boot CLI，可以讓你以命令行方式快速建立云組件。
• Ribbon：提供云端負(fù)載均衡，有多種負(fù)載均衡策略可供選擇，可配合服務(wù)發(fā)現(xiàn)和斷路器使用。
• Turbine：Turbine 是聚合服務(wù)器發(fā)送事件流數(shù)據(jù)的一個(gè)工具，用來監(jiān)控集群下 Hystrix 的 Metrics 情況。
• Feign：Feign 是一種聲明式、模板化的 HTTP 客戶端。
• Spring Cloud Task：提供云端計(jì)劃任務(wù)管理、任務(wù)調(diào)度。
• Spring Cloud Connectors：便于云端應(yīng)用程序在各種 PaaS 平臺(tái)連接到后端，如：數(shù)據(jù)庫和消息代理服務(wù)。
• Spring Cloud Cluster：提供 Leadership 選舉，如：Zookeeper，Redis，Hazelcast，Consul 等常見狀態(tài)模式的抽象和實(shí)現(xiàn)。
• Spring Cloud Starters：Spring Boot 式的啟動(dòng)項(xiàng)目，為 Spring Cloud 提供開箱即用的依賴管理。