服务化、微服务及Spring Cloud

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服务化、微服务及Spring Cloud

waylau 2018-03-14 00:02:06 浏览1643
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作为职场老手的你,也许对服务化(SOA)并不陌生。当今 Web 2.0 架构如火如荼,越来越多的企业正在进行着服务化的改造,最为著名莫过于 Amazon 。

服务化

早在2002年,Amazon 就已经开始进行服务化的改造了。Amazon 的 CEO杰夫·贝索斯对市场有着超乎常人的理解和预见:

  • 从今天起,所有的团队都要以服务接口的方式,提供数据和各种功能。
  • 团队之间必须通过接口来通信。
  • 不允许任何其他形式的互操作:不允许直接链接,不允许直接读其他团队的数据,不允许共享内存,不允许任何形式的后门。唯一许可的通信方式,就是通过网络调用服务。
  • 具体的实现技术不做规定,HTTP、Corba、PubSub、自定义协议皆可。
  • 所有的服务接口,必须从一开始就以可以公开作为设计导向,没有例外。这就是说,在设计接口的时候,就默认这个接口可以对外部人员开放,没有讨价还价的余地。
  • 不遵守上面规定,就开除

Amazon 用自己的行动向世人证明了服务化的是正确的。Amazon 将现有的卖书送书的基础设施,转变成了一个非常出色、可定制的计算平台,让用户付费使用。而这一切都归功于整个基础设施已经改造成了面向服务的架构。Amazon 从一个网上书城华丽转身为全球最大的云服务供应商。

微服务

感谢 James Lewis 和 Martin Fowler 对 微服务(Microservices)架构所做的定义:

简言之,Microservices 架构风格就像是把小的服务开发成单一应用的形式, 运行在其自己的进程中,并采用轻量级的机制进行通信(一般是 HTTP 资源 API)。这些服务都是围绕业务能力来构建,通过全自动部署工具来实现独立部署。这些服务,其可以使用不同的编程语言和不同的数据存储技术,并保持最小化集中管理。

Microservices 包含如下特征:

  • 组件以服务形式来提供:正如其名,微服务也是面向服务的。
  • 围绕业务功能进行组织:微服务更倾向于围绕业务功能对服务结构进行划分、拆解。这样的服务,是针对业务领域有着关完整实现的软件,它包含使用接口、持久存储、以及对旬的交互。因此团队应该是跨职能的,包含完整的开发技术:用户体验、数据库、以及项目管理。
  • 产品不是项目:传统的开发模式,是至力于提供一些被认为是完整的软件。一旦开发完成,软件将移交给维护或者实施部门,然后,开发组就可以解散掉了。而微服务要求开发团队对软件产品的整个生命周期负责。这要求开发者每天都关注软件产品的运行情况,并与用户联系的更紧密,同时承担一些售后支持。越小的服务粒度越容易促进用户与服务提供商之前的关系。Amazon 的理念就是“You build, you run it”,这也正是 DevOps 的文化理念。
  • 强化终端及弱化通道:微服务的应用致力松耦合和高内聚,它们更喜欢简单的REST 风格,而不是复杂的协议(如WS或者BPEL或者集中式框架)。或者采用轻量级消息总线(如 RabbitMQ 或 ZeroMQ 等)来发布消息。
  • 分散治理:这是跟传统的集中式管理很大区别的地方。微服务把整体式框架中的组件,拆分成不同的服务,在构建它们时将会有更多的选择。
  • 分散数据管理:当整体式的应用使用单一逻辑数据库对数据持久化时,企业通常选择在应用的范围内使用一个数据库。微服务让每个服务管理自己的数据库:无论是相同数据库的不同实例,或者是不同的数据库系统。
  • 基础设施自动化:云计算,特别是 AWS 的发展,减少了构建、发布、运维微服务的复杂性。微服务的团队更加依赖于基础设施的自动化,毕竟发布工作相当的无趣。近些年开始火爆的 Docker 也是一个不错的选择(可以参阅《简述 Docker》https://waylau.com/ahout-docker/)。
  • 容错性设计:任务服务都可能因为供应商的不可靠而故障。微服务应为每个应用的服务及数据中心提供日常故障检测和恢复。
  • 改进设计:由于设计会不断更改,微服务所提供的服务应该能够替换或者报废,而不是要长久的发展的。

那么 SOA 与 微服务到底有哪些差异呢?

MSA vs. SOA

微服务架构(MSA)与 面向服务架构(SOA)相似之处,比如,都是面向服务。通常 SOA 意味着大而全的整体单块架构系统(monolithic)的解决方案。这让设计、开发、测试、发布都增加了难度,其中任何细小的代码变更,都将导致整个系统的需要重新测试,部署。而微服务架构恰恰把所有服务都打散,设置合理的颗粒度,各个服务间保持低耦合,每个服务都在其完整的生命周期中存活,互相之间影响降到最低。

SOA 需要对整个系统进行规范,而 MSA 每个服务都可以有自己的开发语言、开发方式,灵活性大大提高。

Spring Cloud

从字面理解,Spring Cloud 就是致力于分布式系统、云服务的框架。

Spring Cloud 是整个 Spring 家族中新的成员,是最近云服务火爆的必然产物。

Spring Cloud 为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具,例如:

  • 配置管理
  • 服务注册与发现
  • 断路器
  • 智能路由
  • 服务间调用
  • 负载均衡
  • 微代理
  • 控制总线
  • 一次性令牌
  • 全局锁
  • 领导选举
  • 分布式会话
  • 集群状态
  • 分布式消息
  • ......

使用 Spring Cloud 开发人员可以开箱即用的实现这些模式的服务和应用程序。这些服务可以任何环境下运行,包括分布式环境,也包括开发人员自己的笔记本电脑以及各种托管平台。

Spring Cloud 与 Spring Boot

Spring Cloud 基于 Spring Boot 来进行构建服务。这样,开发Spring Cloud 组件时,就能依托 Spring Boot 来实现快速开发。

有关 Spring Boot 内容,可见笔者的视频课程《基于Spring Boot的博客系统实战》(http://coding.imooc.com/class/125.html)。

Spring Cloud 与微服务

Spring Cloud 是构建分布式系统的利器,而微服务是当下最火热的分布式系统的类型之一,所以,Spring Cloud 天然是支持微服务的构建的。

在早些年,国内互联网公司盛行采用 Dubbo 来架构微服务。如今,有了更好的选择,那就是 Spring Cloud。有数据显示,Spring Cloud不管是在国内,还是国外,用户数都呈现出爆发式增长。而且,Dubbo 主要只是为了解决服务通信、服务注册等问题,而 Spring Cloud 却是提供微服务架构的完整的解决方案。

Spring Cloud 如何实现微服务

说了那么多理论,那么微服务架构如何真实的落地呢?课程
《基于Spring Cloud的微服务实战》(https://coding.imooc.com/class/177.htmll)给出了真实的答案。

在《基于Spring Cloud的微服务实战》课程中,作者基于Spring Boot + Spring Cloud 技术栈来实现了一个完整的天气预报系统。在课程中,先从 Spring Boot 入手,从0到1 快速搭建了具备高并发能力、界面友好的天气预报系统。而后剖析单块架构的利弊,从而引入微服务架构的概念,并实从1到0实现微服务的拆分。最后引入Spring Cloud 技术来实现对这些微服务的治理,重点讲解了服务注册与发现、服务交互、服务消费、负载均衡、API网关、配置中心、服务熔断、自动扩展等方面的话题。

通过学习该课程,学员不但可以学会 Spring Boot 及 Spring Cloud 最新的周边技术栈(本课程基于最新的 Spring Boot 2.0.0.M4 以及 Spring Cloud Finchley.M2),掌握如何运用上述技术进行整合,搭建框架的能力,熟悉单体架构及微服务架构的特点,并最终实现掌握构建微服务架构的实战能力。

搭建 Spring Cloud 微服务系统需要哪些技术

《基于Spring Cloud的微服务实战》(https://coding.imooc.com/class/177.htmll)课程所涉及的相关的技术有 :

  • XML解析:JABX
  • JSON序列化:Jackson
  • 缓存:Redis
  • 定时器:Quartz Scheduler
  • Java模版技术Thymeleaf 
  • 前端样式:Bootstrap
  • API网关:Zuul
  • 服务注册与发现:Eureka Server、Eureka Client
  • 服务交互:RestTemplate、Apache HttpClient
  • 服务消费:Ribbon、OpenFeign
  • 负载均衡:Ribbon
  • 配置中心:Config Server、Config Client
  • 服务熔断:Hystrix
  • 项目构建:Gradle

通过本课程的学习,能够掌握架构微服务系统的能力!

参考资料

要学习 Spring Cloud 微服务,除了上面的课程之前,老卫还撰写了多门微服务相关的开源书籍(https://waylau.com/books/),注意,都是免费的书籍哦!!!

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