微服务架构的定义:
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如何筛选微服务:
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三种场景可以考虑使用微服务
(Are you tall enough?)
- 规模大(团队超过10人)
- 业务复杂度高(系统超过5个子模块)
- 需要长期演进(项目周期超过半年)
其他因素筛选微服务
- 软件功能变化频繁,快速迭代,缩短交付周期为核心的业务。
- 模块有独立的生命周期,服务复用,降本增效,减少重复造轮子
- 有独立的隔离性需求和扩展性需求(容错)
- 简化的外部依赖(Facade模式场景)
如何拆分微服务:
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拆分
- Domain(领域): 领域是指与某个特定问题相关的知识领域和行为。在设计微服务时,首先要识别和定义业务领域。
- Bounded Context(界限上下文): 界限上下文定义了领域的边界。在拆分微服务时,要确保每个服务有明确的边界,独立承担特定的业务功能。
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将系统按照业务功能拆分成多个模块,每个模块对应一个或多个微服务。例如:订单服务、用户服务、支付服务等。
垂直拆分
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图片左侧展示了不同层次的架构设计,从实体层到接口适配层再到控制层,可以根据这些层次进行垂直拆分,使每个微服务独立处理特定的功能。
构建
12-Factor App 方法论
- I. 基准代码: 一份基准代码,多份部署。每个微服务应该有自己的代码库。
- II. 依赖: 显式声明和隔离依赖关系。确保微服务之间的依赖关系清晰明确。
- III. 配置: 在环境中存储配置。将配置和代码分离,以便在不同环境中轻松部署。
- IV. 后端服务: 把后端服务当作附加资源。微服务应能够独立调用其他后端服务。
- V. 构建、发布、运行: 严格分离构建和运行阶段。确保每个微服务的构建和运行环境一致。
- VI. 进程: 以一个或多个无状态进程运行应用。微服务应该无状态,方便扩展。
- VII. 端口绑定: 通过端口绑定提供服务。每个微服务独立运行并监听自己的端口。
- VIII. 并发: 通过进程模型进行扩展。根据需要动态扩展微服务实例。
- IX. 易处理: 快速启动和优雅终止,确保最大化健壮性。微服务应快速启动并能平滑关闭。
- X. 环境等价: 尽可能的保持开发、预发布、线上环境相同。确保不同环境的一致性。
- XI. 日志: 把日志当作事件流。集中管理和分析日志。
- XII. 管理进程: 后台管理任务作为一次性进程运行。后台任务应独立运行。
DevOps 实践
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自动化部署:使用CI/CD管道实现代码的自动构建、测试和部署。
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持续监控:对微服务的运行状态进行持续监控,确保服务的高可用性。
技术选型
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选择合适的技术栈和工具来支持微服务的开发和运维。例如:Spring Boot、Docker、Kubernetes等。
微服务架构的两种建设思路:
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SpringCloud的技术生态:
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Spring Cloud提供了一整套微服务架构的解决方案,通过服务注册与发现、配置管理、消息队列、分布式跟踪、服务熔断等组件,帮助开发者构建高可用、高扩展性的微服务系统。这张生态图展示了各个组件之间的关系和作用,是理解Spring Cloud生态系统的一个很好的参考。
Service(服务)
- 服务注册:使用Eureka或Consul进行服务注册。
- 服务调用:通过Feign进行服务调用,依赖Ribbon实现负载均衡。
- 服务跟踪:使用Sleuth进行分布式服务跟踪。
- 服务熔断:使用Hystrix实现服务熔断,Turbine用于集群监控。
- 依赖管理:使用CLI服务调用脚本,任务调度和数据流(Data Flow)管理。
- 大数据:通过JPA封装JDBC连接大数据。
- 配置管理:通过Config Server管理配置,支持本地和远程Git仓库。
Consumer(消费者)
- 消息消费:通过Spring Cloud Stream与RabbitMQ或Kafka集成,实现消息队列的消费。
- 服务发现:通过Eureka或Consul发现服务。
- 服务安全:通过Security实现服务的安全管理。
- 网关:使用Zuul实现网关功能,处理外部请求。
- 服务配置:在服务启动时通过Config Server获取配置信息。
Spring Boot Bus
- 广播消息:用于整个服务集群统一广播消息,例如刷新配置。
其他组件
- Cluster管理:使用Redis和其他集群管理工具(如Cluster)管理集群。
- 容器化部署:使用Docker和Linux进行容器化部署,支持命令行(CLI)调用服务。
消息队列
- 消息发布与订阅:使用Spring Cloud Stream集成RabbitMQ和Kafka,实现消息的发布与订阅。
配置管理
- Config Server:管理配置文件,支持从本地或远程Git仓库获取配置,Spring Boot应用在启动时会从Config Server获取配置。
安全与网关
- Security:提供服务的安全认证与授权。
- Zuul:作为网关,处理外部请求并路由到相应的服务。
分布式跟踪
- Sleuth:提供分布式系统的请求跟踪。
- Turbine:用于监控Hystrix的集群服务。
负载均衡
- Ribbon:在Feign调用时,Ribbon提供负载均衡功能。
任务调度与数据流
- Task:用于任务调度。
- Data Flow:管理数据流。
微服务和SpringCloud的架构复杂性:
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