Spring、Spring Boot、Spring Cloud的關係
關係初探
其實廣義上的Spring是一個生態體系，是不少技術的集合。而咱們常說的Spring僅僅是狹義上的Spring，實際指的是Spring Framework。下面咱們會針對Spring（Spring Framework）、Spring Boot和Spring Cloud 進行詳細的介紹java
介紹
Spring Framework
特性
Spring Framework最核心的兩個特性是提供了IOC容器管理咱們的對象和提供了AOP面向切面編程減小重複編碼。此外還提供了數據存儲、Wbe模塊開發、資源管理、數據校驗和綁定、類型轉換和國際化等功能。git
優勢
- 解耦代碼，簡化開發。經過Spring Framework提供的IOC容器，用戶能夠將對象之間的依賴關係交由Spring Framework管理，避免硬編碼形成的過分程序耦合。
- AOP編程的支持。經過Spring Framework提供的AOP功能，方便進行面向切面的編程。
- 聲明式事務的支持。在Spring Framework中，能夠避免編程式事務硬編碼的缺點，經過聲明的方式靈活地進行事務管理，提升開發效率和質量。
- 下降Java EE API的使用難度。
缺點
- 使用門檻高，入門Spring須要比較長的時間。
- 對過期技術兼容，致使使用複雜度提高。
- 配置過多，XML配置已經不是流行的系統配置方式。
- 集成第三方工具時候，程序員還要考慮工具之間的兼容性。
- 系統啓動慢，不具有熱部署功能，徹底依賴虛擬機或者Web服務器的熱部署。
Spring Boot
Spring Boot是一個全新的自動化配置解決方案。使用SpringBoot能夠快速建立基於Spring生產級的獨立應用程序，而無需過多的關注XML配置。程序員
特性
Spring Boot充分利用了JavaConfig的配置模式以及使用「約定優先於配置」（COC，Convension Over Configuration）的設計理念。它提供了針對企業應用開發各類場景的不少spring-boot-starter自動配置依賴模塊供咱們開箱即用。（官方starter使用spring-boot-starter-xxx命名，而非官方starter使用xxx-spring-boot-starter命名）。github
拓展介紹：約定優先於配置COC，Convension Over Configuration）也稱爲按約定編程，是一種軟件設計範式，旨在減小開發人員需作決定的數量，得到簡單的好處，而又不是去靈活性。
優勢
- 對主流框架進行無配置集成，自動整合第三方框架。
- 可獨立運行Spring項目，Spring Boot能夠jar包形式獨立運行。使用java -jar命令或者在項目的主函數中執行main函數就能夠成功運行項目。
- 嵌入式服務器，可以快速部署。集成了Tomcat（默認）、Jetty和Undertow容器。
- 提供了不少插件讓咱們開箱即用，可以快速的搭建一個Spring項目，不多配置就能運行一個JavaEE項目。
- 純Java配置，沒有代碼生成，也不須要XML配置。並提供了一系列非功能性的通用配置。
- 減小了大量的開發時間並提升了生產力。
優勢實在太多，這裏只列舉了部分，你們用了都知道。算法
缺點
- 自動化配置，致使出現問題時比較難定位。
- 版本迭代速度過快，一些模塊改動太大。
- 集成度太高，想了解底層成本較大。
SpringCloud
Spring Cloud是一系列框架的有序集合，它利用Spring Boot的開發便利性巧妙地簡化了分佈式系統基礎設施的開發，提供了很開發工具包以提供服務發現註冊、配置中心、智能路由、消息總線、斷路器、負載均衡和數據監控等功能。spring
特性
| 微服務核心要素 | Spring Cloud技術棧實現 |
|---|---|
| 服務註冊與發現 | Spring Cloud Netflix Eureka、 Spring Cloud Alibaba Nacos、 Spring Cloud Consul、 Spring Cloud Zookeeper |
| 服務配置與管理 | Spring Cloud Config、 Spring Cloud Alibaba Nacos |
| 服務熔斷器 | Spring Cloud Netflix Hystrix、 Spring Cloud Alibaba Sentinel、 Spring Cloud Circuit Breaker Resilience4J |
| 服務接口調用（客戶端調用服務的簡化工具） | Spring Cloud OpenFeign |
| 客戶端負載均衡 | Spring Cloud Netflix Ribbon |
| 服務路由（API網關） | Spring Cloud Netflix Zuul、Spring Cloud Gateway |
| 全鏈路追蹤 | Spring Cloud Sleuth |
| 事件消息總線 | Spring Cloud Bus |
| 分佈式事務 | Spring Cloud Alibaba Seata |
| 消息驅動 | Spring Cloud Stream |
詳情請前往連接：spring.io/projects/sp…sql
服務註冊與發現
註冊中心選型對比
apache
| Nacos | Eureka | Consul | Zookeeper | Etcd | SOFARegistry | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 語言 | Java | Java | Go | Java | Go | Java |
| 官網 | nacos.io | github.com/Netflix/eur… | www.consul.io | zookeeper.apache.org | coreos.com/etcd | www.sofastack.tech/projects/so… |
| Github | github.com/alibaba/nac… | github.com/Netflix/eur… | github.com/hashicorp/c… | github.com/apache/zook… | github.com/etcd-io/etc… | github.com/alipay/sofa… |
| CAP | CP+AP | AP | CP | CP | CP | AP |
| 服務健康檢查 | CP+AP | AP | CP | CP | CP | AP |
| kv存儲服務 | N/A | N/A | 支持 | 支持 | 支持 | N/A |
| 使用接口(多語言能力) | gRPC / Dubbo / REST | 客戶端 / HTTP | 支持HTTP和DNS | 客戶端 | HTTP / gRPC | 客戶端（Java） |
| Watch支持 | 支持Long Polling/大部分增量 | 支持Long Polling/大部分增量 | 全量/支持Long Polling | 支持 | 支持Long Polling | 支持（服務端推送） |
| Spring Cloud集成 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| Dubbo集成 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
網關
網關選型對比編程
| Kong | Spring Cloud Zuul（基於Zuul 1.x） | Spring Cloud Gateway | |
|---|---|---|---|
| 介紹 | Nginx(OpenResty) + Lua插件，高性能 | Java + Servlet + Groovy(熱更新) | Java + Spring 5.0 + Reactor非阻塞 |
| 官網 | konghq.com | github.com/Netflix/zuu… | spring.io/projects/sp… |
| Github | github.com/Kong/kong | github.com/Netflix/zuu… | github.com/spring-clou… |
| 開發方 | Kong(Mashape)公司 | Netflix | Pivotal |
| 主要用途 | 企業級API管理 | 微服務網關 | 微服務網關 |
| 開發容易度 | Lua腳本語言，比較難 | Java + Servlet，容易 | Reactor異步，比較難 |
| 是否開源 | 開源/企業版 | 開源 | 開源 |
| 支持協議 | RESTful API | RESTful API | RESTful API |
| API 註冊/動態路由 | 經過 Admin API 管理 | 動態路由 | 動態路由 |
| 限流 | 支持 | 須要開發 | 支持 |
| 熔斷 | 支持 | 須要其餘組件 | 支持 |
| 重試 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 健康檢查 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 負載均衡算法 | 輪詢，哈希 | 輪詢、隨機、加權輪詢、自定義 | 輪詢、隨機、加權輪詢、自定義 |
| 權限 | 內置多種方式 | 開發實現 | 開發實現 |
| Tracing | 支持 | 須要其餘組件 | 須要其餘組件 |
| 支持Yaml | 支持 | 支持 | 支持 |
服務配置與管理
配置中心選型對比緩存
| Nacos | Apollo | Spring Cloud Config | |
|---|---|---|---|
| 語言 | Java | Java | Java |
| 官網 | nacos.io | github.com/ctripcorp/a… | spring.io/projects/sp… |
| Github | github.com/alibaba/nac… | github.com/ctripcorp/a… | github.com/spring-clou… |
| 配置實時推送 | 支持(HTTP長輪詢1s內) | 支持(HTTP長輪詢1s內) | 支持(Spring Cloud Bus) |
| 版本管理 | 支持 | 支持 | 支持(Git) |
| 配置回滾 | 支持 | 支持 | 支持(Git) |
| 灰度發佈 | 不支持 | 支持 | 支持 |
| 權限管理 | 不支持 | 支持 | 支持(依賴Git) |
| 多集羣 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 多環境 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 監聽查詢 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 多語言 | 主流語言，提供了Open API | 主流語言，提供了Open API | 只支持Java |
| 配置格式校驗 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
服務熔斷器
斷路器選型對比
| Sentinel | Hystrix | Resilience4j | |
|---|---|---|---|
| 語言 | Java | Java | Java |
| 官網 | sentinelguard.io/zh-cn/ | github.com/Netflix/Hys… | N/A |
| Github | github.com/alibaba/Sen… | github.com/Netflix/Hys… | github.com/resilience4… |
| 主要用途 | 信號量隔離（併發線程數限流） | 線程池隔離/信號量隔離 | 信號量隔離 |
| 熔斷降級策略 | 基於響應時間、異常比率、異常數 | 基於異常比率 | 基於異常比率、響應時間 |
| 實時統計實現 | 滑動窗口（LeapArray） | 滑動窗口（基於 RxJava） | Ring Bit Buffer |
| 動態規則配置 | 支持多種數據源 | 支持多種數據源 | 有限支持 |
| 擴展性 | 多個擴展點 | 插件的形式 | 接口的形式 |
| 基於註解的支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 限流 | 基於 QPS，支持基於調用關係的限流 | 有限的支持 | Rate Limiter |
| 流量整形 | 支持預熱模式、勻速器模式、預熱排隊模式(流量規則處可配置) | 不支持 | 簡單的 Rate Limiter 模式 |
| 系統自適應保護 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| 控制檯 | 提供開箱即用的控制檯，可配置規則、查看秒級監控、機器發現等 | 簡單的監控查看 | 不提供控制檯，可對接其它監控系統 |
全鏈路追蹤
鏈路跟蹤選型對比
| CAT | Zipkin | Pinpoint | Skywalking | |
|---|---|---|---|---|
| 語言 | Java | Java | Java | Java |
| 官網 | konghq.com | zipkin.io/ | github.com/naver/pinpo… | skywalking.apache.org/zh/ |
| Github | github.com/dianping/ca… | github.com/openzipkin/… | github.com/naver/pinpo… | github.com/apache/skyw… |
| 實現方式 | 代碼埋點（攔截器，註解，過濾器等） | 攔截請求，發送（HTTP，MQ）數據至Zipkin服務 | Java探針，字節碼加強 | Java探針，字節碼加強 |
| 存儲選擇 | Mysql ， HDFS | In-Memory ， Mysql ， Cassandra ， Elasticsearch | HBase + Mysql | Elasticsearch , H2 , Mysql ， TiDB |
| 通訊方式 | 基於Netty來實現的NIO的數據傳輸 | HTTP ， MQ | Thrift | gRPC |
| 入侵度 | 比較大 | 比較小 | 字節碼探針技術，代碼無侵入 | 字節碼探針技術，代碼無侵入 |
| MQ監控 | 不支持 | 不支持 | 不支持 | 支持（RocketMQ，Kafka） |
| 全局調用統計 | 支持 | 支持 | 不支持 | 支持 |
| Trace查詢 | 不支持 | 支持 | 不支持 | 支持 |
| 報警 | 支持 | 不支持 | 支持 | 支持 |
| JVM監控 | 不支持 | 不支持 | 支持 | 支持 |
| 優勢 | 功能完善。 | Spring-Cloud-Sleuth能夠很好的集成Zipkin ， 代碼無侵入，集成很是簡單 ， 社區更加活躍。 | 徹底無侵入， 僅需修改啓動方式，界面完善，功能細緻。 | 徹底無侵入，界面完善，支持應用拓撲圖及單個調用鏈查詢。功能比較完善（Zipkin + Pinpoint） |
| 缺點 | 1. 代碼侵入性較強，須要埋點。 2. 文檔比較混亂，文檔與發佈版本的符合性較低，須要依賴點評私服 （或者須要把他私服上的jar手動下載下來，而後上傳到咱們的私服上去）。 |
1. 默認使用的是Http請求向Zipkin上報信息，耗性能。 2.跟Sleuth結合可使用RabbitMQ的方式異步來作，增長了複雜度，需引入RabbitMQ 。 3.數據分析比較簡單。 |
1.不支持查詢單個調用鏈， 對外表現的是整個應用的調用生態。 2.二次開發難度較高 |
1. 3.2版本以前BUG較多 ，網上反映兼容性較差 . 3.2新版本的反映狀況較少 2.依賴較多。 |
| 文檔 | 網上資料較少，僅官網提供的文檔，比較亂 | 文檔完善 | 文檔完善 | 文檔完善 |
優勢
- Spring Cloud提供了一整套微服務功能組件，不少組件基本上是「開箱即用」，而且組件之間能很好地兼容，從而簡化了開發。
- Spring Cloud整合的組件基本都是輕量級的，而且都是各自領域的佼佼者。
- 組件之間都是解耦，開發人員能夠靈活選擇搭配不一樣的組件。
- 基於Spring Boot開發，約定優於配置，基於註解，沒有配置文件。
缺點
- 從與其餘RPC框架對比的角度來講，Spring Cloud裏並無限制服務之間的通訊協議，主流的一些客戶端好比RestTemple、Feign等都是直接支持使用 Ribbon來作服務註冊發現和智能路由的，其底層通訊的協議都是HTTP，可能相對RPC框架如Dubbo會犧牲必定服務調用的性能。
- 從微服務開發的角度來講，微服務過多，治理成本高，不利於維護系統。分佈式系統開發的成本高（容錯，分佈式事務等）對團隊挑戰大。
關係再探
Spring Boot的自動化配置實現實際上是得益於Spring Framework的@Enable模塊驅動。
| 框架實現 | 註解 | 激活模塊 |
|---|---|---|
| Spring Framework | @EnableTransactionManagement | 事務管理模塊 |
| @EnableWebMvc | Web Mvc模塊 | |
| @EnableAspectJAutoProxy | AspectJ模塊 | |
| @EnableCaching | 緩存模塊 | |
| @EnableEnableScheduling | 定時任務模塊 | |
| @EnableAsync | 異步處理模塊 | |
| @EnableMBeanExport | JMX模塊 | |
| Spring Boot | @EnableAutoConfiguration | 自動裝配模塊 |
| @EnableConfigurationProperties | 配置屬性綁定模塊 | |
| @EnableOAuth2Sso | OAuth2 單點登錄模塊 | |
| @EnableManagementContext | Actuator模塊 | |
| Spring Cloud | @EnableDiscoveryClient | 服務發現模塊 |
| @EnableFeignCliens | Feign客戶端模塊 | |
| @EnableCircuitBreaker | 服務熔斷模塊 | |
| @EnableEurekaServer | Eureka服務端模塊 | |
| @EnableEurekaClient | Eureka客戶端模塊 |
上表是部分Spring Framework、Spring Boot和Spring Cloud的@Enable註解模塊，還有不少其餘你們能夠自行查閱，其實咱們也可使用@Enable註解模塊實現自定義的Starter，使本身的項目也可以自動配置化。
總結
- Spring Framework是Spring生態體系的基石，Spring的其餘全部模塊都離不開它。
- Spring Boot是經過Spring Framework的@Enable註解模塊驅動實現的全新自動化配置解決方案。它的出現解決了Spring Framework的上手難度大的問題，屏蔽了不少底層細節，採用JavaConfig，解決了衆多XML配置的煩惱。
- Sring Cloud是基於Spring Boot實現的一套微服務開發工具集，利用Spring Boot的自動配置化特性，簡化了分佈式項目的開發複雜度。
Spring -> Spring Boot -> Spring Cloud
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