概述
- 微服务是什么
- 微服务的优点和缺点
- 微服务如何实现通信
- 你所知道的微服务技术栈
- Spring Cloud是什么
- Spring Cloud的优点
- Spring Cloud组件及功能
- Spring Cloud和Spring Boot的区别
- Spring Cloud和Dubbo的区别
- Eureka 和 Zookeeper 的区别
- 说下Eureka的自我保护机制
- REST 和 RPC 的对比
- 说下RPC的结构和实现原理
- 什么是Feign?如何使用
- Feign 和 Ribbon的区别
- 什么是 Ribbon
- Ribbon负载均衡能干什么
- Hystrix相关注解
- Spring Cloud 断路器作用
- 什么是Zuul路由网关
- 什么是Spring Cloud Gateway
- 分布式配置中心的作用
- 什么是Spring Cloud Bus?如何使用
- 什么是服务熔断(服务降级)
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1. 微服务是什么
微服务架构是一种架构模式或者说是一种架构风格。
它提倡将单一应用程序划分为一组小的服务,每个服务运行在其独立的自己的进程中,服务之间相互协调、互相配合,为用户提供最终价值。
服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通(通常是基于HTTP的RESTful API),每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能够被独立的构建在生产环境、类生产环境等。
另外,应避免统一的、集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言、工具对其进行构建,可以有一个非常轻量级的集中式管理来协调这些服务,可以使用不同的语言来编写服务,也可以使用不同的数据存储。
2. 微服务的优点和缺点
优点:
(1)每个服务直接足够内聚,代码容易理解
(2)开发效率高,一个服务只做一件事,适合小团队开发
(3)松耦合,有功能意义的服务
(4)可以用不同语言开发,面向接口编程
(5)易于第三方集成
(6)微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML,CSS或其他越界
(7)可以灵活搭配,连接公共库/连接独立库
缺点:
(1)分布式系统的责任性大
(2)多服务运维难度加大
(3)系统部署依赖多:服务间通信成本,数据一致 ,系统集成测试,性能监控。
3. 微服务如何实现通信
(1)远程调用,比如feign调用,直接通过远程过程调用来访问别的service
(2)消息中间件
4. 你所知道的微服务技术栈
维度(springcloud) 服务开发 springboot spring springmvc
服务配置与管理 Netfix公司的Archaiusm
阿里的Diamond
服务注册与发现:Eureka,Zookeeper
服务调用:Rest RPC gRpc
服务熔断器:Hystrix
服务负载均衡:Ribbon Nginx
服务接口调用:Fegin
消息队列:Kafka Rabbitmq activemq
服务配置中心管理:SpringCloudConfig
服务路由(API网关)Zuul
事件消息总线:SpringCloud Bus
5. Spring Cloud是什么
Spring Cloud 是一个微服务框架。
它提供了全套的分布式系统解决方案,不仅对微服务基础框架NetFilx的多个开源组件进行了封装,同时还实现了和云端平台及SpringBoot开发框架的集成。
Spring Cloud为微服务架构开发设计的配置管理、服务治理、熔断机制、智能路线、微代理、控制总线、一次性token、全局一致性锁、leader选举、分布式session、 集群状态管理等提供了一种简单的开发方式。
Spring Cloud 为开发者提供了快速构建分布式系统的工具,开发者可以快速的启动服务或构建应用,同时能够快速和运平台资源进行对接。
6. Spring Cloud的优点
使用 Spring Boot 开发分布式微服务时,我们面临以下问题 :
(1)与分布式系统相关的复杂性-这种开销包括网络问题,延迟开销,带宽问题,安全问题。
(2)服务发现-服务发现工具管理群集中的流程和服务如何查找和互相交谈。它涉及一个服务目录,在该目录中注册服务,然后能够查找并连接到该目录中的服务。
(3)冗余-分布式系统中的冗余问题。
(4)负载平衡 --负载平衡改善跨多个计算资源的工作负荷,诸如计算机,计算机集群,网络链路,中央处理单元,或磁盘驱动器的分布。
(5)性能-问题 于各种运营开销导致的性能问题。
(6)部署复杂性 evops 技能的要求。
7. Spring Cloud组件及功能
Enreka : 服务治理组件,包括客户端的服务注册服务和服务端的服务发现机制
Feign : 基于Ribbon和Hystrix的服务调用组件
Ribbon : 负载均衡组件
Hystrix :服务容错组件
Zuul : 路由网关组件
8. Spring Cloud和Spring Boot的区别
(1)SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体微服务。
SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架. 它将SpringBoot开发的一个个单体微服务整合并管理起来,为各个微服务之间提供,配置管理、服务发现、断路器、路由、微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等等集成服务
(2)SpringBoot可以离开SpringCloud独立使用开发项目, 但是SpringCloud离不开SpringBoot ,属于依赖的关系.
9. Spring Cloud和Dubbo的区别
(1)服务调用方式: Dubbo是RPC ,Spring Cloud是 Rest Api
(2)注册中心:Dubbo 是zookeeper, Spring Cloud是Eureka,也可以是zookeeper
(3)服务网关: Dubbo本身没有实现,只能通过其他第三方技术整合,Spring Cloud有Zuul路由网关,作为路由服务器,进行消费者的请求分发
(4)断路器: Spring Cloud支持断路器,与git完美集成配置文件支持版本控制,事物总线实现配置文件的更新与服务自动装配等等一系列的微服务架构要素。
10. Eureka 和 Zookeeper 的区别
(1)Eureka取CAP的AP,注重可用性,Zookeeper取CAP的CP注重一致性。
Eureka可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的信息,但不能容忍直接down掉不可用。
(2)Eureka 的自我保护机制。如果在15分钟内超过85%的节点没有正常的心跳,那么Eureka就认为客户端与注册中心发生了网络故障,此时会出现以下几种情况: ① Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没有收到心跳而应该过期的服务。 ②Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其他节点上(即保证当前节点仍然可用) ③当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其他节点。 因此,Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像Zookeeper那样使整个微服务瘫痪。
Zookeeper 在选举期间注册服务瘫痪。当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时,剩余节点会重新选leader。问题在于,选取leader时间过长,30 ~ 120s,且选取期间zk集群都不可用,这样就会导致选取期间注册服务瘫痪。虽然服务最终会恢复,但选举期间不可用。
(3)Zookeeper有Leader和Follower角色,Eureka各个节点平等。
(4)Zookeeper采用过半数存活原则, Eureka采用自我保护机制解决分区 。
(5)Eureka本质是一个工程,Zookeeper只是一个进程。
11. 说下Eureka的自我保护机制
当Eureka Server 点在短时间内丢失了过多实例的连接时(比如网络故障或频繁启动关闭客户端)节点会进入自我保护模式,保护注册信息,不再删除注册数据,故障恢复时,自动退出自我保护模式。
12. REST 和 RPC 的对比
(1)RPC主要的缺陷是服务提供方和调用方式之间的依赖太强,需要对每一个微服务进行接口的定义,并通过持续继承发布,严格版本控制才不会出现冲突。
(2)REST是轻量级的接口,服务的提供和调用不存在代码之间的耦合,只需要一个约定进行规范。
13. 说下RPC的结构和实现原理
RPC全程Remote Procedure Call Protocol,即远程过程调用协议
结构:
RPC 服务方通过 RpcServer 去导出(export)远程接口方法,而客户方通过 RpcClient 去引入(import)远程接口方法。客户方像调用本地方法一样去调用远程接口方法,RPC 框架提供接口的代理实现,实际的调用将委托给代理RpcProxy 。代理封装调用信息并将调用转交给RpcInvoker 去实际执行。在客户端的RpcInvoker 通过连接器RpcConnector 去维持与服务端的通道RpcChannel,并使用RpcProtocol 执行协议编码(encode)并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。
RPC 服务端接收器 RpcAcceptor 接收客户端的调用请求,同样使用RpcProtocol 执行协议解码(decode)。解码后的调用信息传递给RpcProcessor 去控制处理调用过程,最后再委托调用给RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果
实现原理:
RPC的设计由Client,Client stub,Network ,Server stub,Server构成。 其中Client就是用来调用服务的,Client stub是用来把调用的方法和参数序列化的(因为要在网络中传输,必须要把对象转变成字节),Network用来传输这些信息到Server stub, Server stub用来把这些信息反序列化的,Server就是服务的提供者,最终调用的就是Server提供的方法。
14. 什么是Feign?如何使用?
Feign:
(1)feign采用的是基于接口的注解
(2)feign整合了ribbon,具有负载均衡的能力
(3)整合了Hystrix,具有熔断的能力
使用:
(1)添加pom依赖。
(2)启动类添加@EnableFeignClients
(3)定义一个接口@FeignClient(name=“xxx”)指定调用哪个服务
15. Feign 和 Ribbon的区别
(1)Ribbon都是调用其他服务的,但方式不同。
(2)启动类注解不同,Ribbon是@RibbonClient, feign的是@EnableFeignClients
(3)服务指定的位置不同,Ribbon是在@RibbonClient注解上声明,Feign则是在定义抽象方法的接口中使用@FeignClient声明。
(4)调用方式不同,Ribbon需要自己构建http请求,模拟http请求然后使用RestTemplate发送给其他服务,步骤相当繁琐。Feign需要将调用的方法定义成抽象方法即可。
16. 什么是 Ribbon
(1)Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端 负载均衡的工具。
(2)Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时,重试等。简单的说,就是在配置文件中列出Load Balancer(简称LB)后面所有的机器,Ribbon会自动的帮助你基于某种规则(如简单轮询,随机连接等)去连接这些机器。我们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。
17. Ribbon负载均衡能干什么
(1)将用户的请求平摊的分配到多个服务上
(2)集中式LB即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(可以是硬件,如F5, 也可以是软件,如nginx), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方;
(3)进程内LB将LB逻辑集成到消费方,消费方从服务注册中心获知有哪些地址可用,然后自己再从这些地址中选择出一个合适的服务器。 注意:Ribbon就属于进程内LB,它只是一个类库,集成于消费方进程,消费方 它来获取到服务提供方的地址。
18. Hystrix相关注解
@EnableHystrix:开启熔断
@HystrixCommand(fallbackMethod=”XXX”):声明一个失败回滚处理函数XXX,当被注解的方法执行超时(默认是 0毫秒),就会执行fallback函数,返回错误提示。
19. Spring Cloud 断路器作用
当一个服务调用另一个服务由于网络原因或自身原因出现问题时,调用者就会等服务器的响应,当更多的服务请求到这些资源导致更多的请求等待,发生连锁效应(雪崩效应)。
断路器有完全打开状态 : 一段时间内到一定的次数无法调用,并且多次监听没有恢复的迹象 ,断路器完全打开 ,那么下次请求就不会请求到该服务。
半开 : 短时间内有恢复迹象,断路器会将部分请求发给该服务,正常调用时,断路器关闭。
关闭:当服务一直处于正常状态,能正常调用
20. 什么是Zuul路由网关
(1)Zuul 包含了对请求的路由和过滤两个最主要的功能: 其中负责将外部请求转发到具体的微服务实例上,是实现外部访问统一入口的基础。而过滤器功能则负责将请求的处理过程进行干预,是实现请求校验、服务聚合等功能的基础。
(2)Zuul和Eureka进行整合,将Zuul自身注册为Eureka服务治理下的应用,同时从Eureka中获得其他微服务的消息,也即以后的访问微服务都是通过Zuul跳转后获得。 注意:Zuul服务最终还是会注册进Eureka 提供=代理+路由+过滤 三大功能
21. 什么是Spring Cloud Gateway
Spring Cloud Gateway是Spring Cloud官方推出的第二代网关框架,取代Zuul网关。
网关作为流量的,在微服务系统中有着非常作用,网关常见的功能有路由转发、权限校验、限流控制等作用。 使用了一个RouteLocatorBuilder的bean去创建路由,除了创建路由RouteLocatorBuilder可以让你添加各种predicates和filters,predicates断言的意思,顾名思义就是根据具体的请求的规则,由具体的route去处理,filters是各种过滤器,用来对请求做各种判断和修改。
22. 分布式配置中心的作用
(1)集中管理配置文件不同环境不同配置,动态化的配置更新,分环境部署比如 dev/test/prod/beta/release
(2)运行期间动态调整位置,不再需要在每个服务部署的机器上编写配置文件,服务会向配置中心统一拉取配置自己的信息
(3)当配置发生变动时,服务不需要重启即可感知到配置的变化并应用新的配置将配置信息以REST接口的形式暴露
23. 什么是Spring Cloud Bus? 如何使用?
spring cloud bus 将分布式的节点用轻量的消息代理连接起来,它可以用于广播配置文件的更改或者服务直接的通讯,也可用于监控。 如果修改了配置文件,发送一次请求,所有的客户端便会重新读取配置文件。
使用: (1)添加依赖 (2)配置rabbimq
24. 什么是服务熔断(服务降级)
熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。当某个微服务不可用或者响应时间太长时,会进行服务降级,进而熔断该节点微服务的调用,快速返回“错误”的响应信息。当检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。
在SpringCloud框架里熔断机制通过Hystrix实现,Hystrix会监控微服务间调用的状况,当失败的调用到一定阈值,缺省是5秒内调用20次,如果失败,就会启动熔断机制。 服务降级,一般是从整体负荷考虑。就是当某个服务熔断之后,服务器将不再被调用,此时客户端可以自己准备一个本地的fallback回调,返回一个缺省值。这样做,虽然水平下降,但好歹可用,比直接挂掉强。
最后
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