微服务架构演变

news2024/11/16 21:59:08

微服务架构演变

认识微服务

服务架构演变

单体架构：将业务的所有功能集中在一个项目种开发，打成一个包部署

优点：

  • 架构简单
  • 部署成本低

缺点：

  • 耦合度高

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分布式架构：根据业务功能对系统进行拆分，每个业务模块作为独立项目开发，称为一个服务

优点：

  • 降低服务耦合
  • 有利于服务升级拓展

需要考虑的问题：

  • 服务拆分粒度
  • 服务集群地址如何维护
  • 服务之间如何实现远程调用
  • 服务健康状态如何感知

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微服务

  • 单一职责：微服务拆分粒度更小，每个服务都对应唯一的业务能力，能做到单一职责，避免重复开发
  • 面向服务：微服务对外暴露业务接口
  • 自治：团队独立、技术独立、数据独立、部署独立
  • 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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微服务技术对比

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企业需求

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SpringCloud

官网：https://spring.io/projects/spring-cloud

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服务拆分及远程调用

服务拆分注意事项：

  • 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

远程调用方式分析：

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服务远程调用

使用RestTemplate类

主启动类

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

service

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        Long userId = order.getUserId();
        String url = "http://userservice/user/"+userId;
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }

提供者与消费者

  • 服务提供者：一次业务中，被其它微服务调用的服务
  • 服务消费者：一次业务中，调用其它服务

eureka注册中心

服务调用出现的问题

  • 服务消费者该如何获取服务提供者的地址信息

    • 服务提供者启动时向eureka注册自己的信息
    • eureka保存这些信息
    • 消费者根据服务名称向eureka拉取提供者信息

  • 如果有多个服务者，消费者该如何选择

    • 服务消费者利用负载均衡算法，从服务列表中挑选一个

  • 消费者如何得知服务提供者的健康状态

    • 服务提供者会每隔30秒向EurekaServer发送心跳请求，报告健康状态
    • eureka会更新记录服务列表信息，心跳不正常会被剔除
    • 消费者就可以拉取到最新信息

Eureka的作用

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搭建EurekaServer服务步骤如下：

引入依赖

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    </dependency>

添加@EnableEurekaServer注解

添加application.yml配置文件

server:
  port: 10086 #服务端口
spring:
  application: # eureka的服务名称
    name: eurekaserver
eureka:
  client:
    service-url:  # eureka的地址信息
         defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

配置EurekaService

引入依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>

添加@EnableEurekaServer注解

添加application.yml配置文件

server:
  port: 8081
spring:
  application: # eureka的服务名称
    name: userservice # user服务名称
eureka:
  client:
    service-url:  # eureka的地址信息
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

在order-service完成服务拉去

1.修改OrderService的代码，修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        Long userId = order.getUserId();
        String url = "http://userservice/user/"+userId;
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }

2.在order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解：

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

Ribbon负载均衡原理

流程

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源码

img

负载均衡策略

img

改变负载均衡规则

  • 代码方式：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：
    @Bean
    public IRule randomRule(){
        return new RandomRule();
    }
  • 配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：
userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

饥饿加载

Ribbon默认采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
	eager-load:	
  	enabled: true # 开启饥饿加载
  	clients: userservice # 指定对userservice这个服务饥饿加载

nacos注册中心

官网：https://nacos.io/zh-cn/docs/v2/quickstart/quick-start.html

服务注册到nacos

依赖

父工程中（如果爆红，先在dependencies中导入刷新maven，再在dependencyManagement中导入）

<dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
      <version>2.2.5.RELEASE</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

子工程

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

application.yml

spring:
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848

nacos服务分级存储模型

img

服务跨集群调用问题

  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
    	# 集群配置
      discovery:
        cluster-name: HZ #集群名称

nacos控制中心

img

根据集群负载均衡

1.修改order-service中application.yml，设置集群为HZ：

userservice:
  ribbon:
  	# 优先同区域再随机
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule

根据权重负载均衡

实际部署中会出现这样的场景：

  • 服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求

Nacos提供了权重配置来访问频繁，权重越大则访问频率越高

img

如果出现500错误，则：

img

环境隔离-namespace

Nacos中服务存储和数据存储的最外层都是一个名为namespace的东西，用来做最外层隔离

img

配置

img

img

img

img

yml配置

spring:
  cloud:
      nacos:
        server-addr: localhost:8848
        discovery:
          cluster-name: HZ
      	# 命名空间配置
          namespace: 7c20c8b7-1a7b-46f2-8451-5190cf114fcb

nacos注册中心细节分析

img

配置非临时实例

spring:
  cloud:
      nacos:
        server-addr: localhost:8848
        discovery:
          cluster-name: HZ
          namespace: 7c20c8b7-1a7b-46f2-8451-5190cf114fcb
          ephemeral: false

Nacos与eureka共同点

  • 都支持服务注册和服务拉取
  • 都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos与Eureka的区别

  • Nacos支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测
  • 临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除
  • Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新及时
spring:
  cloud:
      nacos:
        server-addr: localhost:8848
        discovery:
          cluster-name: HZ
          namespace: 7c20c8b7-1a7b-46f2-8451-5190cf114fcb
          ephemeral: false

Nacos与eureka共同点

  • 都支持服务注册和服务拉取
  • 都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos与Eureka的区别

  • Nacos支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测
  • 临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除
  • Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新及时
  • Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式；Eureka采用AP方式

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