SpringCloud微服务架构详解(万字图文)

SpringCloud微服务架构详解(万字图文)-mikechen

什么是Spring Cloud?

SpringCloud 是一套完整的微服务解决方案,基于 SpringBoot框架,为开发人员提供了一套完整的微服务架构方案。

 

什么是微服务架构?

微服务是一种架构模式,它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通。

微服务架构的特点,主要包含如下6点:

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1.一组小的服务:大小没有特别的标准,只要同一团队的工程师理解服务的标识一致即可;

2.独立的进程:比如部署在 java的tomcats等;

3.轻量级的通信:比如:典型的http协议;

4.基于业务能力:类似用户服务,商品服务等等;

5.独立部署:迭代速度快;

6.无集中式管理:无须统一技术栈,可以根据不同的服务或者团队进行灵活选择。

 

Spring Cloud微服务架构组件

Spring Cloud提供了一系列的组件来实现微服务架构组件,包含:比如:服务注册与发现、负载均衡、断路器、配置管理、服务网关、分布式跟踪等。

 

1.Eureka

Eureka 是一个服务注册与发现组件,它由服务注册中心和服务提供者组成。

如下图所示:

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服务提供者在启动时向 Eureka 服务器注册自己的信息,服务注册中心维护一个服务注册表,记录所有已注册的服务。

客户端应用程序可以通过向 Eureka 服务器发送查询请求来获取可用的服务实例。

 

2.Ribbon

Ribbon是一个客户端负载均衡组件,它内置了多种负载均衡算法,比如:轮询、随机、加权轮询等,可以根据配置的策略将请求发送到多个服务实例中。

如下图所示:

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Ribbon可以与服务注册中心(如Eureka)集成,从注册中心获取可用的服务实例列表。

它通过周期性地从注册中心获取服务的信息并缓存起来,以便快速地进行服务实例的选择和请求转发。

 

3.Feign

FeignSpringCloud 组件中的一个轻量级Restful的HTTP服务客户端,通过 接口 + 注解的方式发起 HTTP 请求调用。

Feign主要是帮助我们方便进行Rest API服务间的调用,Feign最大的作用就是减少 HTTP 远程调用的复杂性。

Feign大致工作流程图如下:

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4.Hystrix

Hystrix 是一个容错和故障处理的组件,它实现了断路器模式,通过隔离、超时控制、服务降级和故障转移等操作。

为什么需要Hystrix 熔断器?

分布式系统环境下,服务间类似依赖非常常见,如下图所示:

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如果各个服务正常运行,那大家齐乐融融,但是如果其中一个服务Service C崩坏掉会出现什么样的情况呢?

如下图所示:

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如果服务Service C挂了,长期会把上游相关的B、A等服务也拖挂,所以这个时候就需要相关的熔断机制了,类似日常生活中电流过大,保险丝就要熔断是一个道理。

通过使用Hystrix,可以在服务之间进行隔离、超时控制、服务降级和故障转移等操作,从而提高系统的稳定性和弹性。

 

5.Zuul

ZuulSpringCloud 组件之一,它充当了整个系统的前门,负责对外部请求进行路由、认证和授权,并将请求转发到相应的微服务实例。

如下图所示:

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Zuul与Ribbon集成,可以利用Ribbon的负载均衡能力将请求分发到多个服务实例中,提高系统的可用性和性能。

Zuul作为服务网关,提供了请求路由、认证授权、过滤等功能,可以统一处理外部请求,并将其转发到后端的微服务实例。

 

6.Config

Config 是一个分布式配置管理的组件,它提供了集中式的配置管理和动态刷新的能力。

通过使用 Config,可以将应用程序的配置集中管理,便于对配置的修改和管理。

 

7.Sleuth

Spring Cloud Sleuth 是 Spring Cloud的链路追踪组件,实现了分布式跟踪解决方案。

随着微服务架构设计模式的流行,服务按照不同的维度进行拆分,在复杂的微服务架构系统中,会形成一个复杂的分布式服务调用链路。

如下图所示:

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面对复杂的调用链路就带来一系列问题:

  • 如何快速发现问题?
  • 如何判断故障影响范围?
  • 如何梳理服务依赖以及依赖的合理性?
  • 如何分析链路性能问题以及实时容量规划?

而链路追踪的出现正是为了解决这种问题,它可以在复杂的服务调用中定位问题。

 

8.Bus

Bus 是一个事件和消息总线组件,它用于在分布式系统中传播配置的变更和事件。

通过使用 Bus,可以实现配置的动态刷新和系统间的事件通知。

 

9.Stream

Stream 是一个用于构建消息驱动的微服务的组件,它提供了与消息中间件的集成,简化了消息的生产和消费。

通过使用 Stream,可以实现异步消息处理和事件驱动的微服务架构。

 

10.Security

Security 是一个用于在微服务中提供安全认证和授权的组件,它支持基于令牌的身份验证和访问控制,保护微服务免受未经授权的访问。

 

Spring Cloud微服务架构实现

Spring Cloud的整体架构,如下图所示:

SpringCloud微服务架构详解(万字图文)-mikechen
通过这张图,可以比较清楚的了解到各组件配置使用运行机制。
大致流程如下所示:

第一步:请求统一通过API网关Zuul来访问内部服务;

第二步:网关接收到请求后,从注册中心Eureka获取可用服务;

第三步:由Ribbon进行均衡负载后,分发到后端具体实例;

第四步:微服务之间通过Feign进行通信处理业务;

第五步:Hystrix负责处理服务超时熔断;

第六步:Turbine监控服务间的调用和熔断相关指标。

以上就是Spring Cloud微服务架构详解,更多Spring Cloud请查看:Spring Cloud教程(史上最全图文详解)

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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