微服务架构介绍
微服务架构常见问题
- 如何管理这么多小服务——服务治理
- 它们之间如何通讯——服务调用
- 客户端如何访问这些服务——服务网关
- 服务如何进行自排查——服务容错
- 出现问题程序员如何排错——链路追踪
微服务架构常见概念
服务治理
服务治理就是进行服务的自动化管理,其核心是服务的自动注册与发现
。
服务注册:服务实例将自身服务信息注册到注册中心。
服务发现:服务实例通过注册中心,获取到注册到其中的服务实例的信息,通过这些信息去请求它们提供的服务
服务剔除:服务注册中心将出问题的服务自动剔除到可用列表之外,使其不会被调用到。
服务调用
在微服务架构中,通常存在多个服务之间远程调用的需求。木IQ铵主流远程调用技术有基于http的RESTful接口以及基于TCP的RPC协议
比较项 | RESTful | RPC |
---|---|---|
通讯协议 | HTTP | 一般使用TCP |
性能 | 略低 | 较高 |
灵活度 | 高 | 低 |
应用 | 微服务架构 | SOA架构 |
服务网关
随着微服务的不断增多,不同的微服务—般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信可能出现:
- 客户端需要调用不同的ur地址,增加难度
- ·在一定的场景下,存在跨域请求的问题
- 每个微服务都需要进行单独的身份认证
针对这些问题,AP网关顺势而生。API网关直面意思是将所有API调用统接入到API网关层,由网关层统接入和输出,是整个微服务的入口
。一个网关的基本功能有:统一接入、安全防护、协议适配、流量管控、长短链接支持、容错能力。
有了网关之后,各个API服务提供团队可以专注于自己的的业务逻辑处理,而API网关更专注于安全、流量、路由等问题。
服务容错
在微服务当中,一个请求经常会涉及到调用几个服务,如果其中某个服务不可用,没有做服务容错的话,极有可能会造成一连串的服务不可用,这就是雪崩效应。我们没法预防雪崩效应的发生,只能尽可能去做好容错。服务容错的三个核心思想是:
- 下被外界环境影响
- 不被上游请求压垮
- 不被下游响应拖垮
链路追踪
随着微服务架构的流行,服务按照不同的维度进行拆分,一次请求往往需要涉及到多个服务。互联网应用构建
在不同的软件模块集上,这些软件模块,有可能是由不同的团队开发、可能使用不同的编程语言来实现、有可能布
在了几千台服务器,横跨多个不同的数据中心。因此,就需要对—次请求涉及的多个服链路进行日志记录、性能
监控,即链路追踪。
微服务架构常见解决方案
Apache ServiceComb
Apache ServiceComb,前身是华为云的微服务引擎 CSE (Cloud Service Engine) 云服务,是全球
首个Apache微服务顶级项目。它提供了一站式的微服务开源解决方案,致力于帮助企业、用户和开发
者将企业应用轻松微服务化上云,并实现对微服务应用的高效运维管理。
SpringCloud
Spring Cloud是一系列框架的集合。它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用Spring Boot的开发风格做到一键启动和部署。
Spring Cloud并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来,通过Spring Boot风格进行再封装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、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。
Spring Cloud Alibaba
Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案。此项目包含开发分布式应用微服务的必需组件,方便开发者通过 Spring Cloud 编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。
Spring Cloud Alibaba介绍
相关介绍
Spring Cloud Alibaba致力于提供微服务开发的一站式解决方案。此项目包含开发分布式应用微服务的必需组
件,方便开发者通过 Spring Cloud编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。
依托 Spring Cloud Alibaba,只需要添加一些注解和少量配置,就可以将 Spring Cloud应用接入阿里微服务解决方案,通过阿里中间件来迅速搭建分布式应用系统。
主要功能
- 服务限流降级:默认支持 Web Servlet、WebFlux、 OpenFeign、RestTemplate、Spring Cloud Gateway
Zuul, Dubbo和 RocketMQ限流降级功能的接入,可以在运行时通过控制台实时修改限流降级规则,还支持
查看限流降级 Metrics监控 - 服务注册与发现:适配 Spring Cloud服务注册与发现标准,默认集成了Ribbon的支持。
- 分布式配置管理:支持分布式系统中的外部化配置,配置更改时自动刷新。
- 消息驱动能力:基于 Spring Cloud Stream为微服务应用构建消息驱动能力。
- 分布式事务:使用@GlobalTransactional注解,高效并且对业务零侵入地解决分布式事务问题。。
- 阿里云对象存储:阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。支持在任何应用、任何时间、任
何地点存储和访问任意类型的数据 - 分布式任务调度:提供秒级、精准、高可靠、高可用的定时(基于Cron表达式)任务调度服务。同时提供分
布式的任务执行模型,如网格任务。网格任务支持海量子任务均匀分配到所有 Worker( schedulerx-client
上执行。 - 阿里云短信服务:覆盖全球的短信服务,友好、高效、智能的互联化通讯能力,帮助全业迅速搭建客户触达通
道
常用组件
- Sentinel:把流量作为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳
定性。 - Nacos:一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。
- RocketMQ:一款开源的分布式消息系统,基于高可用分布式集群技术,提供低延时的、高可靠
的消息发布与订阅服务。 - Dubbo:Apache Dubbo™ 是一款高性能 Java RPC 框架。
- Seata:阿里巴巴开源产品,一个易于使用的高性能微服务分布式事务解决方案。
- Alibaba Cloud ACM:一款在分布式架构环境中对应用配置进行集中管理和推送的应用配置中心
产品。 - Alibaba Cloud OSS: 阿里云对象存储服务(Object Storage Service,简称 OSS),是阿里云提
供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和
访问任意类型的数据。 - Alibaba Cloud SchedulerX: 阿里中间件团队开发的一款分布式任务调度产品,提供秒级、精
准、高可靠、高可用的定时(基于 Cron 表达式)任务调度服务。 - Alibaba Cloud SMS: 覆盖全球的短信服务,友好、高效、智能的互联化通讯能力,帮助企业迅速
搭建客户触达通道。
环境搭建
模块设计
springcloud-alibaba——父工程
shop-common——公共模块【实体类、工具类】
shop-user——用户微服务【端口:807X】
shop-product——商品微服务【端口:808×】
shop-order——订单微服务【端口:809x】
创建父工程
修改父工程的pom文件
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.zrl</groupId>
<artifactId>springcloud-alibaba</artifactId>
<packaging>war</packaging>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<!--添加阿里云镜像-->
<repositories>
<repository>
<id>alimaven</id>
<name>aliyun maven</name>
<url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
</repository>
</repositories>
<!--父工程-->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.3.RELEASE</version>
</parent>
<!--依赖版本锁定-->
<properties> <java.version>1.8</java.version>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF- 8</project.reporting.outputEncoding>
<spring-cloud.version>Greenwich.RELEASE</spring-cloud.version>
<spring-cloud-alibaba.version>2.1.0.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
</properties>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
</project>
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版本对应关系
创建公共模块
创建的maven项目继承父工程,添加相关依赖
<!--相关依赖-->
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
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创建实体类
//用户
@Entity(name = "shop_user")
@Data
public class User {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Integer uid;//主键
private String username;//用户名
private String password;//密码
private String telephone;//手机号
}
//商品
@Entity(name = "shop_product")
@Data
public class Product {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Integer pid;//主键
private String pname;//商品名称
private Double pprice;//商品价格
private Integer stock;//库存
}
//订单
@Entity(name = "shop_order")
@Data
public class Order {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long oid;//订单id
private Integer uid;//用户id
private String username;//用户名
private Integer pid;//商品id
private String pname;//商品名称
private Double pprice;//商品单价
private Integer number;//购买数量
}
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创建用户微服务
创建maven项目,添加依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.zrl</groupId>
<artifactId>shop-common</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
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创建UserApplication.java启动文件
@SpringBootApplication
public class UserApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(UserApplication.class);
}
}
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在resources文件夹中创建application.yml
配置文件
服务治理
什么是服务治理
服务治理是微服务架构中最核心最基本的模块,用于实现各个微服务的自动化注册与发现。
- 服务注册:在服务治理框架中,都会构建一个注册中心,每个服务单元向注册中心登记自己提供服
务的详细信息,并在注册中心形成一张服务的清单。服务注册中心需要以心跳的方式去监测清单中
的服务是否可用,如果不可用,需要在服务清单中剔除不可用的服务 - 服务发现:服务调用方向服务注册中心咨询服务,并获取所有服务的实例清单,实现对具体服务实
例的访问。
什么是服务注册中心
通过上面的调用图会发现,除了微服务,还有一个组件是服务注册中心,它是微服务架构非常重要的一个组件,在微服务架构里主要起到了协调者的一个作用,一般包含如下几个功能:
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服务发现:
- 服务注册:保存服务提供者和服务调用者的信息
- 服务订阅:服务调用者订阅服务提供者的信息,注册中心向订阅者推送提供者的信息
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服务配置:
- 配置订阅:服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置
- 配置下发:主动将配置推送给服务提供者和服务调用者
-
服务健康检测
- 检测服务提供者的健康情况,如果发现异常,执行服务剔除
常见的注册中心
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Zookeeper:zookeeper是一个分布式服务框架,是Apache Hadoop 的一个子项目,它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题,如:统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。
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Eureka:Eureka是Springcloud Netflflix中的重要组件,主要作用就是做服务注册和发现。但是现在已经闭源
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Consul:Consul是基于GO语言开发的开源工具,主要面向分布式,服务化的系统提供服务注册、服务发现和配置管理的功能。Consul的功能都很实用,其中包括:服务注册/发现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心和分布式一致性保证等特性。Consul本身只是一个二进制的可执行文件,所以安装和部署都非常简单,只需要从官网下载后,在执行对应的启动脚本即可。
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Nacos:Nacos是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它是 SpringCloud Alibaba 组件之一,负责服务注册发现和服务配置,可以这样认为nacos=eureka+config。
Nacos实战
什么是Nacos
Nacos就是微服务架构中服务注册中心以及统一配置中心,用来替换原来的(eureka,consul)以及config组件,可以这样认为nacos=eureka+config
https://nacos.io/zh-cn/index.html
环境搭建
下载nacos:
https://github.com/alibaba/nacos/releases
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目录介绍:
- bin 启动nacos服务的脚本目录
- conf nacos的配置文件目录
- target nacos的启动依赖存放目录
- data nacos启动成功后保存数据的目录
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启动服务:
- linux/unix/mac启动
打开终端进入nacos的bin目录执行如下命令
./startup.sh -m standalone
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