詳解微服務(wù)：Spring Cloud原理及核心

研究了一段時(shí)間Spring Boot了準(zhǔn)備向Spring Cloud進(jìn)發(fā)，公司架構(gòu)和項(xiàng)目也全面擁抱了Spring Cloud。在使用了一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)Spring Cloud從技術(shù)架構(gòu)上降低了對大型系統(tǒng)構(gòu)建的要求，使我們以非常低的成本（技術(shù)或者硬件）搭建一套高效、分布式、容錯(cuò)的平臺，但Spring Cloud也不是沒有缺點(diǎn)，小型獨(dú)立的項(xiàng)目不適合使用。

Spring Cloud是什么鬼？

Spring Cloud是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的開發(fā)便利性巧妙地簡化了分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)，如服務(wù)發(fā)現(xiàn)注冊、配置中心、消息總線、負(fù)載均衡、斷路器、數(shù)據(jù)監(jiān)控等，都可以用Spring Boot的開發(fā)風(fēng)格做到一鍵啟動和部署。Spring并沒有重復(fù)制造輪子，它只是將目前各家公司開發(fā)的比較成熟、經(jīng)得起實(shí)際考驗(yàn)的服務(wù)框架組合起來，通過Spring Boot風(fēng)格進(jìn)行再封裝屏蔽掉了復(fù)雜的配置和實(shí)現(xiàn)原理，最終給開發(fā)者留出了一套簡單易懂、易部署和易維護(hù)的分布式系統(tǒng)開發(fā)工具包。

微服務(wù)是可以獨(dú)立部署、水平擴(kuò)展、獨(dú)立訪問（或者有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫）的服務(wù)單元，springcloud就是這些微服務(wù)的大管家，采用了微服務(wù)這種架構(gòu)之后，項(xiàng)目的數(shù)量會非常多，springcloud做為大管家需要管理好這些微服務(wù)，自然需要很多小弟來幫忙。

主要的小弟有：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix（Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius…）、Spring Cloud Bus、Spring Cloud for Cloud Foundry、Spring Cloud Cluster、Spring Cloud Consul、Spring Cloud Security、Spring Cloud Sleuth、Spring Cloud Data Flow、Spring Cloud Stream、Spring Cloud Task、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud Connectors、Spring Cloud Starters、Spring Cloud CLI，每個(gè)小弟身懷獨(dú)門絕技武功高強(qiáng)下面來做一一介紹。

核心成員

Spring Cloud Netflix

這可是個(gè)大boss，地位僅次于老大，老大各項(xiàng)服務(wù)依賴與它，與各種Netflix OSS組件集成，組成微服務(wù)的核心，它的小弟主要有Eureka, Hystrix, Zuul, Archaius… 太多了

Netflix Eureka

服務(wù)中心，云端服務(wù)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)基于 REST 的服務(wù)，用于定位服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)云端中間層服務(wù)發(fā)現(xiàn)和故障轉(zhuǎn)移。這個(gè)可是springcloud最牛鼻的小弟，服務(wù)中心，任何小弟需要其它小弟支持什么都需要從這里來拿，同樣的你有什么獨(dú)門武功的都趕緊過報(bào)道，方便以后其它小弟來調(diào)用；它的好處是你不需要直接找各種什么小弟支持，只需要到服務(wù)中心來領(lǐng)取，也不需要知道提供支持的其它小弟在哪里，還是幾個(gè)小弟來支持的，反正拿來用就行，服務(wù)中心來保證穩(wěn)定性和質(zhì)量。

Netflix Hystrix

熔斷器，容錯(cuò)管理工具，旨在通過熔斷機(jī)制控制服務(wù)和第三方庫的節(jié)點(diǎn),從而對延遲和故障提供更強(qiáng)大的容錯(cuò)能力。比如突然某個(gè)小弟生病了，但是你還需要它的支持，然后調(diào)用之后它半天沒有響應(yīng)，你卻不知道，一直在等等這個(gè)響應(yīng)；有可能別的小弟也正在調(diào)用你的武功絕技，那么當(dāng)請求多之后，就會發(fā)生嚴(yán)重的阻塞影響老大的整體計(jì)劃。這個(gè)時(shí)候Hystrix就派上用場了，當(dāng)Hystrix發(fā)現(xiàn)某個(gè)小弟不在狀態(tài)不穩(wěn)定立馬馬上讓它下線，讓其它小弟來頂上來，或者給你說不用等了這個(gè)小弟今天肯定不行，該干嘛趕緊干嘛去別在這排隊(duì)了。

Netflix Zuul

Zuul 是在云平臺上提供動態(tài)路由,監(jiān)控,彈性,安全等邊緣服務(wù)的框架。Zuul 相當(dāng)于是設(shè)備和 Netflix 流應(yīng)用的 Web 網(wǎng)站后端所有請求的前門。當(dāng)其它門派來找大哥辦事的時(shí)候一定要先經(jīng)過zuul,看下有沒有帶刀子什么的給攔截回去，或者是需要找那個(gè)小弟的直接給帶過去。

Netflix Archaius

配置管理API，包含一系列配置管理API，提供動態(tài)類型化屬性、線程安全配置操作、輪詢框架、回調(diào)機(jī)制等功能。可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)獲取配置， 原理是每隔60s（默認(rèn)，可配置）從配置源讀取一次內(nèi)容，這樣修改了配置文件后不需要重啟服務(wù)就可以使修改后的內(nèi)容生效，前提使用archaius的API來讀取。

Spring Cloud Config

俗稱的配置中心，配置管理工具包，讓你可以把配置放到遠(yuǎn)程服務(wù)器，集中化管理集群配置，目前支持本地存儲、Git以及Subversion。就是以后大家武器、槍火什么的東西都集中放到一起，別隨便自己帶，方便以后統(tǒng)一管理、升級裝備。

Spring Cloud Bus

事件、消息總線，用于在集群（例如，配置變化事件）中傳播狀態(tài)變化，可與Spring Cloud Config聯(lián)合實(shí)現(xiàn)熱部署。相當(dāng)于水滸傳中日行八百里的神行太保戴宗，確保各個(gè)小弟之間消息保持暢通。

Spring Cloud for Cloud Foundry

Cloud Foundry是VMware推出的業(yè)界第一個(gè)開源PaaS云平臺，它支持多種框架、語言、運(yùn)行時(shí)環(huán)境、云平臺及應(yīng)用服務(wù)，使開發(fā)人員能夠在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用程序的部署和擴(kuò)展，無需擔(dān)心任何基礎(chǔ)架構(gòu)的問題

其實(shí)就是與CloudFoundry進(jìn)行集成的一套解決方案，抱了Cloud Foundry的大腿。

Spring Cloud Cluster

Spring Cloud Cluster將取代Spring Integration。提供在分布式系統(tǒng)中的集群所需要的基礎(chǔ)功能支持，如：選舉、集群的狀態(tài)一致性、全局鎖、tokens等常見狀態(tài)模式的抽象和實(shí)現(xiàn)。

如果把不同的幫派組織成統(tǒng)一的整體，Spring Cloud Cluster已經(jīng)幫你提供了很多方便組織成統(tǒng)一的工具。

Spring Cloud Consul

Consul 是一個(gè)支持多數(shù)據(jù)中心分布式高可用的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和配置共享的服務(wù)軟件,由 HashiCorp 公司用 Go 語言開發(fā), 基于 Mozilla Public License 2.0 的協(xié)議進(jìn)行開源. Consul 支持健康檢查,并允許 HTTP 和 DNS 協(xié)議調(diào)用 API 存儲鍵值對.

Spring Cloud Consul 封裝了Consul操作，consul是一個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)與配置工具，與Docker容器可以無縫集成。

其它小弟

Spring Cloud Security

基于spring security的安全工具包，為你的應(yīng)用程序添加安全控制。這個(gè)小弟很牛鼻專門負(fù)責(zé)整個(gè)幫派的安全問題，設(shè)置不同的門派訪問特定的資源，不能把秘籍葵花寶典泄漏了。

Spring Cloud Sleuth

日志收集工具包，封裝了Dapper和log-based追蹤以及Zipkin和HTrace操作，為SpringCloud應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了一種分布式追蹤解決方案。

Spring Cloud Data Flow

Data flow 是一個(gè)用于開發(fā)和執(zhí)行大范圍數(shù)據(jù)處理其模式包括ETL，批量運(yùn)算和持續(xù)運(yùn)算的統(tǒng)一編程模型和托管服務(wù)。

對于在現(xiàn)代運(yùn)行環(huán)境中可組合的微服務(wù)程序來說，Spring Cloud data flow是一個(gè)原生云可編配的服務(wù)。使用Spring Cloud data flow，開發(fā)者可以為像數(shù)據(jù)抽取，實(shí)時(shí)分析，和數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出這種常見用例創(chuàng)建和編配數(shù)據(jù)通道 （data pipelines）。

Spring Cloud data flow 是基于原生云對 spring XD的重新設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目目標(biāo)是簡化大數(shù)據(jù)應(yīng)用的開發(fā)。Spring XD 的流處理和批處理模塊的重構(gòu)分別是基于 Spring Boot的stream 和 task/batch 的微服務(wù)程序。這些程序現(xiàn)在都是自動部署單元而且他們原生的支持像 Cloud Foundry、Apache YARN、Apache Mesos和Kubernetes 等現(xiàn)代運(yùn)行環(huán)境。

Spring Cloud data flow 為基于微服務(wù)的分布式流處理和批處理數(shù)據(jù)通道提供了一系列模型和最佳實(shí)踐。

Spring Cloud Stream

Spring Cloud Stream是創(chuàng)建消息驅(qū)動微服務(wù)應(yīng)用的框架。Spring Cloud Stream是基于Spring Boot創(chuàng)建，用來建立單獨(dú)的／工業(yè)級spring應(yīng)用，使用spring integration提供與消息代理之間的連接。數(shù)據(jù)流操作開發(fā)包，封裝了與Redis,Rabbit、Kafka等發(fā)送接收消息。

一個(gè)業(yè)務(wù)會牽扯到多個(gè)任務(wù)，任務(wù)之間是通過事件觸發(fā)的，這就是Spring Cloud stream要干的事了

Spring Cloud Task

Spring Cloud Task 主要解決短命微服務(wù)的任務(wù)管理，任務(wù)調(diào)度的工作，比如說某些定時(shí)任務(wù)晚上就跑一次，或者某項(xiàng)數(shù)據(jù)分析臨時(shí)就跑幾次。

Spring Cloud Zookeeper

ZooKeeper是一個(gè)分布式的，開放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，是Google的Chubby一個(gè)開源的實(shí)現(xiàn)，是Hadoop和Hbase的重要組件。它是一個(gè)為分布式應(yīng)用提供一致性服務(wù)的軟件，提供的功能包括：配置維護(hù)、域名服務(wù)、分布式同步、組服務(wù)等。ZooKeeper的目標(biāo)就是封裝好復(fù)雜易出錯(cuò)的關(guān)鍵服務(wù)，將簡單易用的接口和性能高效、功能穩(wěn)定的系統(tǒng)提供給用戶。

操作Zookeeper的工具包，用于使用zookeeper方式的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和配置管理，抱了Zookeeper的大腿。

Spring Cloud Connectors

Spring Cloud Connectors 簡化了連接到服務(wù)的過程和從云平臺獲取操作的過程，有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，可以利用Spring Cloud Connectors來構(gòu)建你自己的云平臺。

便于云端應(yīng)用程序在各種PaaS平臺連接到后端，如：數(shù)據(jù)庫和消息代理服務(wù)。

Spring Cloud Starters

Spring Boot式的啟動項(xiàng)目，為Spring Cloud提供開箱即用的依賴管理。

Spring Cloud CLI

基于 Spring Boot CLI，可以讓你以命令行方式快速建立云組件。

和Spring Boot 是什么關(guān)系

Spring Boot 是 Spring 的一套快速配置腳手架，可以基于Spring Boot 快速開發(fā)單個(gè)微服務(wù)，Spring Cloud是一個(gè)基于Spring Boot實(shí)現(xiàn)的云應(yīng)用開發(fā)工具；Spring Boot專注于快速、方便集成的單個(gè)個(gè)體，Spring Cloud是關(guān)注全局的服務(wù)治理框架；Spring Boot使用了默認(rèn)大于配置的理念，很多集成方案已經(jīng)幫你選擇好了，能不配置就不配置，Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot來實(shí)現(xiàn),可以不基于Spring Boot嗎？不可以。

Spring Boot可以離開Spring Cloud獨(dú)立使用開發(fā)項(xiàng)目，但是Spring Cloud離不開Spring Boot，屬于依賴的關(guān)系。

spring -> spring boot > Spring Cloud 這樣的關(guān)系。

Spring Cloud的優(yōu)勢

微服務(wù)的框架那么多比如：dubbo、Kubernetes，為什么就要使用Spring Cloud的呢？

• 產(chǎn)出于spring大家族，spring在企業(yè)級開發(fā)框架中無人能敵，來頭很大，可以保證后續(xù)的更新、完善。比如dubbo現(xiàn)在就差不多死了
• 有Spring Boot 這個(gè)獨(dú)立干將可以省很多事，大大小小的活Spring Boot都搞的挺不錯(cuò)。
• 作為一個(gè)微服務(wù)治理的大家伙，考慮的很全面，幾乎服務(wù)治理的方方面面都考慮到了，方便開發(fā)開箱即用。
• Spring Cloud 活躍度很高，教程很豐富，遇到問題很容易找到解決方案
• 輕輕松松幾行代碼就完成了熔斷、均衡負(fù)載、服務(wù)中心的各種平臺功能
• Spring Cloud對于中小型互聯(lián)網(wǎng)公司來說是一種福音，因?yàn)檫@類公司往往沒有實(shí)力或者沒有足夠的資金投入去開發(fā)自己的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，使用Spring Cloud一站式解決方案能在從容應(yīng)對業(yè)務(wù)發(fā)展的同時(shí)大大減少開發(fā)成本。同時(shí)，隨著近幾年微服務(wù)架構(gòu)和Docker容器概念的火爆，也會讓Spring Cloud在未來越來越“云”化的軟件開發(fā)風(fēng)格中立有一席之地，尤其是在目前五花八門的分布式解決方案中提供了標(biāo)準(zhǔn)化的、全站式的技術(shù)方案，意義可能會堪比當(dāng)前Servlet規(guī)范的誕生，有效推進(jìn)服務(wù)端軟件系統(tǒng)技術(shù)水平的進(jìn)步。

文末彩蛋

針對于上面所涉及到的知識點(diǎn)我總結(jié)出了有1到5年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的程序員在面試中涉及到的絕大部分架構(gòu)面試題及答案做成了文檔和架構(gòu)視頻資料免費(fèi)分享給大家（包括Dubbo、Redis、Netty、zookeeper、Spring cloud、分布式、高并發(fā)等架構(gòu)技術(shù)資料），希望能幫助到您面試前的復(fù)習(xí)且找到一個(gè)好的工作，也節(jié)省大家在網(wǎng)上搜索資料的時(shí)間來學(xué)習(xí)，也可以關(guān)注我一下以后會有更多干貨分享。

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