Java整体知识架构详解-之微服务架构
2019-04-22 10:23:43 11 举报AI智能生成
java整体知识体系架构-之微服务篇，微服务也是块很大的内容，专门分一篇整体
作者其他创作
大纲/内容
SpringCloud和Dubbo对比
dubbo作为微服务治理框架专注于RPC领域，而SpringCloud则宣称自己是一整套的微服务解决方案
dubbo在rpc协议上用的是dubbo协议已，它还支持多种协议，http，rmi，hession等，Spring Cloud目前使用的是http协议
dubbo的集群容错模式，默认调用失败选取别的相同服务调用；它还可以设置调用失败，直接报异常；或不报异常，记录日志；或失败后定时调用；或并发调用，成功一条其它作废；SpringCloud是通过Hystrix来实现熔断，快速失败等
负载均衡上，dubbo有四种模式，随机、轮询、一致性hash、最小调用；SpringCloud的负载模式则有随机、轮询、过滤故障服务轮询，过滤故障服务最小并发等等
速度上dubbo协议底层采用Netty长连接模式，适合少量数据的高并发调用，速度会比SpringCloud快点
Docker
概述
Docker是一个开源的引擎，可以为任何应用创建一个轻量级、可移植的、自给自足的容器
界面管理
可以方便的进行查找，关闭，删除，运行等，可以找到不再使用的挂载进行删除
网络容器
容器的bridge是可以自定义的，一个容器可以加入多个bridge网络，哪怕是一个运行中容器，可以通过`docker network connect my_bridge web`连接my_bridge网桥，当然想断开，connect换成disconnect
可以同过`docker inspect --format='{{range .NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' web`查找容器内部网络地址
容器编排管理
Swarm
Docker官方推出的管理工具
Kubernetes（k8s）
google开发经验积累充足，功能更加强大完善，google大力推广社区活跃，是主流的服务编排框架
Dockerfile
概述
Dockerfile是由一系列命令和参数构成的脚本，最终创建一个新的镜像，简化部署工作
命令
FROM
定义了使用哪个基础镜像启动构建流程，该命令是Dockerfile的首个命令
ADD
命令有两个参数，源和目标，作用是从源系统的文件系统上复制文件到目标容器的文件系统，如果源是个URL，则会下载内容并复制到容器中
RUN
RUN命令是Dockerfile执行命令的核心部分，它接收命令作为参数并用于创建镜像，比如`RUN aptitude install -y riak`
CMD
和RUN命令相似，CMD可以用于执行特定的命令，和RUN不同的是，这些命令不是在构建镜像的过程中执行的，而是用在镜像构建容器后被调用，用法：CMD application "argument", "argument", .
ENTRYPOINT
配置容器启动后执行的命令，并且不可被docker run提供的参数覆盖，每个Dockerfile只能有一个ENTRYPOINT，指定多个只有最后一个生效；可以从CMD中移除`application`仅仅保留参数，参数会自动传递给ENTRYPOINT。例如：ENTRYPOINT echo CMD "Hello world"
ENV
用于设置环境变量。例如：ENV SERVER_WORKS 4
EXPOSE
用来指定端口，使容器内应用可以通过端口和外界交互。例如：EXPOSE 8080
MAINTAINER
一般放在Dockerfile起始部分FROM之后，用于声明作者。例如：MAINTAINER authors_name
USER
用于设置运行容器的UID。例如：USER 751
VOLUME
用于让容器访问宿主机上的目录。例如：VOLUME ["/dir_1","/dir_2" ..]
WORKDIR
用于指明CMD命令运行的目录。例如 WORKDIR /path
Dockerfile构建镜像
docker build -t 镜像名称 . （最后还有个点表示以此目录中的Dockerfile构建镜像）
Docker Compose
概述
用于定义和运行多容器Docker的应用程序工具，需要安装Docker Compose
Docker Compose常用命令
docker-compose ps
列出所有容器
docker-compose logs
查看服务日志输出
docker-compose port eureka 8761
打印绑定的公共端口
docker-compose build
构建或重新构建服务
docker-compose start eureka
启动指定服务已存在的容器
docker-compose stop eureka
停止已运行的服务的容器
docker-compse rm eureka
删除指定服务的容器
docker-compse up
构建、启动容器
docker-compose scale user=3 movie=3
设置指定服务运行容器个数
docker-compose run web bash
在一个服务上执行一个命令
docker-compose.yml 属性
version
指定docker-compse.yml文件的写法格式
image
指定服务所使用的镜像
services
多个容器集合
build
用于构建镜像的参数指定，可以是一个路径，也可以是一个对象
version
指定docker-compse.yml文件的写法格式
指定docker-compse.yml文件的写法格式
volumes
卷挂载路径
volumes_from
从另一个服务或容器挂载它的所有卷
expose
暴露端口给连接的服务，而不暴露给主机
ports
对外暴露的端口定义
links
将指定容器连接到当前连接，可以设置别名，避免ip方式导致的容器重启动态改变的无法连接情况
external_links
链接到外部容器
network_mode
设置网络模式
services
多个容器集合
多个容器集合
build
用于构建镜像的参数指定，可以是一个路径，也可以是一个对象
用于构建镜像的参数指定，可以是一个路径，也可以是一个对象
command
覆盖容器启动后默认执行的命令
dns
配置dns服务器，可以是一个值或列表
pid
跟主机系统共享进程命名空间。打开该选项的容器可以相互通过进程 ID 来访问和操作。
docker run支持的选项
working_dir, entrypoint, user, hostname, domainname, mem_limit, privileged, restart, stdin_open, tty, cpu_shares
dns_search
配置DNS搜索域，可以是一个值或列表
environment
环境变量配置，可以用数组或字典两种方式
env_file
从文件中获取环境变量，可以指定一个文件路径或路径列表，优先级低于environment指定的环境变量
最佳实践
更新容器
当服务的配置发生更改时，可使用docker-compse up命令更新配置，此时Compose会删除旧容器并创建新容器
利用好links
服务之间相互访问用links定义别名，从而使用该别名访问其它服务
SpringBoot
概述
实现了自动配置，集成了大量常用第三方库，开箱即用
spring-boot-starter
将代码改造成starter可插拔插件，做到引入pom后开箱即用
SpringBoot可直接集成的常用服务
常用安全框架Security，可用于登录认证，OAuth2授权认证等
常用数据库mysql，oracle等快速集成
常用Nosql数据库，redis，MongoDB，Solr，Elasticsearch，InfluxDB等快速集成
常用缓存架构ehcache2.x，Redis等
常用消息服务，JMS（ActiveMQ等），AMQP（Rabbitmq等），Kafka相关mq支持
常用定时任务Quartz Scheduler
SpringCloud
Eureka
注册中心，管理协调分布式集群信息，类似的有zookeeper，Nacos等
Eureka1.x目前还在维护，但预计的2.x已经宣布不再开发
Zuul
概述
网关服务
网关基本功能
单点入口
路由转发
熔断限流
日志监控
安全认证
网关高级应用
红绿部署
开发者测试分支
埋点测试
压力测试
调试路由
金丝雀测试
粘性金丝雀
失败注入测试
降级测试
比较
Zuul1
同步阻塞模型，容易埋点监控，稳定成熟，容易debug
Zuul2
异步非阻塞模型，线程开销少，连接数易扩展，但编程模型复杂，开发调试运维复杂
SpringCloudGateway
spring自己研发的异步非阻塞模型的网关，和zuul2功能模型类似，也有相同的问题和优势
Fegin
RPC远程调用技术，使用的http协议，引入Feign后自带了Ribbon负载均衡的引入，默认轮询
Config
概述
配置管理中心，采用git作为文件的管理中心
优点
采用了git作为管理中心，通过目录分级的形式管理不同服务配置，对于功能性要求不高的系统简单使用它的基础功能也够了
可以对密码等敏感信息进行加密
缺点
对于庞大复杂的系统，或对自己配置管理要求比较高的，这个服务缺点明显，第一没有管理界面，第二没有附加默认附加功能，默认不能自动更新配置，第三如果要配置自动更新不仅配置复杂，而且依赖比较多，需要依赖bus总线和mq，还需要git上配置hook调用
Ribbon
负载均衡组件，主要有权重和轮询这两种模式
Sleuth
概述
链路调用追踪组件
优点
组件小巧，部署简单，配置简单
有简单的服务调用图展示
缺点
功能单一，主要注重在简单的链路及调用时间的展示，对于链路调用在分布式架构的讨论里讨论了几种工具，个人比较推荐Cat，国内的东西还是更容易看懂，报表丰富也不差
Hystrix
概述
熔断降级限流组件
容错模式
超时
主动超时
限流
限制最大并发数
熔断
错误数达到阈值时，类似保险丝熔断
隔离
隔离不同的依赖调用
降级
服务降级
展示界面
Dashboard
查看单个应用的Hystrix信息
Turbine
整合多个应用的Hystrix信息整合显示
隔离模式
线程池模式
通过线程池策略来接收请求，会消耗一定的线程，自行斟酌，不要把核心线程数列队等设置太大
线程池预估建议
Thread Size=每秒请求QPS*每个请求预计耗时s+预留空间breathing room；比如：QPS等于30，预计0.2秒也就是200毫秒一个请求，预留空间比如说4个线程，那么Size=30*0.2+4=10，得出线程数为10；队列大小设置5~10差不多
信号量模式
使用的是Semaphore信号量隔离，本质是计数器，不会消耗大量线程
Bus
消息总线，通常配合mq，用来通知同样部署总线的服务
SpringBoot2.0 WebFlux
Reactive Stream
jdk9的发布订阅处理
webflux服务端开发
reactor约等于jdk8的stream+jdk9的Reactive Stream
例子
controller调用
Mono
代表0-1的返回
Flux
代表1-n的返回
例子
原理
SSE(Server-Send Events)
服务端
通过Servlet模拟，可以知道，间隔的多重浏览器输出可以通过设置content_type实现
前端
前端本身h5支持EventSource
RouteFunction模式
代码示例
handler
routers
restclient框架开发
优势
可以有更高并发量
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