SpringCloud之旅第一篇-微服務概念

1、單體架構的問題

微服務爲何會出現？在學習Springboot的時候知道Springboot極大的簡化了咱們的開發，咱們能夠快速的進行業務開發，Springboot單體應用在項目的開發初期可以知足咱們需求，這種單體架構優勢很是的明顯：

1. 容易測試：本地就能夠起完整的系統，不須要外部依賴。

2. 容易開發：咱們只需引入依賴，選擇框架即可快速開發。

3. 易於部署：單體架構部署也較簡單，直接打包便可。

4. 易於水平伸縮：這裏的收縮時指當咱們須要多個服務器時也比較方便

在項目剛開始的時候咱們能夠快速的開發，一個長壽的項目，需求不斷增長，原先的模塊也再不斷優化，這個時候單體架構的缺點開始顯現：

1. 代碼膨脹，難以維護：代碼愈來愈多，開發人員也就愈來愈多，一旦出現bug，定位、修復成本很高，並且人員太多，代碼都放在一塊兒，容易引發衝突，且因爲業務集中在一塊兒，業務複雜，很難全局把握，改一個bug可能會再多出兩個bug。

2. 構建、部署成本大：項目太大，構建和部署就會很是慢，效率低下。

3. 上手困難：互聯網企業人員更迭快，代碼過於集中，致使業務很是複雜，新人想要上手變得很是困難。

4. 技術創新困難：代碼過於集中，咱們很難使用到新技術，由於改動實在太大，容易出現問題。

5. 可擴展性差：這裏的可擴展性是指由於項目都必須部署在一臺服務器中，那項目所要的資源會愈來愈大，這樣咱們只能擴展硬件（集羣能夠分散壓力，可是單個應用所要的資源仍是不能少的）。

2、微服務出現

微服務的出現就是爲了解決這些問題，看看是如何解決的，微服務將系統拆分紅一個個小服務（通常是按照模塊進行拆分，好比用戶服務、支付服務、訂單服務、出入庫服務等），那麼即便業務量增長，咱們也能夠經過新增服務的形式來解決，這樣代碼就不會膨脹，構建、部署也不是問題。因爲服務不在一個框架中，那麼咱們能夠很方便的對某一個服務進行技術創新，對一個服務的進行技術升級改動不會太大，而當咱們有新技術產生時，咱們就能夠也能夠應用到新服務中。

微服務並無明確的定義，下面是一種比較通用的理解：

使用一套小服務來開發單個應用的方式，每一個服務運行在獨立的進程裏，通常採用輕量級的通信機制互聯，而且它們能夠經過自動化方式部署。

經過定義咱們能夠知道微服務的特徵：

• 微服務是由一系列的小服務共同組成的。

• 每一個微服務都有本身獨立的進程。

• 每一個服務都是獨立的業務開發，單一原則

• 每一個服務都能獨立的部署（通常部署在容器中）。

• 微服務之間經過輕量級通訊機制進行通訊

• 分佈式的管理。

3、微服務架構圖

講到這裏，對微服務的概念應該有了必定的瞭解，下面畫的一個比較簡單的微服務架構圖

 

圖中能夠看出每一個微服務都有本身獨立的數據庫，每一個服務都會暴露本身的REST API 給外部調用，服務之間會存在互相調用關係，而每一個服務都有可能被客戶端直接調用，另外咱們看到還有一個API Gateway,這是統一個服務接口，它一般能夠有如下做用：

 1. 提供統一服務入口，讓微服務對前臺透明

 2. 聚合後臺的服務，節省流量，提高性能

 3. 提供安全，過濾，流控等API管理功能

4、優缺點

凡是都有兩面性，一個技術也不可能只有優勢而沒有缺點，微服務的優勢不少，微服務的優勢其實就是單體架構的缺點的反面，由於微服務自己就是來解決單體架構問題的

1. 獨立性：微服務從構建、部署，擴容、縮容、甚至數據庫都是獨立的，服務只要管理好本身就能夠，這樣就極大的下降了系統的複雜性。服務徹底獨立獨立以後，從構建到部署，到後期的擴容縮容都會變得簡單，基本就解決單體架構上碰到的不少問題。

2. 敏捷性：敏捷性是針對開發人員來說的，服務拆分以後，能夠獨立專注開發，開發人員能夠經過API快速的瞭解本服務的業務，互相之間並不影響。

3. 技術棧靈活：微服務能夠徹底獨立的擁有技術棧，只須要保證提供的服務API不變，內部使用何種技術棧很靈活。

4. 高效的團隊：微服務的團隊會比較小，那溝通就會變得更加高效。

沒有最好的架構，只有最適合的架構，既然有這麼多優勢，那缺點確定也有很多

1. 服務的拆分：服務如何拆分實際上是很是重要且複雜的，服務拆分的太大或過小都不合適，這須要咱們有很是豐富的經驗，而這個在單體中是不存在的。

2. 數據一致性：單體架構中只有一個數據庫，咱們能夠經過事務解決多表之間數據的一致性，而在微服務中，每一個服務中都有本身獨立的數據庫，要保證服務之間的數據一致性也是一個大的挑戰。

3. 服務間通訊成本：服務間互相通訊也須要時間成本。

4. 測試複雜性提升：服務之間存在依賴，那麼測試時就必須啓動這些依賴，這就增長了複雜度。

5. 運維部署複雜性提升：微服務應用由大量服務組成，每一個服務會起多個實例，要進行配置，部署，擴展和監控。此外，還須要實現服務發現機制

5、技術點

要實現微服務，咱們須要解決如下幾個技術點：

• 客戶端訪問服務：這個上面架構圖中已經給出，使用API Gateway。

• 服務通訊：服務與服務之間的通訊有兩種方式，同步與異步：

  同步通訊中又分爲兩種：Http與RPC，http訪問很好理解，相信通常的系統也會調用外部的一些服務，這些基本都是使用http,由於http能夠跨語言，跨客戶端，相對使用較廣，如http Client ,而RPC也有本身的優勢，首先是效率更高，更安全可控，特別是內部服務互相調用時，用統一的RPC框架，服務的侵入性更低，調用服務甚至就像調用本身的服務同樣簡單,如dubbo（注：dubbo只能使用java語言）。

  異步通訊是經過消息隊列來實現，異步通訊的好處是能夠下降服務之間的耦合，有削峯的好處，並且使用消息隊列能夠方便的實現數據的最終一致性。

• 服務治理：爲了服務的高可用，微服務通常都有多個拷貝，作負載均衡，而這個時候就必須知道服務的狀態，一個服務隨時有可能下線，下線以後後續有可能從新啓動，這些都須要咱們一個服務治理功能，也便是服務的註冊與發現。

      

 

        產品服務啓動了三個，他們都會去註冊中心進行註冊，註冊成功後，會經過心跳包告訴註冊中心是否在線或者下線，而訂單服務要去調用產品服務，會先去註冊中心進行查詢，查詢出相應的地址而後再去調用產品服務。

• 服務崩潰處理：在運行期間會出現服務崩潰的狀況，好比網絡緣由，阻塞緣由，這個時候服務並非下線，仍是可以被找到，咱們必須妥善要進行處理，不然可能會致使整個系統的崩潰，處理的方式有：

  1. 重試機制

  2. 熔斷機制

  3. 降級機制

  4. 限流機制

6、解決方案

以上都是微服務的一些概念，既然有天上飛的概念，就有落地的實現，如今主流的微服務架構有兩套解決方案：Dubbo+Zookeeper與SpringCloud。

我司如今兩種方案都在用，整體來講兩種方案均可以很方便的進行微服務開發，其中的區別在於SpringCloud組件多，功能完備，全家桶式，基本微服務中會遇到的問題都有相應的解決方案，在通訊方面SpringCloud使用的是http。

而Dubbo+Zookeeper使用的是RPC，組件較少，功能非完備（可是咱們能夠本身去找相應的解決方案），而且如今交由Apache進行孵化，後面應該會實現功能的完備。

就我的來講，認爲Dubbo+Zookeeper的侵入性更少，且調用過程更簡單，更加相似服務之間的調用，兩種方案後續就會進行學習。