值得人手一份 | 微服务超全的设计选型参考!

ApacheServiceCombJavaChassis简化微服务开发,提供高效RPC通信、服务发现、配置管理、故障处理及日志追踪,支持SpringBoot和轻量级部署模式。

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Apache ServiceComb Java Chassis 结合大量微服务开发实践,实现微服务架构模式(https://microservices.io/patterns/microservice-chassis.html), 帮助开发者更加简单、快速的构建微服务应用。

微服务架构模式的核心包含如下几部分:

  • 微服务之间的 RPC 通信。Java Chassis 提供了非常高效的通信方式,并支持多协议扩展,比如最快的 REST 通信模式实现, 异步的二进制通信模式 HIGHWAY 。

  • 分布式微服务实例和服务发现。结合 ServiceComb Service Center, 实现分布式、多集群服务发现能力,以及强大的微服务元数据管理能力。

  • 配置外置,动态、集中的配置管理。能够使用 ServiceComb Kie, 华为云配置中心、 Nacos、 Apollo 等多种配置中心, 并且和 Spring Boot 配置管理能力完整融合。

  • 分布式故障管理,服务容错、隔离、熔断。内置故障实例隔离、故障重试、耗时接口隔离等重要分布式故障处理能力。可选使用 Hystrix 的 容错、隔离、熔断能力, 只需要做简单的配置。

  • 分布式日志追踪。提供 Open Tracing 支持。

此外还有性能监控,日志记录系统、健康检查等。Java Chassis 采用优雅的设计模式,实现了上述所有的核心部件的功能,并且使得这些功能 开箱即用。使用 Java Chassis , 开发者能够更加聚焦于业务功能开发,快速的构建商业可用的微服务应用。

Java Chassis 的软件工程实践

Java Chassis 在设计的时候, 不仅考虑了如何更好的使用微服务架构模式, 还把优秀的软件工程思想融合进来, 帮助开发者更好的管理信息 资产, 提升软件工程管理能力。

下图简单的描述 “以契约为中心” 的核心概念。

可以通过 Invocation 获取到 Java Chassis 的契约等源数据信息, 是 Java Chassis 的一个核心对象。

可以阅读 基于CSE的微服务工程实践-以契约为中心(https://bbs.huaweicloud.com/blogs/113640) 了解契约如何应用的更多内容。工程 实践不是 Java Chassis 的强制约束, 开发者可以结合实际情况进行选择。

Java Chassis 的运行时架构

为了支持软件工程实践, Java Chassis 的运行时架构是一个哑铃结构, 两端分别是“编程模型” 和 “通信模型”, 中间是“运行模型”。

“编程模型” 面向开发者写服务接口的习惯, “通信模型” 面向微服务之间的高效编码和通信, “运行模型” 基于“契约”, 提供一种服务服务无关 的插拔机制,能够让开发者独立于业务实现开发治理功能,并且灵活的移除和增加功能,以及调整这些治理功能的处理顺序。

“运行模型” 的核心抽象接口是 Handler , 这个接口是一个异步的定义, Java Chassis 运行时模型采用纯异步的实现, 让整个系统运行非常 高效。

可以阅读 Apache ServiceComb 的开放性设计(http://servicecomb.apache.org/cn/docs/open-design/)了解 Java Chassis 运行时架构的其他设计考虑。

Java Chassis 微服务应用架构

有很多优秀的微服务应用架构实践。微服务应用架构应该充分考虑系统的弹性, 能够针对系统的性能瓶颈点进行扩容, 需要考虑应用系统内部微服务 拆分的灵活性, 为业务的变更做好及时调整。

下图展示了一个典型的应用架构。接入层采用一些网络基础设施,比如 DNS , 浮动 IP 等方便用户采用统一的 URL 访问系统, 或者采用 API 网关等 基础设施实现系统的能力开放。业务层包含应用网关, 进行一些认证鉴权、 审计等功能, 经过认证的请求被应用网关转发到微服务系统内部。

可以阅读单体应用微服务改造实践(https://bbs.huaweicloud.com/blogs/101611), 了解为什么推荐这样的微服务应用架构。Java Chassis 为应用架构提供了接入网关服务 Edge Servcie(https://docs.servicecomb.io/java-chassis/zh_CN/edge/by-servicecomb-sdk/)。

Java Chassis 微服务技术选型

Java 语言拥有庞大的技术体系和标准, 并且广泛的应用到业务的系统的各个方面。和 Java Chassis 有紧密关系的技术包括 JSP/Servlet 标准 和容器, Spring 和 Spring Boot 技术, 以及 Spring Boot 提供的 REST 开发框架 Spring MVC。

Java Chassis 和 JSP/Servlet 标准

Java Chassis 不依赖于 JSP/Servlet 标准, 可以基于 Vert.x 的 HTTP 实现, 提供非常轻量级和高效的 REST 服务, 在性能要求高的核心 业务场景, 使用这种轻量级的技术非常合适。这种场景下, 没有完整的实现 JSP/Servlet 相关接口, 比如 HttpServletRequest, HttpServletResponse 等。 servicecomb-samples(https://github.com/apache/servicecomb-samples/tree/master/porter_lightweight) 提供了一个完整的使用这种部署模式的例子。 基于CSE的微服务架构实践-轻量级架构技术选型(https://bbs.huaweicloud.com/blogs/101875) 提供了 一些常见的组件的选型参考。

Java Chassis 可以部署运行于 JSP/Servlet 容器里面, 在这个场景下, Java Chassis 的核心部件就是一个 Servlet , 在这个 Servlet 里面 实现了 Java Chassis 的核心 RPC 系统。采用 JSP/Servlet 容器运行 Java Chassis, 业务请求首先经过容器的 HTTP 实现, 然后经过 Filter, 进入 Java Chassis 的 RestServlet , 运行 Java Chassis 的运行时模型 (Handlers) , 进入业务接口处理。可以参考 REST over Servlet(https://docs.servicecomb.io/java-chassis/zh_CN/transports/rest-over-servlet/) 了解如何在 Servlet 容器中加载 Java Chassis 的 Servlet。

Java Chassis 和 Spring、Spring Boot

Java Chassis 目前依赖于 Spring, 但是从设计上是可以独立于 Spring 运行的。Spring 是被广泛使用的技术, 非常轻量级, 在 Java Chassis 中可以直接使用 Spring 相关的技术。Java Chassis 不依赖于 Spring Boot, 但是可以将 Java Chassis 运行于 Spring Boot 基础之上。

Spring Boot 2 开始也提供了多种运行环境支持, WebApplicationType.NONE, WebApplicationType.SERVLET, WebApplicationType.REACTIVE, Java Chassis 可以集成 NONE, SERVLET 两种模式。在 NONE 模式下集成 Java Chassis, 和 Spring Boot 自身的 REACTIVE 非常类似, 但是比 Spring Boot 的 REACTIVE 运行更加高效, 并且支持早期的 RestTemplate API 和 RPC API 来访问服务。

可以阅读基于CSE的微服务架构实践-Spring Boot技术栈选型(https://bbs.huaweicloud.com/blogs/115961) 了解一些常用的 Spring Boot 开发的组件选型参考。 servicecomb-samples(https://github.com/apache/servicecomb-samples/tree/master/porter_springboot) 提供 了 WebApplicationType.SERVLET 使用 Spring Boot 的完整例子。WebApplicationType.NONE 模式等价于轻量级模式, 但是可以使用 Spring Boot 的打包功能以及其他开发组件支持。

  • Spring MVC

Java Chassis 继承了 Spring MVC 的接口设计, 提供了 Provider 和 Consumer 层面的 API 接口来定义 REST 接口和访问 REST 接口。但是需要 注意的是, 两个是完全不同的实现, 实现机制也不一样。Spring Boot 主要基于 Servlet, 实现了 MVC 模式, 不仅可以开发 REST 接口, 还可以 开发其他 HTTP 功能, 比如重定向, 返回 HTML 页面等, 还可以通过 @ExceptionHandler, @ControllerAdvice 等机制拦截 Servlet 请求,进行 异常处理。Java Chassis 只实现了 REST 服务定义和调用, 并且在异常处理机制和请求拦截机制上不一样。开发细节上的差异可以通过 用SpringMVC 开发微服务(https://docs.servicecomb.io/java-chassis/zh_CN/build-provider/springmvc/) 进行了解。

Java Chassis 与 Spring Cloud

Java Chassis 和 Spring Cloud 都实现了微服务架构模式, 相比而言, Java Chassis 是一个更加紧凑的实现, 开箱即用, 而 Spring Cloud 则是 相对松散的实现, 整合了大量的 Hystrix 组件。

微服务架构模式关注微服务内部和微服务之间的设计, 也关注微服务与微服务基础设施之间的关系。Java Chassis 微服务基础设施包括服务注册和发现, 服务配置管理, 灰度发布和契约管理等功能。Spring Cloud 可以使用 spring-cloud-huawei(https://github.com/huaweicloud/spring-cloud-huawei) 来使用 Java Chassis 相关的微服务基础设施。

可以阅读基于CSE的微服务架构实践-Spring Cloud技术栈选型(https://bbs.huaweicloud.com/blogs/115718)了解 Java Chassis 和 Spring Cloud 组件选型上的一些差异。

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<think>嗯,用户想要了解在Kubernetes集群中部署CICD时,现代代码管理技术与传统技术的需求对比,还需要一份需求文档和详细解析,最后总结优势。首先,我需要明确用户的问题核心在哪里。他们可能正在考虑升级现有的CICD流程,或者正在设计一个新的基于k8s的部署方案,需要最新的代码管理方法来优化流程。 用户的需求文档部分需要结构清晰,可能需要包括需求背景、传统与现代对比、详细需求解析、技术总结等部分。我得确保涵盖安性、协作效率、可扩展性、自动化、监控等方面。同时,要强调最新的技术如GitOps、IaC、安左移、AI集成等,这些都是当前的热点。 接下来,要对比传统和现代技术,找出差异点。例如,传统可能用SVN,而现代用Git,甚至GitOps。传统的手动配置管理对比现代的IaC工具如Terraform。另外,安方面,传统可能在部署后扫描,现代则在代码提交前就进行扫描,即左移。 然后,需求文档的结构要合理,可能需要分模块,比如代码托管、安、协作、自动化流水线、监控等。每个模块下详细说明传统与现代的不同,以及现代技术的具体需求。 在详细解析部分,需要逐一解释每个需求点,比如GitOps如何实现自动化部署,IaC如何提升环境一致性。同时,可能需要提到具体的工具,比如Argo CD、Tekton、SonarQube等,增强可信度。 总结部分要突出现代技术的优势,比如更快的交付速度、更高的安性、更好的可扩展性。同时,可能要考虑用户的实际应用场景,比如微服务架构、多云环境,这些因素如何被现代技术支持。 需要注意的是,用户可能对某些术语不太熟悉,比如GitOps、IaC,所以在解析时要适当解释,但保持专业性。另外,确保使用正确的中文术语,避免直译英文带来的理解困难。 最后,检查是否符合之前的系统级指令:数学公式格式正确,结构清晰,分步骤解析。虽然这个问题不涉及数学公式,但其他要求如使用中文、结构清晰等必须满足。可能用户是技术负责人或DevOps工程师,需要这份文档来做技术选型或内部汇报,因此内容的准确性和最新性至关重要。</think>### 基于Kubernetes的CICD代码管理需求文档(传统 vs. 最新技术对比) --- #### **一、需求背景** 在Kubernetes(k8s)集群中部署CICD流水线时,代码管理需满足**云原生特性**(弹性、可观测性、自动化)与**安性**要求。传统代码管理技术(如SVN、基础Git)已无法满足现代DevOps实践需求,需结合新技术实现高效协作与安交付。 --- #### **二、传统代码管理技术痛点** 1. **协作效率低** - 分支管理混乱(如长期存在的`feature/*`分支) - 手动合并冲突,缺乏自动化代码审查 2. **安性不足** - 密钥硬编码、敏感信息明文存储 - 依赖漏洞滞后检测(部署后才发现问题) 3. **环境一致性差** - 开发/测试/生产环境配置分离,手动同步易出错 4. **扩展性受限** - 单点代码仓库,无法支持大规模微服务拆分 --- #### **三、现代代码管理技术需求** 以下为基于k8s的CICD环境所需核心需求及与传统技术对比: | **需求维度** | **传统方案** | **现代方案** | **技术解析** | |--------------------|--------------------------|-----------------------------|-----------------------------------------------------------------------------| | **1. 代码托管与版本控制** | - 集中式SVN<br>- 基础Git | - GitOps(如Argo CD)<br>- 多仓库微服务管理 | - **GitOps**:以Git为唯一事实源,k8s资源声明式同步<br>- **Monorepo/Polyrepo混合模式**:平衡微服务独立性与依赖管理 | | **2. 安与合规** | - 手动密钥轮换<br>- 部署后扫描 | - 安左移(Shift-Left)<br>- 机密管理(如HashiCorp Vault) | - **代码预提交阶段扫描**(如SonarQube)<br>- **动态密钥注入**(通过k8s Secrets/External Secrets) | | **3. 协作与流程** | - 手动Code Review<br>- 邮件通知 | - 自动化PR流水线(如GitHub Actions)<br>- ChatOps集成(如Slack机器人) | - **AI辅助代码审查**(如GitHub Copilot)<br>- **自动化测试覆盖率强制检查** | | **4. 环境即代码(IaC)** | - 手动配置k8s YAML<br>- 环境漂移 | - 声明式基础设施(如Crossplane)<br>- 环境版本化(通过Git Tag) | - **Kubernetes配置模板化**(如Kustomize/Helm)<br>- **漂移检测与自动修复** | | **5. 可观测性** | - 日志事后分析<br>- 无实时反馈 | - 链路追踪(如OpenTelemetry)<br>- 代码变更与监控联动 | - **Prometheus+Grafana监控代码部署健康度**<br>- **日志关联代码提交哈希** | --- #### **四、详细需求解析** ##### **1. GitOps驱动部署** - **需求描述** 所有k8s资源配置(Deployment/Service/Ingress)必须通过Git仓库管理,实现**声明式同步**。 - **技术实现** ```yaml # Argo CD Application示例 apiVersion: argoproj.io/v1alpha1 kind: Application metadata: name: myapp spec: destination: namespace: myapp server: https://kubernetes.default.svc source: path: k8s/manifests/ repoURL: git@github.com:myorg/myapp.git targetRevision: HEAD syncPolicy: automated: {} ``` - **优势** - 避免`kubectl apply`手动操作,审计追溯更清晰 - 支持蓝绿部署、金丝雀发布等策略 ##### **2. 安左移集成** - **需求描述** 在代码提交阶段拦截漏洞,而非部署后修复。 - **工具链示例** ```bash # 预提交钩子(pre-commit)示例 - repo: https://github.com/pre-commit/pre-commit-hooks rev: v4.3.0 hooks: - id: secrets-check # 检测敏感信息 - id: detect-aws-credentials ``` - **关键指标** - SAST(静态应用安测试)覆盖率 ≥95% - 依赖漏洞扫描(如Trivy)零高危漏洞 ##### **3. 多环境一致性** - **需求设计** ```plaintext Git仓库结构: ├── app/ │ ├── src/ # 应用代码 ├── k8s/ │ ├── base/ # 通用k8s配置 │ ├── overlays/ │ ├── dev/ # 开发环境差异化配置 │ ├── prod/ # 生产环境配置(通过Kustomize生成) ``` - **实现效果** - 开发环境使用`kubectl apply -k overlays/dev` - 生产环境通过Argo CD自动同步`overlays/prod` --- #### **五、技术总结与优势** | **维度** | **传统技术** | **现代技术优势** | |----------------|------------------------------|---------------------------------------------| | **部署速度** | 小时级 | 分钟级(Git提交触发自动流水线) | | **回滚效率** | 手动查找历史版本 | Git Revert一键回滚(基于版本标签) | | **安水位** | 滞后修复 | 左移防护(代码提交前阻断风险) | | **资源成本** | 需专有CI服务器 | Serverless流水线(如Tekton on k8s) | | **可扩展性** | 单仓库瓶颈 | 微服务多仓库+自动化依赖管理(如Renovate Bot) | --- #### **六、结论** 在k8s集群中,现代代码管理技术通过**GitOps**、**IaC**和**安左移**实现了以下突破: 1. **可靠性**:Git作为唯一事实源,杜绝配置漂移 2. **安性**:从CI/CD流水线早期阶段嵌入防护 3. **效率**:AI辅助和自动化降低人工干预 4. **可观测性**:代码变更与运行时监控深度关联 推荐技术栈:**GitHub Advanced Security + Argo CD + Tekton + Vault**,可覆盖95%以上企业级场景需求。
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