4. Spring Cloud 微服務(wù)全家桶有哪些？

除了常用組件之外，Spring Cloud 還集成了微服務(wù)全家桶，開箱即用：

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• 服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)類，包括：Eureka、Consul、Zookeeper、Etcd 等。服務(wù)注冊：每個微服務(wù)組件都向注冊中心登記自己提供的服務(wù)，包括服務(wù)的主機(jī)、端口號、版本號、通訊協(xié)議等信息。注冊中心按照服務(wù)類型分類組織服務(wù)清單，同時(shí)以心跳檢測的方式監(jiān)測清單中服務(wù)是否可用，若不可用需要從服務(wù)清單中剔除，以達(dá)到排除故障服務(wù)的效果。服務(wù)發(fā)現(xiàn)：在服務(wù)治理框架下，服務(wù)間的調(diào)用不再通過具體的實(shí)例地址來實(shí)現(xiàn)，而是通過服務(wù)名發(fā)起請求調(diào)用實(shí)現(xiàn)。服務(wù)調(diào)用方通過服務(wù)名從注冊中心的服務(wù)清單中獲取服務(wù)實(shí)例的列表清單，通過指定的負(fù)載均衡策略取出一個服務(wù)實(shí)例位置來進(jìn)行服務(wù)調(diào)用。

• 服務(wù)調(diào)用框架類，包括：Ribbon、Feign 等。客戶端負(fù)載均衡，將負(fù)載均衡邏輯集成到消費(fèi)方，消費(fèi)方從注冊中心獲知服務(wù)有哪些實(shí)例可用，然后再按照某種策略從這些地址中選擇一個服務(wù)實(shí)例進(jìn)行訪問。

• 服務(wù)容錯組件類，包括：Hystrix 等。服務(wù)熔斷：某個目標(biāo)服務(wù)不可用或大量訪問超時(shí)，系統(tǒng)將斷開該服務(wù)的調(diào)用，對后續(xù)的調(diào)用請求，系統(tǒng)不再繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)至此服務(wù)，直接返回失敗應(yīng)答，從而快速地釋放資源；如果目標(biāo)服務(wù)情況好轉(zhuǎn)，則恢復(fù)調(diào)用。服務(wù)降級：在應(yīng)急屏蔽或服務(wù)熔斷情況下，直接返回本地缺省的應(yīng)答。

• 統(tǒng)一配置中心類，包括：Spring Cloud Config、Spring Cloud Bus 等。在服務(wù)構(gòu)建階段，配合構(gòu)建流水線，為服務(wù)軟件包或鏡像提供配置；在服務(wù)運(yùn)維階段，動態(tài)調(diào)整服務(wù)配置，滿足運(yùn)維的靈活性需求；在服務(wù)開發(fā)階段，提供配置API將配置外置化，供其他系統(tǒng)調(diào)用。

• 服務(wù)網(wǎng)關(guān)代理類，包括：Zuul、Spring Cloud Gateway 等。主要提供服務(wù)路由功能，即接收消費(fèi)方的所有請求，按照某種策略將請求轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)提供方。同時(shí)，在服務(wù)網(wǎng)關(guān)中完成一系列橫切面的功能，例如：權(quán)限校驗(yàn)、請求計(jì)量、流量控制、服務(wù)質(zhì)量、請求管理、響應(yīng)管理、版本管理等。

• 調(diào)用鏈路監(jiān)測類，包括：Spring Cloud Sleuth，封裝了 Dapper、Zipkin 和 HTrace 等。微服務(wù)架構(gòu)下組件的數(shù)量眾多，一個業(yè)務(wù)請求可能需要調(diào)用多個服務(wù)，調(diào)用的復(fù)雜性決定了錯誤和異常難以定位。我們需要知道每個請求到底有哪些服務(wù)參與，調(diào)用順序是怎么樣的，從而清楚每個調(diào)用步驟，出現(xiàn)問題也能很快定位。

通常我們會采用 Eureka 作為服務(wù)注冊中心，實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)；通過 Ribbon 和 Feign 實(shí)現(xiàn)服務(wù)的消費(fèi)以及客戶端負(fù)載均衡；通過 Spring Cloud Config 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用不同環(huán)境的外部化配置以及版本管理。為了讓服務(wù)集群更為健壯，借助 Hystrix 的融斷機(jī)制來避免微服務(wù)架構(gòu)中個別服務(wù)出現(xiàn)異常時(shí)引起故障蔓延和雪崩。服務(wù)網(wǎng)關(guān) Zuul 為微服務(wù)架構(gòu)門戶，將權(quán)限控制、計(jì)量計(jì)費(fèi)等較重的非業(yè)務(wù)邏輯內(nèi)容遷移到服務(wù)路由層面，使得服務(wù)集群主體能夠具備更高的可復(fù)用性和可測試性。

5. Spring Cloud 如何融合 DevOps？

接下來，我們來了解一下 Spring Cloud 在與 DevOps 融合方面可以做哪些事情，它是如何讓應(yīng)用持續(xù)交付更加快捷的？我們都知道，DevOps 打造了一套持續(xù)交付的流程，包括：開發(fā)、編譯、測試、發(fā)布、運(yùn)營等節(jié)點(diǎn)。如何讓應(yīng)用更順暢地通過上述各個節(jié)點(diǎn)呢？Spring Cloud 可以在每個研發(fā)節(jié)點(diǎn)上做一些配合和優(yōu)化：

• 開發(fā)環(huán)節(jié)，我們大家應(yīng)該都試用過 Spring Initializer 創(chuàng)建過 Spring Boot 項(xiàng)目工程，除此之外我們還可以借助 Maven Archetype 來快速生成項(xiàng)目工程。Archetype 是 Maven 工程的模板工具包，一個 Archetype 定義了某種類型項(xiàng)目的基本骨架，借助它盡可能快地給用戶提供示例工程。
• 測試環(huán)節(jié)，微服務(wù)通常對外提供 RESTful API，供各種類型客戶端調(diào)用，而以往我們需要借助文檔來記錄這些 API 信息，以便其他人員查閱和測試。如果 API 發(fā)生了改變，那我們就需要同步更新文檔，這會降低持續(xù)交付的效率，而 Swagger 可以幫我們自動生成 API 在線文檔，與代碼實(shí)現(xiàn)保持同步。在此基礎(chǔ)上，我們還可以對 API 進(jìn)行自動化測試。通過 Spring Boot 集成 Swagger，讓接口測試變得更加自動化。
• 發(fā)布環(huán)節(jié)，使用 Spring Boot 開發(fā)的項(xiàng)目，可以嵌入應(yīng)用服務(wù)器 Jetty、Tomcat 等，最適合發(fā)布成 Docker 鏡像。我們可以提供制作鏡像的 Dockerfile 模板，不再使用 Docker Maven 插件，而是在當(dāng)前項(xiàng)目的根目錄下新建一個 Dockerfile 文件，代碼編寫完了之后，用戶只需要修改一些參數(shù)，直接手動執(zhí)行命令將應(yīng)用打成鏡像，這樣就不用深入學(xué)習(xí)容器相關(guān)技術(shù)了。
• 運(yùn)營環(huán)節(jié)，我們可以接入統(tǒng)一配置中心、日志云、全鏈路追蹤等平臺，方便問題的定位解決。

6. Spring Cloud 如何適配云基礎(chǔ)設(shè)施？

剛才我們已經(jīng)詳細(xì)介紹了 Spring Cloud 在開發(fā)框架、服務(wù)集成和融合 DevOps 等方面的內(nèi)容，接下來我們看看 Spring Cloud 在適配云平臺方面可以做哪些事情。通常為了讓各種云計(jì)算技術(shù)棧對應(yīng)用開發(fā)者透明，降低應(yīng)用上云的難度，我們需要適配虛擬機(jī)、容器等不同類型的云基礎(chǔ)設(shè)施。

虛擬機(jī)是物理機(jī)的抽象，包括操作系統(tǒng)、內(nèi)存和存儲等，在制作 VM 鏡像的時(shí)候可以按需安裝軟件，例如：WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫等，這些軟件也會出現(xiàn)在以該鏡像啟動的虛擬機(jī)中，VM 與它所在的主機(jī)，以及主機(jī)上其他 VM 相互隔離。容器在系統(tǒng)中只需要代碼運(yùn)行庫環(huán)境所需的空間即可，同一個操作系統(tǒng)上的容器共享主機(jī)內(nèi)核。由于實(shí)現(xiàn)原理不同，運(yùn)行虛擬機(jī)和容器時(shí)所需的資源也不同。虛擬機(jī)本質(zhì)上是一個完整的計(jì)算機(jī)，比容器需要更多的資源，而容器只是操作系統(tǒng)的一部分。一般容器集群資源密集度較低，因此在單個服務(wù)器上運(yùn)行多容器要比在單個服務(wù)器上運(yùn)行多VM更適合。

那我們的應(yīng)用適合部署在哪種基礎(chǔ)設(shè)施上呢？通常公共應(yīng)用適合采用虛擬機(jī)部署，例如：消息隊(duì)列、注冊中心、數(shù)據(jù)庫等等，這類應(yīng)用對運(yùn)行資源要求比較高，本身沒有太多個組件構(gòu)成；業(yè)務(wù)應(yīng)用適合采用容器部署，我們可以將業(yè)務(wù)應(yīng)用拆解成大量職責(zé)單一的微服務(wù)組件，每個組件對資源要求相對確定，而且在不同訪問量下需要彈性伸縮。

因此，我們 DevOps 系統(tǒng)需要抽象出操作不同基礎(chǔ)設(shè)施的管理接口，基于這些管理接口實(shí)現(xiàn)應(yīng)用生命周期管理、服務(wù)治理等功能，這塊可以借鑒國外廠商指定了一個云應(yīng)用管理標(biāo)準(zhǔn) CAMP（Cloud Application Management for Platform），它定義了應(yīng)用構(gòu)建、運(yùn)行、管理、監(jiān)控和更新等API，以及資源模型和交互協(xié)議等。??

7. Spring Cloud 填空式應(yīng)用開發(fā)模式

在單個微服務(wù)構(gòu)建上，Spring 已經(jīng)從展示層、領(lǐng)域?qū)雍蛿?shù)據(jù)源層給我們提供了豐富的組件，我們只需要關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯代碼的編寫；在服務(wù)集成上，Spring Cloud 已經(jīng)提供了微服務(wù)全家桶，我們只需要引用這些服務(wù)，不需要自行搭建這些公共服務(wù)；在對接 DevOps 和 云基礎(chǔ)設(shè)施上，我們可以做一些優(yōu)化和適配。在它的支持下，我們可以更加輕松地?fù)肀⒎?wù)、DevOps 和云計(jì)算，更好地應(yīng)對新技術(shù)挑戰(zhàn)。遵循分工協(xié)作的理念，Spring Cloud 給我們提供了一種填空式的開發(fā)模式，在這種開發(fā)模式下，我們只需要聚焦業(yè)務(wù)和用戶，從而以更快地迭代速度打磨出優(yōu)秀的產(chǎn)品。

8. 總結(jié)

Spring 家族變得越來越龐大，包括 Spring Framework、Spring Boot、Spring Cloud 等，如果我們對它沒有一個全局的認(rèn)知，那我們很容易迷失在技術(shù)細(xì)節(jié)當(dāng)中，也用不好這款產(chǎn)品。本文是作者參與公司微服務(wù)框架研發(fā)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知，可以作為 Spring Cloud 知識體系的索引，后續(xù)可以根據(jù)它深入學(xué)習(xí)某個特性。

本文主要價(jià)值是幫助大家梳理出 Spring Cloud 相關(guān)的知識框架，也就是我們常說的全局視角或者上帝視角。有了這個框架之后，我們可以根據(jù)自己的需要按圖索驥找相關(guān)節(jié)點(diǎn)的資料來研究學(xué)習(xí)，不至于陷入細(xì)節(jié)找不到方向。當(dāng)然，考慮到我們每個人的工作學(xué)習(xí)情況不同，平時(shí)遇到的問題也不同，本文內(nèi)容無法覆蓋所有人遇到的問題，歡迎大家留言提問，也歡迎關(guān)注「 IT老兵哥 」交流互動，謝謝！

本系列其他文章索引如下：

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文章標(biāo)題：如何正確使用SpringCloud？【下】-創(chuàng)新互聯(lián)
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