微服务,cap原理,springcloud 及各组件简介,springcloud与dubbo的区别
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微服务
微服务化的核心就是将传统的一站式应用,根据业务拆分成一个一个的服务,彻底地去耦合,每一个微服务提供单个业务功能的服务,一个服务做一件事,从技术角度看就是一种小而独立的处理过程,类似进程概念,能够自行单独启动或销毁,拥有自己独立的数据库。
微服务优点及缺点
我们先看看微服务能带给我们什么?微服务架构的特点:
针对特定服务发布,影响小,风险小,成本低
频繁发布版本,快速交付需求
低成本扩容,弹性伸缩,适应云环境
我们知道一个朴素的理念,没有任何事物是完美的,任何东西都有两面性,有得必有失,那么在选择微服务在解决了快速响应和弹性伸缩的问题同时,它又给我们带来了什么问题?
分布式系统的复杂性
部署,测试和监控的成本问题
分布式事务和CAP的相关问题
系统应用由原来的单体变成几十到几百个不同的工程,会所产生例如包括服务间的依赖,服务如何拆封,内部接口规范,数据传递等等问题,尤其是服务拆分,需要团队熟悉业务流程,懂得取舍,要保证拆分的粒度服务既符合“高内聚,低耦合”的基本原则,还要兼顾业务的发展以及公司的愿景,要还要说服团队成员为之努力,并且积极投入,在多方中间取得平衡。
对于分布式系统,部署,测试和监控都需要大量的中间件来支撑,而且中间件本身也要维护,原先单体应用很简单的事务问题 ,转到分布式环境就变得很复杂,分布式事务是采用简单的重试+补偿机制,还是采用二阶段提交协议等强一致性方法来解决,就要取决对业务场景的熟悉加上反复的权衡了,相同问题还包括对 CAP 模型的权衡,总之微服务对团队整体的技术栈水平整体要求更高
微服务技术栈
微服务条目 | 落地技术 |
服务开发 | Springboot、Spring、SpringMVC |
服务配置与管理 | Netflix公司的Archaius、阿里的Diamond等 |
服务注册与发现 | Eureka、Consul、Zookeeper等 |
服务调用 | Rest、RPC、gRPC |
服务熔断器 | Hystrix、Envoy等 |
负载均衡 | Ribbon、Nginx等 |
服务接口调用(客户端调用服务的简化工具) | Feign等 |
消息队列 | Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ等 |
服务配置中心管理 | SpringCloudConfig、Chef等 |
服务路由(API网关) | Zuul等 |
服务监控 | Zabbix、Nagios、Metrics、Spectator等 |
全链路追踪 | Zipkin,Brave、Dapper等 |
服务部署 | Docker、OpenStack、Kubernetes等 |
数据流操作开发包 | SpringCloud Stream(封装与Redis,Rabbit、Kafka等发送接收消息) |
事件消息总线 | Spring Cloud Bus |
CAP原理
先简单介绍一下CAP原理是什么:
C:Consistency
强一致性,访问所有的节点得到的数据应该是一样的。注意,这里的一致性指的是强一致性,也就是数据更新完,访问任何节点看到的数据完全一致,要和弱一致性,最终一致性区分开来。
A:Availability
可用性,所有的节点都保持高可用性。注意,这里的高可用还包括不能出现延迟,比如如果节点B由于等待数据同步而阻塞请求,那么节点B就不满足高可用性。
也就是说,任何没有发生故障的服务必须在有限的时间内返回合理的结果集。
P:Partiton tolerence
分区容忍性,这里的分区是指网络意义上的分区。由于网络是不可靠的,所有节点之间很可能出现无法通讯的情况,在节点不能通信时,要保证系统可以继续正常服务。
以实际效果而言,分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择
CAP原理说,一个数据分布式系统不可能同时满足C和A和P这3个条件。所以系统架构师在设计系统时,不要将精力浪费在如何设计能满足三者的完美分布式系统,而是应该进行取舍。由于网络的不可靠性质,大多数开源的分布式系统都会实现P,也就是分区容忍性,之后在C和A中做抉择。
对CAP原理的一些常见的理解误区
看到网上很多文章说CAP原理是分布式系统的基石,但是CAP原理其实是对分布式数据存储系统的一个定论。我们假设一个分布式系统各个节点都读写同一个mysql实例,那么对于这个分布式系统来说,讨论CAP原理是没有意义的。因为各个节点之间可以不用因为数据复制而进行通信,满足分区容忍性(P),可以随时响应请求,满足可用性(A),同时因为访问的是一个数据库实例,本身已经保证了数据一致性(C)。
因此,在讨论CAP原理的时候,更多的是针对那些有数据存储、数据复制场景的分布式存储系统,也就是我们熟悉的NoSql数据库。
由于我们大多数人都不会去设计一款新的NoSql数据库来使用,更多的是使用现成的NoSql开源系统进行数据的存储,比如Hbase、MongoDB、Cassandra等。所以大多数时候,其实我们都用不上CAP原理。
关于CAP原理,还需要特别注意的一点是,虽然说我们设计系统时不能同时保证拥有三点。但是也并不是说,保证了其中2点后,就要完全抛弃另外一点。只是相对的要做一些牺牲。比如在保证CP的情况下,虽然没办法保证高可用性,但这不意味着可用性为0,我们可以通过合理的设计尽量的提高可用性,让可用性尽可能的接近100%。同理,在AP的情况下,也可以尽量的保证数据的一致性,或者实现弱一致性,即最终一致性。
Spring Cloud
SpringCloud=分布式微服务架构下的一站式解决方案,是各个微服务架构落地技术的集合体,俗称微服务全家桶
SpringCloud,基于SpringBoot提供了一套微服务解决方案,包括服务注册与发现,配置中心,全链路监控,服务网关,负载均衡,熔断器等组件,除了基于NetFlix的开源组件做高度抽象封装之外,还有一些选型中立的开源组件。
SpringCloud利用SpringBoot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,SpringCloud为开发人员提供了快速构建分布式系统的一些工具,包括配置管理、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,它们都可以用SpringBoot的开发风格做到一键启动和部署。
SpringBoot并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来,通过SpringBoot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。
spring cloud与spring boot关系
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
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.
SpringBoot专注于快速、方便的开发单个微服务个体,SpringCloud关注全局的服务治理框架。
spring cloud与dubbo的区别
最大的区别:Spring Cloud抛弃了Dubbo 的RPC通信,采用的是基于HTTP的REST方式。
严格来说,这两种方式各有优劣。虽然在一定程度上来说,后者牺牲了服务调用的性能,但也避免了上面提到的原生RPC带来的问题。而且REST相比RPC更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖,这在强调快速演化的微服务环境下,显得更为合适。
Dubbo和Spring Cloud并不是完全的竞争关系,两者所解决的问题域不一样:Dubbo的定位始终是一款RPC框架,而Spring Cloud的目的是微服务架构下的一站式解决方案。
非要比较的话,Dubbo可以类比到Netflix OSS技术栈,而Spring Cloud集成了Netflix OSS作为分布式服务治理解决方案,但除此之外Spring Cloud还提供了包括config、stream、security、sleuth等分布式服务解决方案。
当前由于RPC协议、注册中心元数据不匹配等问题,在面临微服务基础框架选型时Dubbo与Spring Cloud只能二选一,这也是两者总拿来做对比的原因。
Dubbo之后会积极寻求适配到Spring Cloud生态,比如作为SpringCloud的二进制通讯方案来发挥Dubbo的性能优势,或者Dubbo通过模块化以及对http的支持适配到Spring Cloud
品牌机与组装机的区别
很明显,Spring Cloud的功能比DUBBO更加强大,涵盖面更广,而且作为Spring的拳头项目,它也能够与Spring Framework、Spring Boot、Spring Data、Spring Batch等其他Spring项目完美融合,这些对于微服务而言是至关重要的。使用Dubbo构建的微服务架构就像组装电脑,各环节我们的选择自由度很高,但是最终结果很有可能因为一条内存质量不行就点不亮了,总是让人不怎么放心,但是如果你是一名高手,那这些都不是问题;而Spring Cloud就像品牌机,在Spring Source的整合下,做了大量的兼容性测试,保证了机器拥有更高的稳定性,但是如果要在使用非原装组件外的东西,就需要对其基础有足够的了解。
社区支持与更新力度
最为重要的是,DUBBO停止了5年左右的更新,虽然2017.7重启了。对于技术发展的新需求,需要由开发者自行拓展升级(比如当当网弄出了DubboX),这对于很多想要采用微服务架构的中小软件组织,显然是不太合适的,中小公司没有这么强大的技术能力去修改Dubbo源码+周边的一整套解决方案,并不是每一个公司都有阿里的大牛+真实的线上生产环境测试过。