一、为什么需要微服务架构
使用微服务架构的核心:解耦
1.1 什么是微服务
微服务(Microservice Architecture) 是近几年流行的一种架构思想,关于它的概念很难一言以蔽之。
- 就目前而言,对于微服务,业界并没有一个统一的,标准的定义。
- 但通常而言,微服务架构是一种架构模式,或者说是一种架构风格,它体长将单一的应用程序划分成一组小的服务,每个服务运行在其独立的自己的进程内,服务之间互相协调,互相配置,为用户提供最终价值,服务之间采用轻量级的通信机制(HTTP)互相沟通,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能狗被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应该根据业务上下文,选择合适的语言,工具(Maven)对其进行构建,可以有一个非常轻量级的集中式管理来协调这些服务,可以使用不同的语言来编写服务,也可以使用不同的数据存储。
再来从技术维度角度理解下:
- 微服务化的核心就是将传统的一站式应用,根据业务拆分成一个一个的服务,彻底地去耦合,每一个微服务提供单个业务功能的服务,一个服务做一件事情,从技术角度看就是一种小而独立的处理过程,类似进程的概念,能够自行单独启动或销毁,拥有自己独立的数据库。
1.2 微服务与微服务架构
微服务
强调的是服务的大小,它关注的是某一个点,是具体解决某一个问题/提供落地对应服务的一个服务应用,狭义的看,可以看作是IDEA中的一个个微服务工程,或者Moudel。IDEA 工具里面使用Maven开发的一个个独立的小Moudel,它具体是使用SpringBoot开发的一个小模块,专业的事情交给专业的模块来做,一个模块就做着一件事情。强调的是一个个的个体,每个个体完成一个具体的任务或者功能。
微服务架构
一种新的架构形式,Martin Fowler 于2014年提出。
微服务架构是一种架构模式,它体长将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间相互协调,互相配合,为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务之间采用轻量级的通信机制**(如HTTP)互相协作,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言、工具(如Maven)对其进行构建。**
1.3 微服务的优缺点
优点
- 单一职责原则;
- 每个服务足够内聚,足够小,代码容易理解,这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求;
- 开发简单,开发效率高,一个服务可能就是专一的只干一件事;
- 微服务能够被小团队单独开发,这个团队只需2-5个开发人员组成;
- 微服务是松耦合的,是有功能意义的服务,无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的;
- 微服务能使用不同的语言开发;
- 易于和第三方集成,微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署,通过持续集成工具,如jenkins,Hudson,bamboo;
- 微服务易于被一个开发人员理解,修改和维护,这样小团队能够更关注自己的工作成果,无需通过合作才能体现价值;
- 微服务允许利用和融合最新技术;
- 微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML,CSS,或其他的界面混合;
- 每个微服务都有自己的存储能力,可以有自己的数据库,也可以有统一的数据库;
缺点
- 开发人员要处理分布式系统的复杂性;
- 多服务运维难度,随着服务的增加,运维的压力也在增大;
- 系统部署依赖问题;
- 服务间通信成本问题;
- 数据一致性问题;
- 系统集成测试问题;
- 性能和监控问题;
1.4 微服务技术栈
微服务技术条目 | 落地技术 |
---|---|
服务开发 | SpringBoot、Spring、SpringMVC等 |
服务配置与管理 | Netfix公司的Archaius、阿里的Diamond等 |
服务注册与发现 | Eureka、Consul、Zookeeper等 |
服务调用 | Rest、PRC、gRPC |
服务熔断器 | Hystrix、Envoy等 |
负载均衡 | Ribbon、Nginx等 |
服务接口调用(客户端调用服务的简化工具) | Fegin等 |
消息队列 | Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ等 |
服务配置中心管理 | SpringCloudConfig、Chef等 |
服务路由(API网关) | Zuul等 |
服务监控 | Zabbix、Nagios、Metrics、Specatator等 |
全链路追踪 | Zipkin、Brave、Dapper等 |
数据流操作开发包 | SpringCloud Stream(封装与Redis,Rabbit,Kafka等发送接收消息) |
时间消息总栈 | SpringCloud Bus |
服务部署 | Docker、OpenStack、Kubernetes等 |
二、微服务架构问题解决方案
2.1 微服务架构问题
分布式架构会遇到的四个核心问题?
1.这么多服务,客户端该如何去访问?
2.这么多服务,服务之间如何进行通信?
3.这么多服务,如何治理呢?
4.服务挂了,怎么办?
对此,目前市场上提出了主流的三种方案
- Spring Cloud NetFlix 出来了一套解决方案! 而且是一站式解决方案。
服务访问 => Api网关,zuu1组件
服务通信 => Feign –> HttpClient —> HTTP的通信方式 ( 同步并阻塞 )
服务治理 => Eureka ( 服务注册与发现 )
服务熔断 => Hystrix ( 熔断机制 )
但 2018年年底,NetFlix宣布无限期停止维护。生态不再维护。
- Apache Dubbo zookeeper,第二套解决方案
服务访问 => API 没有,要么找第三方组件,要么自己实现
服务通信 => Dubbo (基于Java实现的高性能RPC通信框架)
服务治理 => zookeeper ( 服务注册与发现 )
服务熔断 => 没有,但借助了Hystrix
- SpringCloud Alibaba - 站式解决方案!
服务访问 => Gateway
服务通信 => Feign –> HttpClient —> HTTP的通信方式 ( 同步并阻塞 )
服务治理 => Nacos( 服务注册与发现 )
服务熔断 => Sentinel ( 限流降级 )
负载均衡 => Ribbon
消息驱动 => RocketMQ
目前,又提出了一种方案:
服务网格: 下一代微服务标准,Server Mesh
但万变不离其宗,主要还是解决以下问题:
- API网关,服务路由 (服务访问)
- HTTP, RPC框架,异步调用 (服务通信)
- 服务注册与发现,高可用 (服务治理)
- 熔断机制,服务降级 (服务熔断)
目前一般网站的分布式架构图
2.2 为什么选择SpringCloud作为微服务架构
选型依据
- 整体解决方案和框架成熟度
- 社区热度
- 可维护性
- 学习曲线
当前各大IT公司用的微服务架构有那些?
阿里:dubbo+HFS
京东:JFS
新浪:Motan
当当网:DubboX
…
各微服务框架对比