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随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大。需求的激增,带来的是技术上的压力。系统架构也因此也不断的演进、升级、迭代。从单一应用,到垂直拆分,到分布式服务,到SOA,以及现在火热的微服务架构,还有在Google带领下来势汹涌的Service Mesh。我们到底是该乘坐微服务的船只驶向远方,还是偏安一隅得过且过?
其实生活不止眼前的苟且,还有诗和远方。所以我们今天就回顾历史,看一看系统架构演变的历程;把握现在,学习现在最火的技术架构;展望未来,争取成为一名优秀的Java工程师。
当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是影响项目开发的关键。
存在的问题:
当访问量逐渐增大,单一应用无法满足需求,此时为了应对更高的并发和业务需求,我们根据业务功能对系统进行拆分:
优点:
系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题
可以针对不同模块进行优化
方便水平扩展,负载均衡,容错率提高
系统间相互独立
缺点:
服务之间相互调用,如果某个服务的端口或者ip地址发生改变,调用的系统得手动改变
搭建集群之后,实现负载均衡比较复杂
什么是分布式:将一个大的系统拆分成多个子系统
当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式调用是关键。
优点:
缺点:
OOP:面向对象编程
AOP:面向切面编程
SOA:面向服务编程
当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键
阿里巴巴内部目前使用的框架:HSF(好舒服),是dubbo的升级版
以前出现了什么问题?
服务治理要做什么?
缺点:
OOP:面向对象
AOP:面向切面
SOA:面向服务
前面说的SOA,英文翻译过来是面向服务的编程。微服务,似乎也是服务,都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆,但其实却有一些差别:
微服务的特点:
微服务结构图:
无论是微服务还是分布式服务(都是SOA,都是面向服务编程),都面临着服务间的远程调用。那么服务间的远程调用方式有哪些呢?
常见的远程调用方式有以下几种:
RPC:Remote Produce Call远程过程调用,类似的还有RMI(Remote Methods Invoke 远程方法调用,是JAVA中的概念,是JAVA十三大技术之一)。自定义数据格式,基于原生TCP通信,速度快,效率高。早期的webservice,现在热门的dubbo,都是RPC的典型
Http:http其实是一种网络传输协议,基于TCP,规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议。也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿。
现在热门的Rest风格,就可以通过http协议来实现。
相同点:底层通讯都是基于socket,都可以实现远程调用,都可以实现服务调用服务
不同点:
RPC:框架有:dubbo、cxf、(RMI远程方法调用)Hessian
当使用RPC框架实现服务间调用的时候,要求服务提供方和服务消费方 都必须使用统一的RPC框架,要么都dubbo,要么都cxf
跨操作系统在同一编程语言内使用
优势:调用快、处理快
http:框架有:httpClient
当使用http进行服务间调用的时候,无需关注服务提供方使用的编程语言,也无需关注服务消费方使用的编程语言,服务提供方只需要提供restful风格的接口,服务消费方,按照restful的原则,请求服务,即可
跨系统跨编程语言的远程调用框架
优势:通用性强
总结:对比RPC和http的区别
1 RPC要求服务提供方和服务调用方都需要使用相同的技术,要么都hessian,要么都dubbo
而http无需关注语言的实现,只需要遵循rest规范
2 RPC的开发要求较多,像Hessian框架还需要服务器提供完整的接口代码(包名.类名.方法名必须完全一致),否则客户端无法运行
3 Hessian只支持POST请求
4 Hessian只支持JAVA语言
RPC,即 Remote Procedure Call(远程过程调用),是一个计算机通信协议。 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序,而程序员无需额外地为这个交互作用编程。说得通俗一点就是:A计算机提供一个服务,B计算机可以像调用本地服务那样调用A计算机的服务。
通过上面的概念,我们可以知道,实现RPC主要是做到两点:
RPC调用流程图:
想要了解详细的RPC实现,给大家推荐一篇文章:自己动手实现RPC
Http协议:超文本传输协议,是一种应用层协议。规定了网络传输的请求格式、响应格式、资源定位和操作的方式等。但是底层采用什么网络传输协议,并没有规定,不过现在都是采用TCP协议作为底层传输协议。说到这里,大家可能觉得,Http与RPC的远程调用非常像,都是按照某种规定好的数据格式进行网络通信,有请求,有响应。没错,在这点来看,两者非常相似,但是还是有一些细微差别。
例如我们通过浏览器访问网站,就是通过Http协议。只不过浏览器把请求封装,发起请求以及接收响应,解析响应的事情都帮我们做了。如果是不通过浏览器,那么这些事情都需要自己去完成。
既然两种方式都可以实现远程调用,我们该如何选择呢?
因此,两者都有不同的使用场景:
那么我们该怎么选择呢?
微服务,更加强调的是独立、自治、灵活。而RPC方式的限制较多,因此微服务框架中,一般都会采用基于Http的Rest风格服务。
既然微服务选择了Http,那么我们就需要考虑自己来实现对请求和响应的处理。不过开源世界已经有很多的http客户端工具,能够帮助我们做这些事情,例如:
接下来,我们就一起了解一款比较流行的客户端工具:HttpClient
HttpClient是Apache公司的产品,是Http Components下的一个组件。
官网地址:http://hc.apache.org/index.html
特点:
Spring提供了一个RestTemplate模板工具类,对基于Http的客户端进行了封装,并且实现了对象与json的序列化和反序列化,非常方便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型,而是进行了抽象,目前常用的3种都有支持:
首先在项目中注册一个RestTemplate
对象,可以在启动类位置注册:
@SpringBootApplication
public class HttpDemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HttpDemoApplication.class, args);
}
@Bean
public RestTemplate restTemplate() {
// 默认的RestTemplate,底层是走JDK的URLConnection方式。
return new RestTemplate();
}
}
在测试类中直接@Autowired
注入:
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class)
public class HttpDemoApplicationTests {
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
@Test
public void httpGet() {
User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/hello", User.class);
System.out.println(user);
}
}
学习完了Http客户端工具,接下来就可以正式学习微服务了。
微服务是一种架构方式,最终肯定需要技术架构去实施。
微服务的实现方式很多,但是最火的莫过于Spring Cloud了。为什么?
SpringCloud是Spring旗下的项目之一,官网地址:http://projects.spring.io/spring-cloud/
Spring最擅长的就是集成,把世界上最好的框架拿过来,集成到自己的项目中。
SpringCloud也是一样,它将现在非常流行的一些技术整合到一起,实现了诸如:配置管理,服务发现,智能路由,负载均衡,熔断器,控制总线,集群状态等等功能。其主要涉及的组件包括:
netflix
以上只是其中一部分,架构图:
SpringCloud的版本命名比较特殊,因为它不是一个组件,而是许多组件的集合,它的命名是以A到Z的为首字母的一些单词组成:
我们在项目中,会是以Finchley(2.0)的版本。
其中包含的组件,也都有各自的版本,如下表:
Component组件 | Edgware.SR3(sp1.5) | Finchley.RC1(sp2.0) | Finchley.BUILD-SNAPSHOT |
---|---|---|---|
spring-cloud-aws | 1.2.2.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-bus | 1.3.2.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-cli | 1.4.1.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-commons | 1.3.3.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-contract | 1.2.4.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-config | 1.4.3.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-netflix | 1.4.4.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-security | 1.2.2.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-cloudfoundry | 1.1.1.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-consul | 1.3.3.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-sleuth | 1.3.3.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-stream | Ditmars.SR3 | Elmhurst.RELEASE | Elmhurst.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-zookeeper | 1.2.1.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-boot | 1.5.10.RELEASE | 2.0.1.RELEASE | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-task | 1.2.2.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.RELEASE |
spring-cloud-vault | 1.1.0.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-gateway | 1.0.1.RELEASE | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
spring-cloud-openfeign | 2.0.0.RC1 | 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT |
接下来,我们就一一学习SpringCloud中的重要组件。
版本区别
首先,我们需要模拟一个服务调用的场景。方便后面学习微服务架构
我们新建一个项目,对外提供查询用户的服务。
创建数据库
CREATE TABLE `tb_user` (
`id` int(11) NOT NULL,
`user_name` varchar(50) DEFAULT NULL,
`password` varchar(50) DEFAULT NULL,
`name` varchar(50) DEFAULT NULL,
`age` int(11) DEFAULT NULL,
`sex` int(11) DEFAULT NULL,
`birthday` date DEFAULT NULL,
`created` date DEFAULT NULL,
`updated` date DEFAULT NULL,
`note` varchar(50) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
-- ----------------------------
-- Records of tb_user
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_user` VALUES ('1', 'tom', '123456', 'tom', '20', '1', '1999-11-29', '2018-11-29', '2018-11-29', null);
INSERT INTO `tb_user` VALUES ('2', 'lucy', '123456', 'lucy', '20', '2', '2018-11-29', '2018-11-29', '2018-11-29', null);
借助于Spring提供的快速搭建工具:
填写项目信息:
添加web依赖:
添加mybatis依赖:
填写项目位置:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BUJWqMvU-1571298994185)(assets1533078712562.png)].](https://img-blog.csdnimg.cn/20181208093448774.png)
生成的项目结构:
依赖也已经全部自动引入:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.czxy.demo</groupId>
<artifactId>user-service-demo</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging>jar</packaging>
<name>user-service-demo</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.0.4.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.3.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
当然,因为要使用通用mapper,所以我们需要手动加一条依赖:
<dependency>
<groupId>tk.mybatis</groupId>
<artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.0.2</version>
</dependency>
ok!
注意:SpringCloud中mysql驱动包默认是8.x,太高了,可能会引起问题,所以需要修改成5.x
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
<version>5.1.32</version>
</dependency>
添加一个对外查询的接口:
@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping("/{id}")
public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
return this.userService.queryById(id);
}
}
Service:
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
public User queryById(Long id) {
return this.userMapper.selectByPrimaryKey(id);
}
}
mapper:
@Mapper
public interface UserMapper extends tk.mybatis.mapper.common.Mapper<User>{
}
实体类:
@Table(name = "tb_user")
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
// 用户名
private String userName;
// 密码
private String password;
// 姓名
private String name;
// 年龄
private Integer age;
// 性别,1男性,2女性
private Integer sex;
// 出生日期
private Date birthday;
// 创建时间
private Date created;
// 更新时间
private Date updated;
// 备注
private String note;
// 。。。省略getters和setters
}
属性文件,这里我们采用了yaml语法,而不是properties:
server:
port: 8082
spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
username: root
password: 123456
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
application:
name: user-service # 应用名称
main:
allow-bean-definition-overriding: true #当遇到同样名字的时候,是否允许覆盖注册
# druid:
# initial-size: 1
# min-idle: 1
# max-active: 20
# test-on-borrow: true
# stat-view-servlet:
# allow: true
eureka:
client:
service-url: # EurekaServer地址
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
instance:
prefer-ip-address: true # 当调用getHostname获取实例的hostname时,返回ip而不是host名称
ip-address: 127.0.0.1 # 指定自己的ip信息,不指定的话会自己寻找
项目结构:
启动项目,访问接口:http://localhost:8081/user/1
与上面类似,这里不再赘述,需要注意的是,我们调用user-service的功能,因此不需要mybatis相关依赖了。
pom:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.czxy.demo</groupId>
<artifactId>user-consumer-demo</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging>jar</packaging>
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