1、分布式微服务架构设计原理

 

一、单体服务架构

1、JEE架构：UI、EJB逻辑层、数据库

优点：对单体架构分层，接入层、逻辑层、数据层；

缺点：

a、逻辑层业务耦合性高，组件指责划分不清晰，导致新功能迭代，增加和维护非常困难。

b、EJB2.0实现采用了大量的XML配置文件，组件学习曲线高、难以单元测试，超重量级；

 

2、SSH架构：Structs（UI 交互层）、Spring（业务逻辑实现）、Hibernate（对象领域的模型与关系型数据库模式映射）

Structs MVC模型：

  Spring：逻辑层实现核心容器，核心思想 IOC和AOP

a、IOC（控制反转）：

       EJB 实现： 实现服务化组件 Bean 时，强依赖多个容器接口，复杂容器规则的 XML配置，测试依赖应用服务器环境；

      Spring 实现：业务逻辑服务组件都是独立的，Spring 容器支持单元测试，对下层依赖服务进行 Mock, 方便测试。

 

b、AOP(面向切面编程）：日志、安全、事物、应用程序性能APM； 具体实现：AspectJ

 

 

Hibernate：对象领域模型与关系型数据库模型映射

 

存在性能问题，使用更加灵活的MyBatis实现ORM

 

 

   二、服务化架构 SOA

    1、WebService:

    原理：

       1）通过UDDI协议注册WebService服务目录

       2）通过UDDI协议查询服务，并获得WSDL服务描述文件

       3） 通过WSDL语言远程调用WebService提供服务

    缺点：

        1）依赖中心服务发现机制

         2）使用SOAP通信协议，通过XML序列和反序列化数据

         3）服务化管理和治理设施不完善

 

    2、ESB: 企业服务总线

原理：

1、每个服务提供者通过总线模式插入系统

2、总线根据路程的编排将服务的输出转化为流程的下一个输出节点

缺点：

1、ESB服务过重的整体服务

2、通过ESB试图隐藏系统内部的复杂性，但是系统内部复杂性依旧存在

 

三、微服务架构

1、职能团队划分

2、去中心化服务治理

微服务架构倡导去中心化的服务管理和治理，尽量不要设置中心化的管理服务，最差在中心化管理服务瘫痪时有替代方案和设计。

API网关：所有外部服务和内部服务通过API网关统一管理

缺点：用户请求通过机房，都需要经过API网关路由，服务上量后，很大程度上放量了API网关的调用TPS。

 

3、微服务交互模式

a、读者容错模式：服务提供与消费者之间对接口改变进行容错

b、消费者驱动契约模式：

举例：

生产者契约：账务系统入账请求（商户账户ID、入账订单号、入账金额）

消费者契约：账务系统入账返回（商户账户ID、入账订单号、入账金额、入账时间、财务流水号、入账状态）

 消费者驱动契约：对于交易系统只需要账户系统的入账订单号和入账状态，为了保证资金的安全，交易系统对账务系统发起者

提出幂等和滤重处理，对重复的入账请求进行拦截。

c、去数据共享模式

缺点：

a、微服务之前交互除了接口契约，还有数据存储契约

b、上有数据格式发生变化时，可能导致下游处理逻辑出现问题

在数据服务时，一定不要共享缓存和数据库等资源。

 

4、微服务的分解和组合模式

分解：

微服务架构需求分析和架构设计中，通常用领域的动词和名词来划分。拆分后，系统具有敏捷性、灵活性、可伸缩性。

例如电商后台系统，可分解为订单、商户、商户目录、库存、购物车、交易、支付、发票、物流等子系统

 

组合：

1、服务代理模式：

平滑系统迁移四阶段：

1)、新老系统双写

2)、迁移双写之前的历史遗留数据

3)、读请求切换新系统

4)、下调双写逻辑、，只写新系统

 

2、服务聚合模式

根据业务流程处理的需要，按一定的顺序调用一依赖的多个服务，对依赖的微服务返回的数据进行组合、加工和转换，最后按一定的形式返回给使用方。

3、服务串联模式，类似工作流

四、技术选型

1、RPC

1）JDK RMI：JDK1.4后内置远程服务调用技术栈，不采用

a、RMI采用自带JDK专用序列化协议，不能跨语言

b、使用底层网络协议，不如基于文本的HTTP可读

2）Hessian和Burlap

a、基于Http传输。

b、Hessian将对象序列化成语言无关的二进制协议

      Burlap将对象序列化成与语言无关的XML数据

c、都适合传输较小对象，大复杂对象，都没有RMI有优势

 

2、服务化时代框架 （过时）

Dubbo:提供高性能和透明化的RPC远程服务调用，包含基本服务监控、服务治理和服务调度能力

      默认采用传输Hessian序列化数据，Dubbo采用ZooKeeper作为注册中心来注册和发现服务。

      并通过客户端负载均衡来路由请求，算法包括：随机、轮询、最少活跃调用数、一致性hash等。

HSF:淘宝内部大规模使用，不开源。

Thrift: 高性能支持多语言服务调用框架，Apache开源，具有跨语言和高性能优点。

AXIS: Apache Web Service项目，采用SOAP协议

Mule ESB:

3、微服务框架

1）Spring Boot

a、JEE时代

Tomcat Web容器服务管理服务的启动、停止、监控、配置和日志，应用人员按照规范打包War

b、Spring Boot,将容器嵌入自动的Jar包中。Spring Boot启动时，内部启动嵌入的容器，例如Tomcat,Jetty,Nettry等。

2、Spring Clound Netfix 

包含组件Eureka、容错性组件Hystrix、智能路由组件Zuul和客户端负载均衡组件Ribbon

Netflix交互流程

1、服务在Eureka服务器实例上注册

2、Zuul作为特殊服务在Eureka注册并发现服务

3、Zuul作为网关，将发现服务给PC网站、APP和开放平台使用

4、RestTemplate和FergnClient使用简单服务调用方法调用服务1、服务2