Spring Cloud的示例分析

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这篇文章给大家分享的是有关 Spring Cloud 的示例分析的内容。丸趣 TV 小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随丸趣 TV 小编过来看看吧。

1 Spring Cloud 概述 1.1 传统的应用 1.1.1 单体应用

  在此之前，笔者所在公司开发 Java 程序，大都使用 Struts、Spring、Hibernate（MyBatis）等技术框架，每一个项目都会发布一个单体应用。例如开发一个进销存系统，将会开发一个 war 包部署到 Tomcat 中，每一次需要开发新的模块或添加新功能时，都会在原来的基础上不断的添加。若干年后，这个 war 包不断的膨胀，程序员在进行调试时，服务器也可能需要启动半天，维护这个系统的效率极为低下。这样一个 war 包，涵盖了库存、销售、会员、报表等模块，如图 1 -1。

图 1 -1 单体应用

  这样的单体应用隐患非常多，任何的一个 bug，都有可能导致整个系统宕机。笔者印象最深刻的是，曾经有一客户在高峰期，导出一张销售明细报表（数据量较大），最终造成整个系统瘫痪，前台的销售人员无法售卖。维护这样一个系统，不仅效率极低，而且充满风险，项目组的各个成员惶惶不可终日，我们需要本质上的改变。

1.1.2 架构演进

  针对以上的单体应用的问题，我们参考 SOA 架构，将各个模块划分独立的服务模块（war），并且使用了数据库的读写分离，架构如图 1 -2。

图 1 -2 架构演进

  各个模块之间会存在相互调用的依赖关系，例如销售模块会调用会员模块的接口，为了减少各个模块之间的耦合，我们加入了企业服务总线（ESB），各模块与 ESB 之间的架构如图 1 - 3 所示。

图 1 -3 ESB

  加入 ESB 后，各个模块将服务发布到 ESB 中，它们与 ESB 之间使用 SOAP 协议进行通信。图 1 - 2 与图 1 - 3 的架构实现后，整个系统的性能有了明显的提升，各个模块的耦合度也降低了。运行了一段日子后，又出现了新的问题，由于销售终端数量的增多，销售模块明显超过其承受能力，为了保证销售前端的正常运行，我们使用了 Nginx 做负载均衡，请见图 1 -4。

图 1 -4 使用 Nginx

  随着销售模块的增多，带来了许多问题，例如管理这些模块，对于运维工程师来说，是一项艰巨的任务，一旦销售模块有所修改，他们将通宵达旦进行升级。另外，企业服务总线也有可能成为性能的瓶颈，虽然目前仍未出现该问题，但我们需要未雨绸缪。

1.1.3 架构要求

  从前面的架构演进可知，应用中的每一个点，都有可能成为系统的问题点。随着互联网应用的普及，在大数据、高并发的环境下，我们的系统架构需要面对更为严苛的挑战，我们需要一套新的架构，它起码能满足以下要求：

   高性能：这是应用程序的基本要求。

   独立性：其中一个模块出现 bug 或者其他问题，不可以影响其他模块或者整个应用。

   容易扩展：应用中的每一个节点，都可以根据实际需要进行扩展。

   便于管理：对于各个模块的资源，可以轻松进行管理、升级，减少维护成本。

   状态监控与警报：对整个应用程序进行监控，当某一个节点出现问题时，能及时发出警报。

  为了能解决遇到的问题、达到以上的架构要求，我们开始研究 Spring Cloud。

1.2 微服务与 Spring Cloud1.2.1 什么是微服务

  微服务一词来源 Martin Fowler 的“Microservices”一文，微服务是一种架构风格，将单体应用划分为小型的服务单元，微服务之间使用 HTTP 的 API 进行资源访问与操作。

  在对单体应用的划分上，微服务与前面的 SOA 架构有点类似，但是 SOA 架构侧重于将每个单体应用的服务集成到 ESB 上，而微服务做得更加彻底，强调将整个模块变成服务组件，微服务对模块的划分粒度可能会更细。以我们前面的销售、会员模块为例，在 SOA 架构中，只需要将相应的服务发布到 ESB 容器就可以了，而在微服务架构中，这两个模块本身，将会变为一个或多个的服务组件。SOA 架构与微服务架构，请见图 1 - 5 与图 1 -6。

图 1 -5 SOA 架构

图 1 -6 微服务架构

  在微服务的架构上，Martin Fowler 的文章肯定了 Netflix 的贡献，接下来，我们了解一下 Netflix OSS。

1.2.2 关于 Netflix OSS

 Netflix 是一个互联网影片提供商，在几年前，Netflix 公司成立了自己的开源中心，名称为 Netflix Open Source Software Center，简称 Netflix OSS。这个开源组织专注于大数据、云计算方面的技术，提供了多个开源框架，这些框架包括大数据工具、构建工具、基于云平台的服务工具等。Netflix 所提供的这些框架，很好的遵循微服务所推崇的理念，实现了去中心化的服务管理、服务容错等机制。

1.2.3 Spring Cloud 与 Netflix

 Spring Cloud 并不是一个具体的框架，大家可以把它理解为一个工具箱，它提供的各类工具，可以帮助我们快速的构建分布式系统。

 Spring Cloud 的各个项目基于 Spring Boot，将 Netflix 的多个框架进行封装，并且通过自动配置的方式将这些框架绑定到 Spring 的环境中，从而简化了这些框架的使用。由于 Spring Boot 的简便，使得我们在使用 Spring Cloud 时，很容易的将 Netflix 各个框架整合进我们的项目中。Spring Cloud 下的“Spring Cloud Netflix”模块，主要封装了 Netflix 的以下项目：

   Eureka：基于 REST 服务的分布式中间件，主要用于服务管理。

   Hystrix：容错框架，通过添加延迟阀值以及容错的逻辑，来帮助我们控制分布式系统间组件的交互。

   Feign：一个 REST 客户端，目的是为了简化 Web Service 客户端的开发

   Ribbon：负载均衡框架，在微服务集群中为各个客户端的通信提供支持，它主要实现中间层应用程序的负载均衡

   Zuul：为微服务集群提供过代理、过滤、路由等功能。

1.2.4 Spring Cloud 的主要模块

  除了 Spring Cloud Netflix 模块外，Spring Cloud 还包括以下几个重要的模块：

   Spring Cloud Config：为分布式系统提供了配置服务器和配置客户端，通过对它们的配置，可以很好的管理集群中的配置文件。

   Spring Cloud Sleuth：服务跟踪框架，可以与 Zipkin、Apache HTrace 和 ELK 等数据分析、服务跟踪系统进行整合，为服务跟踪、解决问题提供了便利。

   Spring Cloud Stream：用于构建消息驱动微服务的框架，该框架在 Spring Boot 的基础上，整合了“Spring Integration”来连接消息代理中间件。

   Spring Cloud Bus：连接 RabbitMQ、Kafka 等消息代理的集群消息总线。

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