【Spring Cloud（一）】微服务架构体系及组件介绍

一、微服务架构

1、微服务架构简介

　　1.1、分布式：不同的功能模块部署在不同的服务器上，减轻网站高并发带来的压力。

　　1.2、集群：多台服务器上部署相同应用构成一个集群，通过负载均衡共同向外提供服务。

　　1.3、微服务：微服务架构模式就是将web应用拆分为一系列小的服务模块，这些模块可以独立地编译、部署，并通过各自暴露的API接口通讯，共同组成一个web应用。

　　1.4、SpringCloud是基于SpringBoot的一整套微服务框架，提供了一系列可配置的组件，如配置管理、服务发现、负载均衡、熔断器、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等。

2、微服务的特点

• 单一职责：每一个服务模块都对应单一的业务实现
• 微：服务拆分的颗粒度很小
• 面向服务：每个服务对外仅暴露服务接口API即可，不关心服务的技术实现，与技术、语言和平台无关
• 自治：服务间互相独立、互不干扰
  • 团队独立
  • 技术独立：提供Rest接口，面向服务即可
  • 前后端分离
  • 数据库分离：每个服务使用自己的数据源
  • 部署独立：每个服务都是独立的组件，可复用，可替换，降低服务间的耦合

3、三者的关系

微服务是一种结构理念，设计原则，提供理论指导；

Spring Boot专注于快速、方便集成的单个微服务个体，可以基于Spring Boot快速开发单个微服务；

Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的服务工具治理包，专注于全局的服务治理框架。

二、Spring Cloud

1、Spring Cloud组件架构

 

上图中各组件的组件和运行流程如下：

• • 所有请求都通过API网关来访问内部服务；
  • 网关接受请求后，从注册中心获取可用服务模块；
  • 由Ribbon进行负载均衡后，分发到后台的具体实例；
  • 各个服务模块之间通过Feign进行通信处理业务；
  • Hystrix负责处理服务超时熔断；
  • Turbine监控服务间的调用和熔断相关指标。

再来看一个具体实例上的Spring Cloud服务流程：

2、Spring Cloud组件简介

2.1、主要组件简介

• Eureka，服务注册中心
• Zuul，API服务网关
• Config，分布式配置中心，支持本地仓库、SVN、Git、Jar包内配置等模式
• Dashboard，Hystrix仪表盘，监控集群模式和单点模式，其中集群模式需要收集器Turbine配合
• Ribbon，客户端负载均衡
• Feign，声明式服务调用
• Bus，消息总线

2.2、组件主要功能

Eureka和Ribbon，一个注册服务，一个消费服务。

　　Hystrix，为了优化Ribbon，防止整个微服务架构因为某个服务节点的问题导致崩溃，起到保险丝的作用。

Dashboard，给Hystrix统计和展示用，而且监控服务节点的整体压力和健康情况。

　　Turbine，集群收集器，服务于Dashboard。

Zuul，加在整个微服务最前沿的防火墙和代理器，隐藏微服务结点IP端口信息，加强安全保护。

Config，为了解决所有微服务各自维护各自的配置，设置一个统一的配置中心，方便修改配置。

　　Bus是因为config修改完配置后各个结点都要refresh才能生效实在太麻烦，所以交给bus来通知服务节点刷新配置的。

3、SpringCloud全家桶

1. 首先为了提供微服务之间的发现和注册，需要服务注册中心提供注册与发现功能，采用Eureka组件。
2. 消费者从注册中心拿到服务提供者的注册地址信息列表，为了从中选择一个提供方，避免流量集中在某台机，需要客户端负载均衡组件Ribbon。
3. 消费者得到具体提供方的地址信息后，发起远程调用，通过声明式调用组件Feign，将远程RestFul调用封装成接口调用。
4. 在微服务架构中，为了避免某个服务挂掉后引起服务雪崩，以及做到服务端失败后快速响应，提供了服务熔断以及降级机制Hystrix组件。
5. 为了对外屏蔽内部服务调用细节，在最前沿加入网关组件，提供流量控制、身份鉴别、负载均衡等安全防护功能，采用API网关Zuul组件。
6. 随着系统访问量的增加，为避免单点的注册中心成为系统性能瓶颈，注册中心采用Eureka集群方式部署。
7. 随着系统扩大，Eureka集群的部署以及服务模块的增多，每个模块维护各自的配置信息，复杂且容易出错，引入配置中心SpringCloud Config组件，提供统一的配置信息管理。
8. 为了避免每次配置信息的变更都需要重启服务才能生效，引入消息总线Bus组件，提供无需重启、实时刷新配置信息等功能。