微服务架构(天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物。)
1.认识微服务
1.1.单体架构
单体架构:将业务的所有功能集中在一个项目中开发,打成一个包部署。
单体架构的优缺点如下:
优点:
架构简单
部署成本低
缺点:
耦合度高(维护困难、升级困难)
1.2.分布式架构
分布式架构:根据业务功能对系统做拆分,每个业务功能模块作为独立项目开发,称为一个服务。
分布式架构的优缺点:
优点:
降低服务耦合
有利于服务升级和拓展
缺点:
服务调用关系错综复杂
分布式架构虽然降低了服务耦合,但是服务拆分时也有很多问题需要思考:
服务拆分的粒度如何界定?
服务之间如何调用?
服务的调用关系如何管理?
我们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。
1.3.微服务
微服务的架构特征:
单一职责:微服务拆分粒度更小,每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
自治:团队独立、技术独立、数据独立,独立部署和交付
面向服务:服务提供统一标准的接口,与语言和技术无关
隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题
微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚,低耦合。
因此,可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。
但方案该怎么落地?选用什么样的技术栈?全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地方案。
其中在Java领域最引人注目的就是SpringCloud提供的方案了。
1.4.SpringCloud
SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址:Spring Cloud。
SpringCloud集成了各种微服务功能组件,并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配,从而提供了良好的开箱即用体验。
其中常见的组件包括:
另外,SpringCloud底层是依赖于SpringBoot的,并且有版本的兼容关系,如下:
1.5.微服务总结
单体架构:简单方便,高度耦合,扩展性差,适合小型项目。例如:学生管理系统
分布式架构:松耦合,扩展性好,但架构复杂,难度大。适合大型互联网项目,例如:京东、淘宝
微服务:一种良好的分布式架构方案
①优点:拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低
②缺点:架构非常复杂,运维、监控、部署难度提高
SpringCloud是微服务架构的一站式解决方案,集成了各种优秀微服务功能组件
2.服务拆分和远程调用
任何分布式架构都离不开服务的拆分,微服务也是一样。
2.1.服务拆分原则
总结微服务拆分时的几个原则:
不同微服务,不要重复开发相同业务
微服务数据独立,不要访问其它微服务的数据库
微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其它微服务调用
3.微服务架构补充
3.1 单体应用架构
本质就是将项目所有模块(功能)打成jar或者war,然后部署一个进程
优点: 1:部署简单:由于是完整的结构体,可以直接部署在一个服务器上即可。 2:技术单一:项目不需要复杂的技术栈,往往一套熟悉的技术栈就可以完成开发。
缺点: 1:系统启动慢,一个进程包含了所有的业务逻辑,涉及到的启动模块过多,导致系统的启动、重启时间周期过长;
2:系统错误隔离性差、可用性差,任何一个模块的错误均可能造成整个系统的宕机;
3:可伸缩性差:系统的扩容只能只对这个应用进行扩容,无法结合业务模块的特点进行伸缩。
4: 线上问题修复周期长:任何一个线上问题修复需要对整个应用系统进行全面升级。
5: 跨语言程度差
6: 不利于安全管理,所有开发人员都拥有全量代码。
小型项目适合单体应用架构. 比如:OA办公系统。管理类的项目 仓库管理系统。
3.2 微服务应用
微服务架构论文: Microservices
简单来说,微服务架构风格[1]是一种将一个单一应用程序开发为一组小型服务的方法,每个服务运行在自己的进程中,服务间通信采用轻量级通信机制(通常用HTTP资源API)。这些服务围绕业务能力构建并且可通过全自动部署机制独立部署。这些服务共用一个最小型的集中式的管理,服务可用不同的语言开发,使用不同的数据存储技术。
> 一个项目被拆分若干个项目
> 每个项目可以独立运行
> 每个项目可以使用不同的语言开发
> 每个项目可以拥有独立的数据库
> 项目与项目之间可以通信[http协议]
解读微服务特点:
1:微服务是一种项目架构思想(风格)
2:微服务架构是一系列小服务的组合(组件化与多服务)
3:任何一个微服务,都是一个独立的进程(独立开发、独立维护、独立部署)
4:轻量级通信http协议(跨语言,跨平台)
5:服务粒度(围绕业务功能拆分---模块拆分【系统管理服务】【日志服务】【焦虑测试】【抑郁测试系统】)
3.3 微服务架构的优势
1.易于开发和维护 一个微服务只关注一个特定的业务功能,所以它的业务清晰、代码量较少。开发和维护单个微服务相对比较简单,整个应用是由若干个微服务构建而成,所以整个应用也会维持在可控状态;
2.单个微服务启动较快 单个微服务代码量较少,所以启动会比较快;
3.局部修改容易部署 单体应用只要有修改,就要重新部署整个应用,微服务解决了这样的问题。一般来说,对某个微服务进行修改,只需要重新部署这个服务即可;
4.技术栈不受限 在微服务中,我们可以结合项目业务及团队的特点,合理地选择技术栈
5.按需伸缩 焦虑系统访问量大,只需要对焦虑系统进行扩展。
3.4 微服务架构的缺点(挑战)
1、服务太多,导致服务间的依赖错综复杂,运维难度大
2、微服务放大了分布式架构的系列问题
分布式事务(seata)
分布式锁怎么处理(redisson) ,
服务注册与发现(nacos) .
依赖服务不稳定(sentinel)导致服务雪崩怎么办?
3、运维复杂度陡增,部署数量多、监控进程多导致整体运维复杂度提升。
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