​微服务架构初识

​微服务架构初识大家好,我是轻洲,今天开始给大家带来微服务架构相关知识

​微服务架构初识

1.认识微服务

随着互联网行业的发展,对服务的要求也越来越高,服务架构也从单体架构逐渐演变为现在流行的微服务架构。这些架构之间有怎样的差别呢?

1.1.单体架构

单体架构:将业务的所有功能集中在一个项目中开发,打成一个包部署。

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单体架构的优缺点如下:

优点:

  • 架构简单

  • 部署成本低

缺点:

  • 耦合度高(维护困难、升级困难)

  • 技术栈受限

  • 单点故障…

  • 并发高会争抢资源(CPU、内存)

1.2.分布式架构

分布式架构:根据业务功能对系统做拆分,每个业务功能模块作为独立项目开发,称为一个服务。比如一个商城项目,分布式架构下不同业务可以拆分为支付、订单、用户、商品等服务。

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分布式架构的优缺点:

优点:

  • 降低服务耦合

  • 有利于服务升级和拓展

  • 技术栈不受限

缺点:

  • 服务调用关系错综复杂

分布式架构虽然降低了服务耦合,但是服务拆分时也有很多问题需要思考:

  • 服务拆分的粒度如何界定?

  • 服务之间如何调用?

  • 服务的调用关系如何管理?

人们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。

1.3.微服务

微服务的架构特征:

  • 单一职责:微服务拆分粒度更小,每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责

  • 自治:团队独立、技术独立、数据独立,独立部署和交付

  • 面向服务:服务提供统一标准的接口,与语言和技术无关

  • 隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题

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微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚,低耦合。

因此,可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。

但方案该怎么落地?选用什么样的技术栈?全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地方案。

其中在Java领域最引人注目的就是SpringCloud提供的方案了。

1.4.SpringCloud

SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址:https://spring.io/projects/spring-cloud。

SpringCloud集成了各种微服务功能组件,并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配,从而提供了良好的开箱即用体验。

其中常见的组件包括:

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另外,SpringCloud及SpringCloud alibaba底层是依赖于SpringBoot的,并且有版本的兼容关系,如下:

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所有组件版本对应关系可以查看gitHub上的wiki: https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/%E7%89%88%E6%9C%AC%E8%AF%B4%E6%98%8E

1.5.小结

  • 单体架构:简单方便,高度耦合,扩展性差,适合小型项目。例如:一些中小企业的管理系统等;

  • 分布式架构:松耦合,扩展性好,但架构复杂,难度大。

  • 微服务:一种良好的分布式架构方案①优点:拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低②缺点:架构非常复杂,运维、监控、部署难度提高。适合大型互联网项目,例如:京东、淘宝;

  • SpringCloud&alibaba是微服务架构的一站式解决方案,集成了各种优秀微服务功能组件

2.服务拆分和远程调用

任何分布式架构都离不开服务的拆分,微服务也是一样。

2.1.服务拆分原则

微服务拆分时的几个原则:

  • 不同微服务,不要重复开发相同业务

  • 微服务数据独立,不要访问其它微服务的数据库

  • 微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其它微服务调用

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2.2.服务拆分示例

比如我们现在有一个项目为shop-demo,订单和用户在同一个工程中,数据库只有一个,项目结构如下:

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现对其进行拆分成两个项目,分别为订单服务和用户服务;

cloud-demo:父工程,管理依赖

  • order-service:订单微服务,负责订单相关业务

  • user-service:用户微服务,负责用户相关业务

要求:

  • 订单微服务和用户微服务都必须有各自的数据库,相互独立

  • 订单服务和用户服务都对外暴露Restful的接口

  • 订单服务如果需要查询用户信息,只能调用用户服务的Restful接口,不能查询用户数据库

2.2.1.创建数据库及表

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user表如下:

​微服务架构初识order表如下:

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数据自己动手造一下

cloud-order表中持有cloud-user表中的id字段。

2.2.2.创建cloud-demo工程可以直接用我这个工程:

https://gitee.com/zhuo-jianhong/zjh/blob/2a4cf27571a90260b6d023e20ba3643b916fe9c2/cloud-demo.rar

项目结构如下:

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2.3.实现远程调用案例

远程过程调用: RPC(Remote Procedure Call)
两台计算机之间相互访问,就是远程调用
tomcat(客户端) ---> tomcat(服务端)

2.3.1.案例需求:

修改order-service中的根据id查询订单业务,要求在查询订单的同时,根据订单中包含的userId查询出用户信息,一起返回。

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因此,我们需要在order-service中 向user-service发起一个http的请求,调用http://localhost:8081/user/{userId}这个接口。

大概的步骤是这样的:

  • 注册一个RestTemplate的实例到Spring容器

  • 修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法,根据Order对象中的userId查询User

  • 将查询的User填充到Order对象,一起返回

以下为订单和用户服务中的dao、业务层及控制层代码:

public interface OrderMapper {

@Select("select * from tb_order where id = #{id}")
Order findById(Long id);
}

@Service
public class OrderService {

@Autowired
private OrderMapper orderMapper;

@Autowired
private RestTemplate restTemplate;

public Order queryOrderById(Long orderId) {
// 1.查询订单
Order order = orderMapper.findById(orderId);

//String url = "http://user-service:8081/user/"+order.getUserId();
String url = "http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}
}

@RestController
@RequestMapping("order")
public class OrderController {

@Autowired
private OrderService orderService;

@GetMapping("{orderId}")
public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {
// 根据id查询订单并返回
return orderService.queryOrderById(orderId);
}
}

//启动类
@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
}

/**
* @return
*/
@Bean
public RestTemplate getRestTemplate(){
return new RestTemplate();
}
}


public interface UserMapper {

@Select("select * from tb_user where id = #{id}")
User findById(@Param("id") Long id);
}

@Service
public class UserService {

@Autowired
private UserMapper userMapper;

public User queryById(Long id) {
return userMapper.findById(id);
}
}


@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

@Autowired
private UserService userService;

/**
* @param id 用户id
* @return 用户
*/
@GetMapping("/{id}")
public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
return userService.queryById(id);
}
}

注册RestTemplate,实现远程调用

在order-service服务中的OrderApplication启动类中,注册RestTemplate实例:

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")

@SpringBootApplication

public class OrderApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);

}


/***

spring-boot-starter-web包:springframework.web.client:RestTemplate

* @return

*/

@Bean

@LoadBalanced

public RestTemplate getRestTemplate(){

return new RestTemplate();

}

}

启动两个服务:

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浏览器访问:http://localhost:8080/order/101

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以上可以正常获取订单和用户数据。上面这个demo我们思考一下,如果在现实的电商场景中会存在什么问题?

我们在订单服务中访问用户服务时,其url是写死的,那么也就是说,当我们存在很多个服务相互调用的时候,要是生产上有一台服务器出问题了,url要改的话,那么其他项目都要跟着一起修改,这是不可接受的。

还有就是当一个服务有多个实例(微服务),那还得配置多个url,还要手动去维护实例之间的负载均衡。

我们需要其他组件来帮我们解决这些问题,后续会学习的微服务组件注册中心:nacos&eureka及负载均衡Ribbon。

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原文始发于微信公众号(轻洲技术):​微服务架构初识

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