Spring Cloud是什么

Spring Cloud是什么？我们先来看看 Spring 官方给我们的解释：

Spring Cloud 是一套基于 Spring Boot 的框架，旨在帮助开发者构建分布式系统和微服务架构。它提供了多种工具和组件，用于简化分布式系统的开发和管理，包括服务发现、配置管理、负载均衡、断路器、分布式追踪等功能。

Spring Boot我们都知道是什么，那么分布式系统和微服务架构是什么呢？

什么是分布式结构

分布式系统是一种由多个独立计算单元（通常是多台计算机或服务器）组成的系统，这些计算单元通过网络相互连接和协作，以完成对外呈现为一个整体的任务。分布式系统的各个节点共同承担任务，资源共享，彼此协调工作。

在项目早期的时候，由于我们不知道到底会有多少的用户来使用我们这个项目，并且为了尽快上线这个项目，这个项目往往最先开始是单体架构，那么什么又是单体架构呢？

单体架构

单体架构（Monolithic Architecture）是一种传统的软件架构模式，指的是将应用程序的所有功能模块（如用户接口、业务逻辑、数据访问层等）统一打包为一个整体应用程序部署的架构。这种架构下，应用的所有部分都在一个进程中运行，共享相同的资源和环境。

在这种单体架构的模式下，所有的功能都放在一个服务器上面，那么当使用的人数多了之后，那么这个服务器在短时间内就需要处理大量的请求，那么就很可能会出现服务器宕机的情况，那么当这个服务器因为过载或者内部代码出现问题的时候，那么整个项目就无法正常运行了。

单体架构开发和部署简单，但是只适用于初期，当用户数量增多业务复杂之后，就会出现下面的问题：

• 单个服务器短时间内需要处理很多的请求，这样就会导致服务器负载越来越高，甚至出现服务器宕机无法访问的情况出现
• 业务场景越来越复杂，为了不断满足用户的需求，单体应用会越来越大，各个业务代码之间的耦合度会越来越高，就算只需要修改一个业务代码，也需要整个项目重新构建，然后再发布
• 出现任何一个微小的问题，都会导致整个应用挂掉

所以为了解决上面的问题，就需要对单体架构做出调整和优化，优化主要有两个方向：横向和纵向优化：

• 横向优化：横向优化是指增加多台服务器，每个服务器都可以独立完成业务，每个服务器根据自身的承载能力处理不同数量的请求
• 纵向优化：将一个应用按照业务进行拆分，拆分为多个项目，这个架构也叫做垂直架构

集群

集群（Cluster）是一组相互连接、协同工作的独立计算机或服务器的集合，这些服务器作为一个整体来处理任务，从而实现更高的性能、可靠性和可扩展性。集群系统的各个节点通常通过局域网或高速网络连接在一起，对外表现为一个统一的系统。

这样就能根据每个服务器承载能力的不同，为不同的服务器分配不同数量的请求了，这样做就算某一个服务器挂掉了，也不会影响整个业务的进行。

分布式

分布式（Distributed）是一种系统设计理念，指的是将计算任务、数据存储和资源管理分散到多个独立的计算节点上，通过网络协作来共同完成任务。与集中式系统（所有计算都在单一的中央服务器上进行）不同，分布式系统的各个节点可以位于不同的物理位置，通过通信网络协同工作，以实现更高的性能、可靠性和可扩展性。

这时有人可能会问了，如果分布式的某一个业务出现了问题，那么不也是会影响整个功能的进行吗？是这样的，但是集群和分布式往往是同时使用的，分布式架构大多是建立在集群上的，实际的分布式架构设计中并不会把分布式和集群单独区分，而是统称：分布式架构。

在知道了什么是分布式架构之后，我们再来了解一下什么是微服务架构。

什么是微服务架构

微服务架构（Microservices Architecture）是一种软件架构模式，它将一个大型应用程序拆分为多个独立的小服务，每个服务负责特定的业务功能，能够独立开发、部署和扩展。各个服务之间通过轻量级通信（如 HTTP API、RPC、消息队列等）进行协作，从而构建成一个完整的应用。

从上面的图中我们可以看出，按照业务进行拆分后，会有一些重复的功能开发，比如订单系统，电商平台和支付系统都会涉及。

在分布式结构下，当部署的服务越来越多，重复的代码就会越来越多，服务的调用关系就会越来越复杂，这时我们可以将一些通用的，会被多个上层服务调用的共享业务，提取成独立的基础服务，组成一个个微小的服务，这就是微服务。

简单来说，微服务就是一个很小的服务，小到一个服务只对应一个单一的功能，只做一件事，这个服务可以单独部署运行。微服务之间可以采用 REST和RPC协议进行通信。

从这个角度来看，微服务架构是分布式架构的一种拓展，这种架构模式下它的拆分粒度更小，服务更独立。可以理解为：微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案。

微服务架构的特点

1. 服务独立：每个微服务是一个独立的业务单元，具有自己的代码库和数据库，可以独立开发、测试和部署。

2. 单一职责：微服务通常遵循"单一职责原则"（SRP），每个服务只负责一个特定功能（如用户管理、订单处理、支付等），保持服务的内聚性和简洁性。

3. 松耦合：微服务之间通过接口通信，彼此独立且松散耦合，一个服务的修改不会直接影响其他服务。

4. 技术多样性：各个微服务可以使用适合其需求的不同技术栈（如编程语言、数据库、框架等），提高灵活性。

5. 独立部署：微服务可以独立部署和更新，不需要停止整个系统，从而提升开发和交付效率。

6. 容错性和高可用性：微服务架构天然支持容错，当某个服务不可用时，其他服务可以继续运行，从而提高系统的稳定性和高可用性。

微服务架构的优缺点

优点：

• 灵活性：每个微服务可以独立更新和部署，适应频繁的需求变更，支持快速迭代和持续交付。
• 技术选择自由：团队可以根据每个微服务的需求选择不同的技术栈和数据库类型，灵活性较高。
• 易于扩展：可以按需扩展每个服务（垂直扩展或水平扩展），提高资源利用率。
• 高容错性：系统的服务之间隔离度较高，单个服务故障不会导致整个系统不可用。

缺点：

• 系统复杂性增加：拆分为多个服务后，系统的整体复杂度增加，服务间的通信、数据一致性、事务处理和依赖管理变得复杂。
• 部署和管理难度高：需要良好的运维和自动化部署工具支持，以管理大量的独立服务。
• 分布式问题：由于各个微服务可能运行在不同的节点上，涉及分布式系统的复杂性，如网络延迟、故障恢复和数据一致性等问题。
• 数据管理复杂：各服务独立存储数据，可能需要额外的技术来同步和协调数据。

对于微服务出现的这些问题，该如何解决呢？答案就是 Spring Cloud。

什么是Spring Cloud

Spring Cloud 是一个基于 Spring 框架的分布式系统开发工具集，旨在帮助开发者快速构建微服务架构中的分布式应用。它提供了一系列解决分布式系统中常见问题的工具和框架，比如服务发现、配置管理、负载均衡、熔断器等，使开发者可以专注于业务逻辑的实现，而不必处理分布式架构中复杂的基础设施问题。

简单来说，Spring Cloud 就是分布式微服务架构的一站式解决方案，是微服务架构落地的多种技术的集合：

Spring Cloud 不是 Spring 团队从零开发的框架，而是将一些经过实践检验、表现优异的开源组件（如 Netflix、HashiCorp 等公司维护的项目）整合在一起，为微服务架构提供标准化的解决方案。这些组件解决了微服务开发中常见的问题，比如服务注册与发现、负载均衡、配置管理、熔断、API 网关等。

Spring Cloud 的核心价值在于对这些组件的封装和集成，使其更易于与 Spring Boot 一起使用。开发者可以快速上手，不用深入了解每个组件的底层实现和复杂配置，而是通过 Spring Cloud 提供的简化配置实现开箱即用的体验。

Spring Cloud 和 Spring Boot 的版本对应关系

这里 Spring Cloud 的版本名称为什么会有 Hoxton 等这样的纯英文呢？

Spring 团队的命名方式很有趣，每个大版本依次使用一个按字母顺序排列的地名，这样的命名方式也便于开发者快速识别版本更新的先后顺序。比如：Angel（天使）：第一个版本，Brixton：第二个版本，Camden：第三个版本，Dalston：第四个版本，Edgware：第五个版本，Finchley：第六个版本，Greenwich：第七个版本，Hoxton：第八个版本，Ilford：第九个版本，Jubilee：第十个版本。这种字母顺序的地名命名方式既增强了版本的识别性，也增添了趣味性，并且很有规律。开发者可以通过版本名称快速判断更新的先后顺序，同时避免了单调的数字命名。

从 Hoxton 版本之后，Spring Cloud 的版本就变成了 2020.0.0 这样的日期版本号了。

Spring Cloud 的实现方案

在 Spring Cloud 的规范下，有很多的实现，其中最出名的就是：

• Spring Cloud Netflix
• Spring Cloud Alibaba

Spring Cloud Netflix

Spring Cloud Netflix是Netflix OSS（Netflix Open Source Software）在Spring Cloud规范下的实现。

包含的组件及其主要功能大致如下：

• Eureka: 服务注册和发现
• Zuul: 服务网关
• Ribbon: 负载均衡
• Feign: 服务调用组件
• Hystrix: 断路器，提供服务熔断和限流功能
• Hystrix Dashboard: 监控面板

在很长的一段时间里，Spring Cloud一度被泛指为Spring Cloud Netflix。Spring Cloud一直以来把Netflix OSS套件作为其官方默认的一站式解决方案。然而，Netflix公司在2018年前后宣布其核心组件Hystrix、Ribbon、Zuul等均进入维护状态，Spring Cloud也被迫宣布将删除这些维护模块。

spring-cloud-netflix并没有从Spring Cloud的依赖中完全删除，只是从2020.0版本起，它只负责管理Eureka。

Netflix产品	推荐替代品
Hystrix	Resilience4j
Hystrix Dashboard / Turbine	Micrometer + Monitoring
Ribbon	Spring Cloud Loadbalancer
Zuul 1	Spring Cloud Gateway
Archaius 1	Spring Boot外部化配置 + Spring Cloud配置

Spring Cloud Alibaba

Spring Cloud Alibaba 是阿里巴巴集团下的开源组件和云产品在 Spring Cloud 规范下的实现。Spring Cloud Alibaba

Spring Cloud 实现对比

	SpringCloud官方	Spring Cloud Netflix	Spring Cloud Alibaba
服务注册/发现	Eureka	Eureka	Nacos
服务调用	OpenFeign	Feign	Dubbo
配置中心	SpringCloudConfig	Archaius	Nacos
服务网关	SpringCloudGateway	Zuul	SpringCloudGateway
负载均衡	SpringCloud LoadBalance	Ribbon	Dubbo