微服务简介
微服务的概念
传统单体大项目的缺点:
- 系统较大、较复杂,开发难度大
- 部署速度慢
- 难以升级、维护
微服务是一种架构风格,将一个大项目拆分为多个小的、独立的微服务(功能单元)。
微服务的特点:
- 小:微服务是体积较小的功能单元,将一个大项目拆分为多个微服务
- 独:服务都是独立的,运行在单独的JVM进程中,需要单独部署、维护,服务可以使用不同的编程语言来写,可以使用不同的数据库。每个服务往往都要做集群(节点数视该服务的访问量而定)。
- 轻:服务之间的通信机制是轻量级的
- 松:服务之间是松耦合的
微服务的优点:
- 易于开发、维护,扩展性好
- 启动快,修改局部无需重新部署整个项目
- 技术栈不受限制
使用微服务时,可以针对性地设置集群大小,比如电商网站,商品、订单模块负载大,集群节点多些;积分模块负载小,集群节点少些。
微服务的缺点:
- 要部署、维护多个服务(服务治理),运维难度加大。
- 单体应用使不使用分布式都行,微服务一般都要使用分布式,对开发人员的技术要求较高
- 调整接口成本高,需要同时修改调用它的其它微服务
- 代码重复多。单体应用把要重复调用代码封装为工具类,项目中直接调用即可;每个微服务都是独立的,不能调用其它微服务中的类,需要把要用的类copy到要本服务中。
- 事务难度增加,要使用分布式事务。比如购买商品获赠积分,订单服务创建订单+积分服务增加积分,这是一个事务,但不在同一个应用中,使用事务难度增大。
微服务的拆分与设计
如果项目拆分过粗,那和单体应用差不多;如果拆分过细,则服务太多,管理难度大,服务调用开销大。
拆分的大原则:一个模块不依赖、或极少依赖其它模块,但需要给多个模块、客户端提供数据(一般2个或2个以上)。
微服务的设计原则:
- 单一职责:每个服务只管本模块的业务,不处理其他模块的业务。
- 服务自治:每个服务都是单独的,单独进行开发、测试、部署。
- 轻量级通信:服务之间的通信要是轻量级的、跨平台、跨语言,这样可以让服务的开发不收技术种类限制。
- 接口明确:服务之间往往要相互调用,设计服务之间的接口时,要将接口设计得通用些、考虑全面些,后续维护、升级时不轻易修改接口。
服务消费者、服务提供者
eg.用户服务调用订单服务,用户服务是服务消费者,订单服务是服务提供者。
常用的微服务框架
- Spring Cloud
- Dubbo 阿里巴巴的开源框架,现在由Apache维护
前台如何访问、调用微服务?
比如查询订单信息,要访问订单的微服务,有时候需要访问多个微服务。
微服务部署在不同的服务器上,一般是无状态的,不保存用户的状态信息(比如是否已登录),需要找一个地方来保存用户的状态信息、检查用户权限。
一般要通过API Gateway来访问微服务。
API Gateway,其实就是一个代理,代理所有微服务,请求交给API Gateway,由API Gateway调用相应的微服务来处理。
API Gateway提供统一的接口,供前台调用,并保护用户状态、检查用户权限。
API Gateway只是一个称谓,有多种实现:可以是MVC框架,可以是node.js服务器,也可以是其它的。
SpringCloud使用Eureka作为服务注册中心,Dubbo使用Zookeeper作为服务注册中心,服务节点、注册中心之间通过心跳机制动态维护服务节点状态。
微服务的一些概念
- 网关 路由转发+过滤器。比如请求订单服务,网关将请求路由转发给注册中心,注册中心选择一个订单服务的节点来处理。可以在网关处对请求做一些处理,比如验证用户是否登录,实现过滤功能。
- 服务注册发现
- 负载均衡器。通常有多个节点提供同一个服务,需要用负载均衡器确定转发给哪个节点处理
- 配置中心。节点太多,需要一个配置中心统一管理各节点的配置,方便运维。
- 链路追踪。一个业务可能需要调用多个服务来完成,比如下单:订单服务 -> 用户服务、商品服务 -> 支付服务,服务调用形成了一个链路
- 熔断 保护服务节点本身、被调者,提升容错、可用性。
服务之间如何相互调用?
- REST
基于HTTP,简单灵活,跨语言、跨客户端(只要SDK封装HTTP就可以调用),应用广泛,SpringCloud使用的就是REST。
http的数据包大,可以携带更多的数据。
- RPC
远程过程调用,过程及即方法,远程调用其他服务中的方法,就像调用本地方法一样。
客户端、服务器之间建立TCP连接,安全可靠,连接可复用。
rpc数据包小,传输更快,支持同步调用、异步调用,Dubbo使用的就是RPC。
同步调用:调用服务时,当前线程阻塞,调用完成(返回结果)才继续往下执行
异步调用:调用服务时,当前线程继续往下执行,调用完成(返回结果)时自动调用回调函数处理返回的数据
服务的注册、发现
通常要把一个服务拷贝一下,部署到多个服务器上,实现服务的集群、分布式。访问量大的服务集群节点布置多些,访问量小的服务集群节点可少些。
运行过程中,一些服务器可能会下线,负载大的时候也会增加节点(服务器),节点会变化,要发给哪个节点来处理?
找到、发现某个节点,使用这个节点来处理请求,所以叫做服务发现,常用的技术有Zookeeper、Eureka。
服务提供者(各服务节点)把信息(本机地址、所提供的的服务)注册到Zookeeper或Eureka上,并使用心跳实时更新信息。
Zookeeper、Eureka根据这些注册信息、调用特定算法来计算,确定要调用哪个节点来处理请求,即发现一个服务。
访问量上升的处理
访问量上升,对某一服务的调用增加,如果不加处理,节点负载太大,会影响所有调用此服务的前台。
常用的处理方式:
- 重试机制
- 限流
- 熔断机制
- 负载均衡
- 降级(本地缓存)
Dubbo、SpringcCloud的对比
Dubbo
- 通信方式:rpc 性能高
- 注册中心:Zookeeper
SpringCloud
- 通信方式:http restful风格
- 注册中心:Eureka
- 配置中心:Config
- 断路器:Hystrix
- 网关:Zuul
- 分布式链路追踪:Sleuth+Zipkin
Dubbo很多功能都没有,为什么还有很多公司在使用Dubbo?
因为Dubbo的性能比SpringCloud要高很多,dubbo使用rpc通信,SpringCloud使用http、restful通信,http连接3次握手、4次挥手,很花时间;并且Dubbo板块少,简单一些,开发速度快。
SpringCloud组件多,功能更齐全,但开发起来慢一些,性能低一些。
如果项目对性能要求较高,优先考虑dubbo。