微服务架构Spring Cloud学习笔记1——基本概念

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SpringCloud是一种基于云原生思想的微服务开发模板，提供了配置管理、服务发现、断路器、智能路由等组件。它基于SpringBoot，简化了微服务架构的开发过程，包括SpringCloudConfig、SpringCloudBus、SpringCloudNetflix组件如Eureka、Hystrix、Ribbon、Feign、Zuul等。

基本概念

Spring Cloud是一种微服务开发模板，模板中包含了许多常用组件，例如配置管理，服务发现，断路器，智能路由，微代理，控制总线等，Spring Cloud基于云原生的思想
云原生（Cloud Native）是一种软件开发风格，包括DevOps、持续交付（Continuous Delivery）、微服务（MicroServices）、敏捷基础设施（Agile Infrastructure）、康威定律（Conways Law）等，以及根据商业能力对公司进行重组。Cloud Native既包含技术（微服务，敏捷基础设施），也包含管理（DevOps，持续交付，康威定律，重组等）。Cloud Native也可以说是一系列Cloud技术、企业管理方法的集合
Spring Cloud是基于Spring Boot的，用于管理Spring Boot创建的各个微服务应用
Spring Cloud为微服务架构开发涉及的配置管理，服务治理，熔断机制，智能路由，微代理，控制总线，一次性token，全局一致性锁，leader选举，分布式session，集群状态管理等操作提供了一种简单的开发方式

Spring Cloud Config

spring cloud config是分布式配置中心组件
在分布式系统中，每一个功能模块都能拆分成一个独立的服务，一次请求的完成，可能会调用很多个服务协调来完成
spring cloud config支持配置文件放在在配置服务的内存中，也支持放在远程Git仓库里
config server用来管理所有的配置文件，维护的时候需要更改配置时，只需要在本地更改后，推送到远程仓库，所有的服务实例都可以通过config server来获取配置文件，为了保证系统的稳定，配置服务端config server可以进行集群部署
每个服务实例向config server获取配置文件，相当于配置服务的客户端config client
别人的架构图

Spring Cloud Bus

Spring cloud bus通过轻量消息代理连接各个分布的节点
作用是管理和传播所有分布式项目中的消息
其实本质是利用了MQ的广播机制在分布式的系统中传播消息，目前常用的有Kafka和RabbitMQ
别人的架构图

Spring Cloud Netflix

针对多种Netflix组件提供的开发工具包，其中包括Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius等。

Netflix Eureka

Eureka是服务发现组件

参考什么是服务发现

服务启动后向Eureka注册，Eureka Server会将注册信息向其他Eureka Server进行同步
当服务消费者要调用服务提供者，则向服务注册中心获取服务提供者地址，然后会将服务提供者地址缓存在本地，下次再调用时，则直接从本地缓存中取
当Eureka Server检测到服务提供者因为宕机、网络原因不可用时，则在服务注册中心将服务置为DOWN状态
服务提供者在启动后，周期性（默认30秒）向Eureka Server发送心跳，以证明当前服务是可用状态。Eureka Server在一定的时间（默认90秒）未收到客户端的心跳，则认为服务宕机，注销该实例
别人的架构图

Netflix Hystrix

容错管理工具，实现断路器模式，通过控制服务的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力
在微服务架构中，根据业务来拆分成一个个的服务，服务与服务之间可以相互调用（RPC），在Spring Cloud可以用RestTemplate+Ribbon和Feign来调用。为了保证其高可用，单个服务通常会集群部署。由于网络原因或者自身的原因，服务并不能保证100%可用，如果单个服务出现问题，调用这个服务就会出现线程阻塞，此时若有大量的请求涌入，Servlet容器的线程资源会被消耗完毕，导致服务瘫痪。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的“雪崩”效应。为了解决这个问题，业界提出了断路器模型（引用）
当失败的请求达到一个阈值(默认5秒失败20次)，断路器生效，在一段时间内，所有尝试调用这个service的请求都会立即失败。在时间窗口过期后，断路器允许一小部分请求过去验证service是否已经恢复正常
别人的逻辑图

Netflix Ribbon

主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法
Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时，重试等
别人的架构图

Netflix Feign

Feign是spring cloud中的调用框架,通常与ribbon,hystrix等组合使用
参考文章

Netflix Zuul

zuul 是netflix开源的一个API Gateway 服务器, 本质上是一个web servlet应用
zuul 在云平台上提供动态路由，监控，弹性，安全等边缘服务的框架
Zuul做为网关层，自身也是一个微服务，跟其它服务Service-1，Service-2, … Service-N一样，都注册在eureka server上，可以相互发现，同时又以服务名为ContextPath的方式创建路由映射
zuul的核心是一系列的filters
zuul把Request route到用户处理逻辑的过程中，这些filter参与一些过滤处理，比如Authentication，Load Shedding等
别人的架构图

参考文章

Netflix Archaius

archaius是基于java的配置管理类库，主要用于多配置存储的动态获取
在云平台开发中可以将其用作分布式配置管理依赖构件
能够实现动态类型化属性、配置改变时的回调机制、轮询框架、JMX，通过Jconsole检查和调用操作属性
组合配置
别人的架构图

Spring Cloud Sleuth

Spring Cloud Sleuth 主要功能就是在分布式系统中提供追踪解决方案，并且兼容支持了Dapper,Zipkin和HTrace操作
Span：基本工作单元，例如，在一个新建的span中发送一个RPC等同于发送一个回应请求给RPC，span通过一个64位ID唯一标识，span在不断的启动和停止，同时记录了时间信息，当你创建了一个span，你必须在未来的某个时刻停止它
Trace：一系列spans组成的一个树状结构，例如，如果你正在跑一个分布式大数据工程，你可能需要创建一个trace
Annotation：用来及时记录一个事件的存在，一些核心annotations用来定义一个请求的开始和结束
- cs - Client Sent -客户端发起一个请求，这个annotion描述了这个span的开始
- sr - Server Received -服务端获得请求并准备开始处理它，如果将其sr减去cs时间戳便可得到网络延迟
- ss - Server Sent -注解表明请求处理的完成(当请求返回客户端)，如果ss减去sr时间戳便可得到服务端需要的处理请求时间
- cr - Client Received -表明span的结束，客户端成功接收到服务端的回复，如果cr减去cs时间戳便可得到客户端从服务端获取回复的所有所需时间
架构图
案例