关于微服务开发框架主流技术总结介绍_微服务开发技术

在了解微服务开发框架之前，首先应该知道微服务是什么？

微服务服务于分布式系统，是个分散的系统，将一个软件（项目）的不同功能，单独的部署在不同的微服务上，然后通过接口来调用该功能，相互之间按照规范接受和发送请求。

Spring_cloud

即微服务架构架构工具集，提供了构建微服务所需要的各种常见模式的实现工具，下面我将列举一些典范：

一、服务发现：

        是微服务架构上最重要的一个环节。

        解决问题：服务之间相互调用功能，即需要通信，通过RPC（remote procedure call）来进行服务调用。（找到所需服务实例地址的过程）

        原理：一套服务发现机制的完成，首先得有一个完善得服务列表，所以第一步就是，将各个服务注册到一个服务注册中心去，这里我用的是nacos(Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理)，将各个功能的服务注册在上面，并在各自服务配置中添加服务注册表，如下：

spring:
  application:
    name: user
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: localhost:8848
 

二、服务调用（Feign）

        feign是spring_cloud框架提供的声明式（接口）服务调用组件，支持spring_mvc注解，集成了ribbon也支持负载均衡，

        解决问题：服务在被注册发现后，该如何调用的问题。

        原理：openFeign的@FeignClient可以发现@RequestMapping注解下的接口，通过spring-aop创建动态代理的方式来产生实现类，实现类中做负载均衡和调用其它服务。

      步骤：

1.在被调用的接口上加@FeignClient注解，生成代理类交给spring容器管理

 2、实现该接口

3、@EnableFeignClients扫描被@FeignClient标注的接口并生成代理类交给spring容器管理

 

 4、实现调用

 三、共享接口

解决微服务共享项目过多时，各个服务之间的依赖版本不通用问题。

实现：将一个服务，拆分为一个多模块的项目，将服务的接口与实现分离，放于专门的模块内，在接口上方加@FeignClient注解。后将服务的接口代码打jar包，导出给其它服务使用。在最外层建一个父级项目，专门放置各个服务的公共依赖版本及公共依赖，各个服务作为子项目。创建公共common项目，内放置公共工具类,在作为parent的外部依赖导入。

四、配置共享

        在使用微服务的开发过程中，不同的微服务，通常都有自己的数据库，但是像 Redis 等组件是不同服务间所共享的，如果要在不同的微服务中都需要加Redis等配置很麻烦，所以需要让不同的服务都共享同一个配置

实现：通过 extension-configs 的方式，添加一个配置文件bootstrap.yaml

内配置

1. spring.application.name
2. config-serverAddress

 五、分布式事务

        问题：在微服务架构下，一个业务执行必须经过多个服务，每个服务都有自己的独立数据库，造成一个业务必然在多个数据库实例中执行，必须达到斗个数据库同时成功或失败的效果，才能实现这业务操作。必然对数据库进行协调。

        概念：

1、全局事务：分布式事务本身，由参与所有分支事务组成

2、分支事务：各个服务内部的事务

3、TC：事务协调者，协调各个分支之间的事务（同时提交，同时回滚）

4、TM：事务发起者，也是事务管理者，发起全局事务

5、RM：资源管理者，参与全局事务，维护分支事务

常见的解决分布式事务方案：

        1、XA协议

               多个数据库，同步打开事务，不提交，等待TC协调，等所有事务确认提交后，再提交

        缺点：消耗性能，由于网络通信时间较长，资源锁定时间长

        2、TCC模式

               Try-Confirm-Cancel

                一阶段==Try:尝试操作并锁定资源，

                二阶段==根据Try结果决定执行Confirm:确认操作执行（全部尝试成功），或者决定执行Cancel撤销操作

        3、SAGAS

        事务流程中每个参与者都提交本地事务，当出现某一个参与者失败则补偿前面已经成功的参与者，一阶段正向服务和二阶段补偿服务都由业务开发实现。（使用于长事务）

        4、AT模式

        阶段一：预备阶段，

                1.执行业务

                2.获取并持久化回滚数据

                ·（1）seata代理数据源（类似spring_aop生成代理类），拦截所有的数据库操作

                ·（2）获取到操作执行前后的数据镜像，生成insertSQL，在每个服务的数据库中都加入一个表undo_log，  将数据镜像放入表中

                 ·（3）加入当前事务中，提交

        阶段二：提交阶段

                正常提交：删除undo_log表中数据

                异常回滚：

                seata提取对应的undo_log表中的记录，生成回滚数据

                执行回滚SQL，提交事务

        5、重试+幂等性校验

                幂等性校验，区分出请求是重复请求，一般通过外部的ID区分

                重试不能成功，需要告警，人工介入

        实现（此处为AT模式）：

        1、每个数据库新建一张undo_log表

         2、加注解@GlobalTransactional

                

         3、配置

file.conf配置文件       

        transport {
  # tcp udt unix-domain-socket
  type = "TCP"
  #NIO NATIVE
  server = "NIO"
  #enable heartbeat
  heartbeat = true
  # the client batch send request enable
  enableClientBatchSendRequest = true
  #thread factory for netty
  threadFactory {
    bossThreadPrefix = "NettyBoss"
    workerThreadPrefix = "NettyServerNIOWorker"
    serverExecutorThread-prefix = "NettyServerBizHandler"
    shareBossWorker = false
    clientSelectorThreadPrefix = "NettyClientSelector"
    clientSelectorThreadSize = 1
    clientWorkerThreadPrefix = "NettyClientWorkerThread"
    # netty boss thread size,will not be used for UDT
    bossThreadSize = 1
    #auto default pin or 8
    workerThreadSize = "default"
  }
  shutdown {
    # when destroy server, wait seconds
    wait = 3
  }
  serialization = "seata"
  compressor = "none"
}
service {
  #transaction service group mapping
  vgroupMapping.my_test_tx_group = "default"
  #only support when registry.type=file, please don't set multiple addresses
  default.grouplist = "127.0.0.1:8091"
  #degrade, current not support
  enableDegrade = false
  #disable seata
  disableGlobalTransaction = false
}

client {
  rm {
    asyncCommitBufferLimit = 10000
    lock {
      retryInterval = 10
      retryTimes = 30
      retryPolicyBranchRollbackOnConflict = true
    }
    reportRetryCount = 5
    tableMetaCheckEnable = false
    reportSuccessEnable = false
  }
  tm {
    commitRetryCount = 5
    rollbackRetryCount = 5
  }
  undo {
    dataValidation = true
    logSerialization = "jackson"
    logTable = "undo_log"
  }
  log {
    exceptionRate = 100
  }
}

六、服务网关

整个分布式系统的唯一入口

职责：提供ip黑、白名单，权限控制、日志、原始数据以及动态路由等

搭建网关：

        常见组件

• netflix-zuul 基于Servlet，tomcat
• cloud-gateway 基于Reactive技术栈，底层是Netty

• apache APISIX

配置：

新建一个gateway项目专门管理网关，再配置文件

 gateway两种过滤器

• 网关过滤器 GatewayFilter 针对某一个route做请求的修改处理
• 全局过滤器 GlobalFilter 针对所有的route，提供一些功能

七、单点登录

sso(single sign on)单点登录：隶属于同一个网站的多个不同的页面系统，只需要登陆一次，就可以访问任何其他的系统。

单点登录的优势：

• 复用
• 集成

常见实现方式

• cas协议 CAS | Apereo
• oauth2协议 OAuth 2.0 — OAuth
• 基于redis共享+cookie的方式 sa-token Sa-Token

技术点:cookie,redis.
cookie客户端技术:每次发送请求带着cookie值进行发送

redis:根据key,得到值

1.在项目中的任何模块进行登录,登录之后,将数据放到两个地方
(1)redis中在key(生成随机的id值),value(用户数据)中放值
(2)cookie:把redis里面生成key值放到cookie中
2.访问项目中的其他模块时,发送请求带着cookie进行发送,获取cookie值,拿着cookie值做事情
 回去cookie获取值,到redis进行查询根据key进行查询,如果查询到了value,那就有表示已经登录了,反之则没有

八、服务容错

        问题：

        单个实例故障时，处理请求缓慢或者没有响应，导致上层调用它的服务实例也变慢，请求堆积，负载拉高。进一步导致更广泛的服务实例故障。

        最后整个分布式系统大面积出现服务实例故障，形同异常雪崩，突然全线崩溃。这种由单个服务实例引发的级联故障称为服务雪崩。

常见的服务容错模式

1. 超时[调用方] ，实现原理:  限制资源的占用，给资源（线程、cpu时间）占用设置上线
2. 限流[提供方]，  实现原理：控制进入系统的流量，不超过本机最大处理能力
3. 仓壁模式[调用方/提供方]，实现原理：利用线程池或者信号量等其他手段进行资源隔离，确保不会产生级联故障