SpingCloud Alibaba实战（1：微服务与SpringCloud Alibaba）

1、什么是微服务？

微服务可谓是这几年比较热门的技术，从2017开始逐渐爆火，逐渐大大小小的公司纷纷将微服务技术引入并在实际业务中落地。

微服务的概念最早是在2014年由Martin Fowler和James Lewis共同提出：微服务是由单一应用程序构成的小服务，拥有自己的进程与轻量化处理，服务依业务功能设计，以全自动的方式部署，与其他服务使用HTTP API通讯。同时，服务会使用最小规模的集中管理（例如Docker）技术，服务可以用不同的编程语言与数据库等。

1.1、单体应用之痛

为什么要用微服务？微服务真的那么好吗？

在认识这些之前，得了解单体架构的弊端。

以MVC架构为例，业务通常是通过部署一个WAR包到Tomcat中，然后启动Tomcat，监听某个端口即可对外提供服务。早期在业务规模不大、开发团队人员规模较小的时候，采用单体应用架构，团队的开发和运维成本都可控。

然而随着业务规模的不断扩大，团队开发人员的不断扩张，单体应用架构就会开始出现问题。大致有以下几个方面：

部署效率低下
团队协作开发成本高
系统高可用性差
线上发布变慢

1.2、面向服务（SOA）

面向服务就是把传统的单机应用中通过JAR包依赖产生的本地方法调用，改造成通过RPC接口产生的远程方法调用。

1.3、微服务

微服务可以理解为面向服务的进一步发展。

在SOA的基础上，微服务主要有了以下的发展：

服务拆分粒度更细。微服务可以说是更细维度的服务化，小到一个子模块，只要该模块依赖的资源与其他模块都没有关系，那么就可以拆分为一个微服务。
服务独立部署。每个微服务都严格遵循独立打包部署的准则，互不影响。比如一台物理机上可以部署多个Docker实例，每个Docker实例可以部署一个微服务的代码。
服务独立维护。每个微服务都可以交由一个小团队甚至个人来开发、测试、发布和运维，并对整个生命周期负责。
服务治理能力要求高。因为拆分为微服务之后，服务的数量变多，因此需要有统一的服务治理平台，来对各个服务进行管理。

总结来说，微服务架构是将复杂臃肿的单体应用进行细粒度的服务化拆分，每个拆分出来的服务各自独立打包部署，并交由小团队进行开发和运维，从而极大地提高了应用交付的效率，并被各大互联网公司所普遍采用。

这里附上一张架构演进简略示意图：

微服务架构演进略图

2、微服务如何拆分

2.1、微服务拆分的两种方式

微服务拆分具体该如何实施呢？

一个最有效的手段就是将不同的功能模块服务化，独立部署和运维。以社交App为例，可以认为首页信息流是一个服务，评论是一个服务，消息通知是一个服务，个人主页也是一个服务。

这种服务化拆分方式是纵向拆分，是从业务维度进行拆分。标准是按照业务的关联程度来决定，关联比较密切的业务适合拆分为一个微服务，而功能相对比较独立的业务适合单独拆分为一个微服务。

还有一种服务化拆分方式是横向拆分，是从公共且独立功能维度拆分。标准是按照是否有公共的被多个其他服务调用，且依赖的资源独立不与其他业务耦合。

仍然社交App举例，无论是首页信息流、评论、消息箱还是个人主页，都需要显示用户的昵称。假如用户的昵称功能有产品需求的变更，你需要上线几乎所有的服务，这个成本就有点高了。显而易见，如果我把用户的昵称功能单独部署成一个独立的服务，那么有什么变更我只需要上线这个服务即可，其他服务不受影响，开发和上线成本就大大降低了。

2.2、微服务拆分需要解决的问题

必须要认识到，微服务架构也是有成本的，架构复杂度提升，也会带来一些新的问题，这些微服务架构必须要解决的问题：

服务如何定义。对于单体应用来说，不同功能模块之前相互交互时，通常是以类库的方式来提供各个模块的功能。对于微服务来说，每个服务都运行在各自的进程之中，应该以何种形式向外界传达自己的信息呢？答案就是接口，无论采用哪种通讯协议，是HTTP还是RPC，服务之间的调用都通过接口描述来约定，约定内容包括接口名、接口参数以及接口返回值。
服务如何发布和订阅。单体应用由于部署在同一个WAR包里，接口之间的调用属于进程内的调用。而拆分为微服务独立部署后，服务提供者该如何对外暴露自己的地址，服务调用者该如何查询所需要调用的服务的地址呢？这个时候你就需要一个类似登记处的地方，能够记录每个服务提供者的地址以供服务调用者查询，在微服务架构里，这个地方就是注册中心。
服务如何监控。通常对于一个服务，我们最关心的是QPS（调用量）、AvgTime（平均耗时）以及P999（99.9%的请求性能在多少毫秒以内）这些指标。这时候你就需要一种通用的监控方案，能够覆盖业务埋点、数据收集、数据处理，最后到数据展示的全链路功能。
服务如何治理。可以想象，拆分为微服务架构后，服务的数量变多了，依赖关系也变复杂了。比如一个服务的性能有问题时，依赖的服务都势必会受到影响。可以设定一个调用性能阈值，如果一段时间内一直超过这个值，那么依赖服务的调用可以直接返回，这就是熔断，也是服务治理最常用的手段之一。
故障如何定位。在单体应用拆分为微服务之后，一次用户调用可能依赖多个服务，每个服务又部署在不同的节点上，如果用户调用出现问题，你需要有一种解决方案能够将一次用户请求进行标记，并在多个依赖的服务系统中继续传递，以便串联所有路径，从而进行故障定位。

3、微服务技术选型

对于大部分公司而言，自研来解决微服务架构的一些问题，成本是很难接受的。不过，幸运的是，有不少业界开源方案可供选择。

前几年比较火的是阿里的Dubbo，后来一度停止维护，最近两年又起死回生，重新焕发生机。

后来又出现了Spring体系下的微服务方案Spring Cloud，并迅速流行起来。

Spring Cloud本身不是新的框架，它是一系列框架的有机组合，利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发。并非所有组件都由Spring提供，Netflix扮演了重要的角色。

注册中心Eureka、熔断器Hystrix、负载均衡组件Ribbon、网关Zuul等重要组件均由Netflix提供。

SpingCloud微服务架构

4、为什么要使用SpringCloud Alibaba

SpringCloud生态已经如此完善了。什么是SpringClou Alibaba? 为什么要使用SpringCloud Alibaba?

来自阿里云的说法：

Spring Cloud 本身是一套微服务规范，并不是一个拿来即可用的框架，而 Spring Cloud Alibaba 的开源为开发者们提供了这套规范的实现方式。同时，Spring Cloud Alibaba 提供的完整的微服务组件、中文文档和本地化的开源服务提高了开发者们接入微服务的速率，并降低了后续的运维难度。

简单说，Spring Cloud Alibaba是阿里开源的一套Sping Cloud规范的实现。

那么，第二点，为什么要使用SpringCloud Alibaba？

因为上面提到的SpringCloud官方版，或者说SpringCloud Netflix版一些重要组件如注册中心Euraka、Ribbon已经不再迭代更新了。

SpringCloud Alibaba恰逢其会开源孵化毕业，所以这两年热度迅速提升，甚至可以说是”SpringCloud2.0″。

来自阿里SpringCloud Alibaba总体结构图：