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什么是Spring Cloud

Spring Cloud 是一个基于 Spring Framework 的开源微服务框架,用于构建分布式系统和微服务架构。它提供了一组组件和工具,帮助开发人员快速构建、部署和管理分布式系统中的各个微服务

Spring Cloud 解决了微服务架构中常见的分布式系统挑战,如服务注册与发现、负载均衡、熔断器、配置管理等。它秉承了 Spring 生态系统的设计理念和标准,与其他 Spring 技术无缝集成,使得开发人员可以使用熟悉的 Spring 编程模型来构建和管理微服务。同时,Spring Cloud 还提供了对云原生技术的支持,与容器化、容错性、弹性伸缩等概念相结合。

Spring Cloud 中的核心组件包括:
- Eureka:服务注册与发现组件,用于跟踪和管理微服务实例的运行状态。
- Ribbon:负载均衡器,能够根据负载情况自动分发请求到不同的微服务实例。
- Hystrix:熔断器,用于处理微服务之间的故障和延迟,防止级联故障
- Feign:声明式的服务调用客户端,简化了微服务之间的远程调用。
- Config:配置管理组件,支持集中式的动态配置管理。
- Zuul:API 网关,用于路由、负载均衡、安全性等方面的管理与控制。

除了以上核心组件外,Spring Cloud 还提供了更多实用工具和扩展,如服务监控、链路追踪、消息总线等,以帮助开发人员构建稳定、可靠的分布式系统。

总而言之,Spring Cloud 是一个强大、灵活且成熟的微服务框架,通过其丰富的组件和工具,使得开发人员可以更轻松地构建和管理复杂的分布式系统。

为什么会出现微服务开发?

Spring Cloud是目前最常用的微服务开发框架,微服务的特点就是"模块化、功能化",微服务架构的本质是将原来的整体项目划分成多个功能模块,每个功能模块都可以独立运行提供服务,随着业务逐渐发展,单体应用也会越来越复杂。这就会给应用带来很多问题

  • 代码结构混乱,业务复杂,导致代码量很大,管理会越来越困难。
  • 开发效率变低,开发人员同时开发一套代码,很难避免代码冲突。开发过程会伴随着不断解决冲突的过程,这会严重的影响开发效率;
  • 排查解决问题成本高,线上业务发现 bug,修复 bug 的过程可能很简单。但是,由于只有一套代码,需要重新编译、打包、上线,成本很高
  • 单体应用可能因为某个模块的故障导致整个系统瘫痪不可用

这些问题都在表明单体应用已经吃不消了,然后就有了微服务

骚戴理解:一旦出现了整个服务中的某一个模块需要升级改造,后果就是整个项目的所有服务停机,一般看到的就是"我们需要停机维护XXX的时间",在这个期间,公司的服务器是停止向用户提供服务的,这对于用户体量很大,或者说国际化的公司来说是不能忍受的,因为停止服务就会出现客户流失的风险;除此之外还有很多其他的原因,比如可能我只需要这个项目中某一个模块的功能,但是为了正常运行我需要部署整个项目等

Spring Cloud设计目标与优缺点

设计目标

Spring Cloud是一个用于构建分布式系统和微服务架构的开发框架,它具有以下设计目标:

  1. 简化分布式系统开发:Spring Cloud提供了一系列的开箱即用的解决方案,使得开发分布式系统变得简单而高效。它集成了各种常见的分布式系统模式和组件,如服务注册与发现、负载均衡、熔断器、配置管理等,开发人员可以通过简单的配置和注解来实现这些分布式特性。

  2. 提供基础设施支持:Spring Cloud提供了许多通用的基础设施组件,例如服务注册与发现(Eureka、Consul)、配置管理(Config Server)、断路器(Hystrix)、网关(Zuul、Gateway)等,这些组件可以帮助开发人员快速搭建分布式系统的基础框架。

  3. 提供可扩展性和灵活性:Spring Cloud采用了模块化的设计,每个组件都可以以独立的方式使用和替换,开发人员可以根据自己的需求选择适合的组件来构建系统。同时,Spring Cloud还提供了丰富的拓展点和接口,使得开发人员可以根据具体场景对框架进行扩展和定制。

优缺点

Spring Cloud 是一个流行的微服务框架,具有以下优点和缺点:

优点

  1. 简化微服务开发:Spring Cloud 提供了丰富的组件和工具,使得构建分布式系统和微服务变得简单。它提供了服务注册与发现、负载均衡、熔断器、配置管理等功能,以及与其他云原生技术的集成,大大减少了开发人员的工作量。
  2. 易于集成:Spring Cloud 构建在 Spring Framework 的基础上,与 Spring Boot 紧密集成。这种紧密的整合使得将已有的 Spring 应用程序迁移到微服务架构变得更加容易。
  3. 成熟的生态系统:Spring Cloud 拥有庞大的生态系统,有大量的文档、教程和示例可供参考。此外,社区活跃,可以很容易地获取到支持和解决问题。
  4. 可扩展性:Spring Cloud 的模块化设计使得每个组件都可以被独立使用和定制。开发人员可以根据项目需求选择适当的组件,并进行定制扩展。
  5. 与 Spring 生态系统的协同工作:Spring Cloud 与 Spring 框架和相关项目无缝协作。它借助 Spring Boot 的自动配置和依赖管理功能,简化了微服务的配置和部署。

缺点

  1. 学习曲线较陡峭:尽管 Spring Cloud 提供了强大的功能,但对于新手来说,需要一定的学习曲线来掌握其概念和组件的使用方式。
  2. 版本兼容性问题:由于 Spring Cloud 的不断发展和更新,不同版本之间可能存在兼容性问题。在升级到新版本或与其他库集成时,需要仔细评估和解决这些问题。
  3. 运行时性能损耗:Spring Cloud 提供了丰富的功能和抽象层,但有时可能会带来额外的运行时开销和性能损耗。在高并发和性能敏感的场景中,需要进行性能优化和测试。

Spring Cloud发展前景

Spring Cloud的发展前景非常广阔。作为目前最流行的微服务框架之一,它在企业级开发中得到了广泛应用。以下是Spring Cloud的一些发展前景:

  1. 高度可扩展性:Spring Cloud提供了一系列组件和工具,能够支持分布式系统和微服务架构的快速构建和部署。随着微服务架构的普及和企业对弹性和可扩展性要求的增加,使用Spring Cloud可以更容易地构建和管理大规模的分布式系统。

  2. 与Spring生态系统的无缝集成:由于Spring Cloud是基于Spring Framework设计的,与其他Spring项目(如Spring Boot、Spring Data等)完美结合。这种无缝集成使得开发人员可以享受到Spring强大的生态系统,提高开发效率,并且能够利用现有的Spring技术栈来构建微服务应用程序。

  3. 大量的社区支持:Spring Cloud拥有庞大且活跃的开源社区支持。开发者可以通过访问社区论坛、参加技术会议和交流活动等方式,获得帮助、分享经验和学习最佳实践。这种社区支持不仅推动了技术的不断进步,还为开发者提供了丰富的资源和工具。

  4. 云原生支持:Spring Cloud对云原生技术有着良好的支持。它能够与容器化技术(如Docker、Kubernetes)无缝结合,使得微服务应用程序可以更好地适应云环境并充分发挥弹性伸缩、高可用性等优势。

  5. 不断创新和改进:Spring Cloud持续进行技术创新和改进。Spring团队不断推出新的版本和功能,提供更多便利的开发工具和解决方案。这种持续的创新保证了Spring Cloud在技术领域的竞争力和未来的发展潜力。

综上所述,基于以上因素,可以说Spring Cloud具有广阔的发展前景。作为一个成熟、稳定且受欢迎的微服务框架,它将继续在企业级应用开发中扮演重要角色,并随着技术的发展不断进化和完善。

Spring Cloud整体架构(子项目)

组件有服务治理(Eureka)、配置中心(config)、动态刷新配置(bus)、服务调用(Feign)、服务容错(Hystrix)、服务网关(Gateway)、负载均衡(Ribbon)、链路追踪(Sleuth)、消息驱动(Stream)

核心组件: 

- Eureka:服务注册与发现组件,用于跟踪和管理微服务实例的运行状态。
- Ribbon:负载均衡器,能够根据负载情况自动分发请求到不同的微服务实例。
- Hystrix:熔断器,用于处理微服务之间的故障和延迟,防止级联故障
- Feign:声明式的服务调用客户端,简化了微服务之间的远程调用。
- Config:配置管理组件,支持集中式的动态配置管理。
- Zuul:API 网关,用于路由、负载均衡、安全性等方面的管理与控制。 

服务治理-Eureka

Eureka是Netflix开源的服务注册与发现组件,属于服务治理的一部分。在微服务架构中,应用程序被拆分为多个独立的服务单元,每个服务单元都可以通过Eureka进行注册和发现。

Eureka的主要功能包括:

1. 服务注册:每个微服务在启动时将自身的信息(如网络地址、端口号、服务名称等)注册到Eureka服务器上,以便其他服务可以发现它们。

2. 服务发现:其他微服务可以通过向Eureka服务器发送请求来获取可用的服务实例列表。通过Eureka提供的REST接口,服务可以查询特定服务的实例信息,从而能够进行负载均衡和调用。

3. 高可用性和容错:Eureka服务器本身支持集群部署,多个Eureka服务器之间相互注册,形成一个高可用的服务注册中心。当某个Eureka服务器出现故障时,其他服务器仍然可以提供服务注册和发现的功能。

4. 心跳机制:每个服务实例会定期向Eureka服务器发送心跳信息,以证明自己仍然处于运行状态。如果某个服务实例长时间未发送心跳,则会被Eureka服务器标记为不可用,其他服务将不再将其纳入负载均衡的考虑范围。

5. 自我保护模式:Eureka服务器具有自我保护机制,当出现网络故障、通信异常或节点失效等情况时,Eureka会进入自我保护模式,确保服务注册中心的稳定性。

通过Eureka,微服务之间可以实现动态的服务注册和发现。它简化了服务调用和可扩展性方面的管理工作,提供了灵活性和弹性,使得构建和维护分布式架构变得更加容易。

负载均衡-Ribbon

Ribbon是Netflix开源的负载均衡组件,也是Spring Cloud中常用的负载均衡解决方案之一。它以客户端的方式工作,通过在客户端进行负载均衡来分发请求到多个服务提供者实例。

Ribbon的主要特点和功能包括:

  1. 负载均衡策略:Ribbon支持多种负载均衡策略,如轮询(Round Robin)、随机(Random)、加权轮询(Weighted Round Robin)等。开发人员可以根据实际需求选择合适的负载均衡算法。

  2. 服务发现和注册:Ribbon与Eureka、Consul等服务注册中心相集成,能够自动从注册中心获取可用的服务实例列表,并根据负载均衡策略选择目标实例。

  3. 客户端侧负载均衡:Ribbon在服务调用时作为客户端的库,将负载均衡的逻辑封装在客户端中,由客户端直接选择目标实例发送请求。这样可以减轻服务端的负载压力,提高系统整体的性能和吞吐量。

  4. 自定义配置:Ribbon提供了丰富的自定义配置选项,可以对负载均衡行为进行细粒度的配置。开发人员可以根据具体需求设置连接超时时间、重试次数、服务列表缓存等参数。

  5. 故障转移和容错机制:Ribbon具备故障转移和容错的能力。当某个服务实例不可用时,Ribbon能够自动切换到其他可用的实例上,提高系统的可用性和稳定性。

总而言之,Ribbon作为Spring Cloud中的负载均衡组件,为开发者提供了一个灵活且可靠的负载均衡解决方案。通过合理选择负载均衡策略和配置,可以实现对服务实例的均衡分配请求,并提高系统的可伸缩性和性能。

骚戴扩展:负载均衡是一种分布式系统设计的技术,用于在多个服务器或计算资源间平衡并分配网络请求、数据流量等负载,以确保系统的稳定性、高可用性和良好的性能。

在一个拥有大量用户或访问量较高的应用中,单台服务器可能无法满足所有请求的处理需求,容易造成性能瓶颈或服务不可用。而负载均衡通过将负载均匀地分散到多台服务器上,可以提高整体系统的处理能力和吞吐量。

负载均衡可以根据具体的算法和规则来决定如何分配负载,常见的负载均衡算法包括轮询(Round Robin)、加权轮询(Weighted Round Robin)、随机(Random)、最少连接(Least Connection)等。这些算法可以根据服务器的性能、负载情况和健康状况等因素进行动态调整,以达到均衡、高效地处理请求的目的。

负载均衡通常被用于 Web 应用程序、数据库集群、分布式存储系统等场景,它不仅能提高系统的性能和容错能力,还可以增强系统的可伸缩性和扩展性。

服务调用-Feign

Feign是一个声明式的Web服务客户端,它是Spring Cloud中常用的组件之一。Feign可以简化服务间的HTTP调用,并且提供了负载均衡、服务发现等功能。

使用Feign进行服务调用的主要步骤如下:

1. 引入依赖:在项目的构建文件(例如pom.xml)中添加Feign的相关依赖项。

2. 创建接口:定义与目标服务对应的接口,其中的方法和注解标识了调用的HTTP请求。

3. 添加注解:在接口中使用@FeignClient注解来标识目标服务的名称和URL路径。该注解还可设置负载均衡策略、熔断器配置等参数。

4. 发起服务调用:通过调用接口中定义的方法来触发服务调用。Feign会根据方法上的注解自动构建HTTP请求,并将其发送到目标服务。

5. 处理响应:根据需求处理目标服务返回的响应数据。

Feign的优势在于它提供了一种声明式的编程方式,使得服务调用变得简单而直观。开发人员只需定义接口并添加相关注解,无需手动构建HTTP请求和处理底层细节,Feign会自动为开发人员完成这些工作。同时,Feign与Ribbon、Eureka等Spring Cloud组件集成良好,可以更方便地使用负载均衡和服务发现功能。

需要注意的是,为了使用Feign进行服务调用,应先配置好Spring Cloud的服务注册中心(如Eureka)和负载均衡组件(如Ribbon),以便Feign可以根据需求自动发现和选择可用的服务实例。

骚戴理解:考虑到Spring Cloud的服务治理组件也是基于HTTP的,因此特别需要一款简化服务调用的组件。Feign的出现就是为了解决这个问题,我们可以借助Feign的代理机制,像调用一个接口方法一样发起远程HTTP调用。

服务容错-Hystrix

Hystrix是Netflix开源的一款用于服务容错和故障保护的库,也是Spring Cloud中常用的组件之一。它通过提供熔断、隔离、降级等功能来增强分布式系统的稳定性和可靠性。

使用Hystrix进行服务容错的主要概念和功能如下:

1. 熔断器(Circuit Breaker):Hystrix通过实现熔断器模式来防止故障在整个系统中的传播。当某个服务出现故障或响应时间过长时,熔断器会自动打开,并且暂时停止对该服务的调用,避免资源耗尽和影响整体系统的可用性。

2. 降级(Fallback):Hystrix支持定义降级逻辑,当请求发生故障或超时时,可以返回预设的默认值或执行备选逻辑,从而提供更好的用户体验。

3. 超时控制:Hystrix可以设置请求超时时间,如果服务的响应时间超出了设定的阈值,Hystrix会将请求视为失败并采取相应的容错措施。

4. 隔离策略:Hystrix通过将不同服务的调用隔离在不同的线程池中,以防止服务间的故障互相影响。这种隔离可以提高系统的稳定性,防止故障扩散。

5. 监控和指标:Hystrix提供了丰富的监控和度量功能,可以实时查看服务调用的成功率、错误率、响应时间等统计信息,并通过仪表板进行可视化展示。

通过使用Hystrix,我们可以更好地保护分布式系统免受故障的影响,提升系统的可靠性和稳定性。在Spring Cloud中,Hystrix与其他组件(如Feign、Ribbon)集成紧密,可以方便地对服务进行容错处理,提供更好的用户体验和系统健壮性。

配置中心-Config

Config是Spring Cloud中用于集中管理和动态配置微服务的组件之一,它提供了一种方便而可扩展的配置管理解决方案。

使用Config进行配置中心的主要步骤如下:

1. 创建配置库:在版本控制系统(如Git)中创建一个专门存放配置文件的仓库,将各个微服务的配置文件提交到该仓库。配置文件可以使用各种格式(如.properties、.yml等)进行编写。

2. 配置Config Server:创建一个Config Server应用,并在其配置中指定配置库的地址(即配置文件所在的远程仓库地址)。Config Server会自动读取并暴露这些配置文件。

3. 添加Config Client依赖:在需要获取配置的微服务中,添加Config Client的依赖项。Config Client是用于与Config Server进行通信并获取配置信息的库。

4. 配置Config Client:在微服务的配置文件中指定Config Server的地址和要加载的配置文件名。微服务启动后,Config Client会通过Config Server获取相应的配置。

5. 动态刷新配置:Config还提供了配置的动态刷新功能。当配置发生变化时,可以通过发送POST请求到指定的端点触发配置的刷新,使得微服务在不重启的情况下加载最新的配置。

使用Config作为配置中心的好处在于,它可以避免将配置硬编码到微服务代码中,实现配置的集中管理和动态更新。通过将配置文件存储在远程仓库中,可以方便地修改、管理和追踪配置的变更历史。同时,Config还提供了版本控制、安全性和加密解密等功能,以满足不同场景下的需求。

需要注意的是,为了使用Config实现配置中心,还需要考虑配置库的安全性和权限控制,以防止敏感信息泄露。此外,对于敏感的配置项,可以使用加密解密来保护其安全。

动态刷新配置-Spring Cloud Bus

Spring Cloud Bus是Spring Cloud提供的一个用于在分布式系统中实现消息总线功能的组件。它使用轻量级消息代理(如RabbitMQ或Kafka)作为传输通道,通过消息广播的方式实现配置的动态刷新和事件的传播。

使用Spring Cloud Bus进行配置的动态刷新可以按照以下步骤进行:

1. 添加Spring Cloud Bus依赖:在需要使用Spring Cloud Bus的微服务中,添加Spring Cloud Bus的依赖项。

2. 配置消息代理:选择合适的消息代理,如RabbitMQ或Kafka,并在微服务的配置文件中指定消息代理的相关配置(如连接信息、认证等)。

3. 设置消息总线端点:在微服务的配置文件中,设置`management.endpoints.web.exposure.include`属性,将`bus-refresh`端点添加到可公开暴露的端点列表中。

4. 发送POST请求触发刷新:当配置文件发生变化时,发送POST请求到任意一个微服务的`/actuator/bus-refresh`端点,该请求会被转发到消息总线上,从而触发所有微服务的配置刷新。

5. 接收并响应配置刷新事件:每个微服务需要监听配置刷新事件,以便在接收到配置刷新事件时重新加载最新的配置。

使用Spring Cloud Bus可以实现多个微服务的集中配置刷新,避免了逐个手动刷新每个微服务的配置的繁琐过程。通过消息总线的方式,所有微服务都能接收到配置刷新事件,并及时加载最新的配置。

需要注意的是,使用Spring Cloud Bus进行配置刷新时需要保证消息代理的稳定性和可靠性,以确保消息能够正确传递,并避免对系统性能造成影响。同时,涉及到敏感配置项时,要考虑对消息进行加密等安全处理,以保护配置信息的安全性。

服务网关-Gateway

服务网关是一种在微服务架构中起到入口和出口控制的组件。它作为单一的访问点,接收客户端的请求并将其路由到相应的微服务实例上。服务网关提供了一种集中管理、保护和监控微服务的方式,同时也实现了一些常见的功能,如身份验证、授权、路由、负载均衡、限流、日志记录等。

Spring Cloud Gateway 是基于 Spring Framework 5、Spring Boot 2 和 Project Reactor 等技术开发的服务网关框架。它使用了 Reactor 异步编程模型,并利用了 Spring WebFlux 的非阻塞特性,具备高性能和高吞吐量的特点。

Spring Cloud Gateway 的主要特性包括:

1. 路由功能:通过定义路由规则,将传入的请求映射到不同的目标服务上。可以根据请求的 URI、HTTP 方法、Header 等信息进行动态路由。

2. 过滤器功能:可以对请求和响应进行过滤,并执行各种操作,如添加请求头、修改请求和响应体、进行认证授权等。

3. 负载均衡:支持与服务注册中心(如Eureka、Consul)结合使用,实现对多个实例的负载均衡。

4. 断路器:集成断路器模式来处理服务降级和故障转移,提高系统的韧性和可用性。

5. 响应转换:支持在网关层对响应进行处理和转换,如添加统一的响应头、修改响应格式等。

使用 Spring Cloud Gateway 搭建服务网关的基本流程如下:

1. 添加依赖:在项目中引入 Spring Cloud Gateway 相关的依赖项。

2. 配置路由规则:在配置文件中定义需要的路由规则,包括匹配路径、目标服务、过滤器等信息。

3. 添加过滤器:根据需要,可自定义或配置内置的过滤器来实现请求和响应的处理。

4. 启动网关应用程序:运行网关应用程序,它将监听指定的端口并开始处理传入的请求。

Spring Cloud Gateway 提供了丰富的功能和扩展点,可以根据具体需求进行灵活配置。它与其他 Spring Cloud 组件(如服务注册发现、分布式配置中心)的集成也相对紧密,可以与其组合使用以构建弹性和可扩展的微服务架构。

调用链路追踪-Sleuth

调用链路追踪(Call Tracing)是一种用于监测和诊断分布式系统中请求的技术。在微服务架构中,一个请求通常会经过多个微服务的调用来完成,而调用链路追踪可以帮助我们追踪和可视化这些跨服务的请求调用关系。

Sleuth是Spring Cloud提供的一款调用链路追踪解决方案,它集成了Zipkin作为底层的消息传输和存储组件。通过在各个微服务中加入Sleuth相关的依赖,并进行相应配置,就可以实现对请求在整个微服务系统中的传递过程进行追踪和记录。

使用Sleuth进行调用链路追踪的基本流程如下:

1. 添加Sleuth依赖:在需要进行调用链路追踪的微服务项目中,添加Spring Cloud Sleuth的相关依赖项。

2. 配置Sleuth:根据具体情况,在微服务的配置文件中进行相关的配置,包括设置服务名称、配置消息传输方式等。

3. 追踪请求流程:在每个微服务中进行正常的业务处理,Sleuth会在请求进入和离开时自动创建和关闭Span。Span代表了请求的一个时间段,Spans之间的关系构成了整个调用链路。

4. 数据传输和存储:Sleuth将收集到的调用链路数据发送给Zipkin服务器进行存储和展示。可以使用Zipkin提供的仪表板界面查看请求的调用链路、延迟时间等信息。

通过使用Sleuth进行调用链路追踪,我们可以更好地理解分布式系统中各个服务之间的依赖关系和性能瓶颈,并对系统进行优化和故障排查。同时,Sleuth与Spring Cloud其他组件的集成也相对简便,可以与服务注册发现、负载均衡等功能一起使用,提升微服务架构的可观测性和可管理性。

消息驱动-Stream

消息驱动是一种基于事件和消息的系统设计模式,广泛应用于分布式系统、微服务架构以及实时数据处理等场景中。通过将系统中的各个组件之间的通信方式从直接调用改为通过消息传递,实现了解耦、可扩展和异步处理的优势。

Spring Cloud Stream是Spring Cloud提供的用于构建消息驱动应用程序的框架,它基于消息中间件(如Apache Kafka、RabbitMQ等)提供了统一的编程模型。使用Spring Cloud Stream,开发者可以更加方便地实现各个微服务之间的异步通信,简化了与消息中间件的集成过程。

Spring Cloud Stream的主要组件包括:

1. Binder:Binder是连接应用程序与消息中间件之间的桥梁。Spring Cloud Stream提供了多种Binder的实现,用于与不同的消息中间件进行集成。

2. Channel:Channel是消息在应用程序内部传输的通道。Spring Cloud Stream在应用程序中自动创建了输入通道和输出通道,并与消息中间件进行绑定。

3. 消息驱动处理器(Message-Driven Processor):消息驱动处理器负责接收输入通道的消息,并经过处理后发送到输出通道。开发者可以通过实现消息驱动处理器来定义自己的业务逻辑。

使用Spring Cloud Stream进行消息驱动的基本流程如下:

1. 添加依赖:在需要构建消息驱动应用程序的项目中,添加Spring Cloud Stream相关的依赖项。

2. Binder配置:根据实际使用的消息中间件,在应用程序的配置文件中进行Binder的配置,包括配置消息中间件的连接地址、认证信息等。

3. 定义消息处理器:编写消息驱动处理器,通过注解或编程方式将其与输入通道和输出通道进行绑定,定义消息的处理逻辑。

4. 发布和订阅消息:在应用程序中,通过向输出通道发送消息来发布消息,在消息驱动处理器中接收输入通道的消息进行处理。

Spring Cloud Stream提供了丰富的特性支持,包括分组消费、消息转换、延迟处理、消息重试等,可以帮助开发者更好地构建可靠、弹性和高效的消息驱动应用程序。它与Spring Cloud其他组件的整合也相对紧密,可以与服务注册发现、配置中心等功能一起使用,提升微服务架构的弹性和可扩展性。

骚戴理解

1)默默无闻服务

融合在每个微服务中、依赖其它组件并为其提供服务。

① Ribbon:客户端负载均衡,特性有区域亲和、重试机制。

② Hystrix:客户端容错保护,特性有服务降级、服务熔断、请求缓存、请求合并、依赖隔离。

③ Feign:声明式服务调用,本质上就是Ribbon+Hystrix。

④ Stream:消息驱动,有Sink、Source、Processor三种通道,特性有订阅发布、消费组、消息分区。

⑤ Bus:消息总线,配合Config仓库修改的一种Stream实现。

⑥ Sleuth:分布式服务追踪,需要搞清楚TraceID和SpanID以及抽样,如何与ELK整合。

2)独挑大梁

独自启动不需要依赖其它组件,单枪匹马都能干。

① Eureka:服务注册中心,特性有失效剔除、服务保护。

② Dashboard:Hystrix仪表盘,监控集群模式和单点模式,其中集群模式需要收集器Turbine配合。

③ Zuul:API服务网关,功能有路由分发和过滤。

④ Config:分布式配置中心,支持本地仓库、SVN、Git、Jar包内配置等模式。

3)各司其职

每个组件都不是平白无故的产生的,是为了解决某一特定的问题而存在。

① Eureka和Ribbon,是最基础的组件,一个注册服务,一个消费服务。

② Hystrix为了优化Ribbon、防止整个微服务架构因为某个服务节点的问题导致崩溃,是个保险丝的作用。

③ Dashboard给Hystrix统计和展示用的,而且监控服务节点的整体压力和健康情况。

④ Turbine是集群收集器,服务于Dashboard的。 Feign是方便我们程序员些更优美的代码的。

⑤ Zuul是加在整个微服务最前沿的防火墙和代理器,隐藏微服务结点IP端口信息,加强安全保护的。

⑥ Config是为了解决所有微服务各自维护各自的配置,设置一个同意的配置中心,方便修改配置的。

⑦ Bus是因为config修改完配置后各个结点都要refresh才能生效实在太麻烦,所以交给bus来通知服务节点刷新配置的。

⑧ Stream是为了简化研发人员对MQ使用的复杂度,弱化MQ的差异性,达到程序和MQ松耦合。

⑨ Sleuth是因为单次请求在微服务节点中跳转无法追溯,解决任务链日志追踪问题的。

Spring Cloud和SpringBoot版本对应关系

Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 的微服务框架,它提供了一系列工具和组件来简化微服务架构的开发和管理。Spring Cloud 和 Spring Boot 之间存在版本对应关系,不同的 Spring Cloud 版本适配于特定的 Spring Boot 版本。

下面是常见的 Spring Cloud 和 Spring Boot 版本的对应关系:

1. Spring Cloud 2020.0.x(codename Ilford)适配 Spring Boot 2.4.x。
2. Spring Cloud Hoxton.SR10(2021年6月发布)适配 Spring Boot 2.3.x。
3. Spring Cloud Hoxton.SR9(2021年2月发布)适配 Spring Boot 2.3.x。
4. Spring Cloud Hoxton.SR8(2020年11月发布)适配 Spring Boot 2.3.x。
5. Spring Cloud Hoxton.SR7(2020年8月发布)适配 Spring Boot 2.3.x。
6. Spring Cloud Hoxton.SR6(2020年5月发布)适配 Spring Boot 2.2.x。
7. Spring Cloud Hoxton.SR5(2020年2月发布)适配 Spring Boot 2.2.x。
8. Spring Cloud Greenwich.SR6(2019年11月发布)适配 Spring Boot 2.1.x。
9. Spring Cloud Greenwich.SR5(2019年8月发布)适配 Spring Boot 2.1.x。
10. Spring Cloud Greenwich.SR4(2019年5月发布)适配 Spring Boot 2.1.x。

需要注意的是,这只是一部分常见的对应关系,版本更新较快,还有其他版本的组合。建议根据具体需求和项目要求选择合适的 Spring Cloud 和 Spring Boot 版本进行使用和集成。可以查阅官方文档或相关社区资源获取更详细的版本对应信息。

SpringBoot和SpringCloud的区别和联系?

Spring Boot 和 Spring Cloud 是两个相互关联但又独立的项目,它们都属于 Spring 生态系统的一部分,用于构建和管理现代化的分布式应用程序。

区别:
1. Spring Boot 是一个用于快速构建单个微服务的框架。它简化了 Spring 应用程序的配置和部署过程,提供了自动配置和约定大于配置的特性,使得开发者能够更快地搭建起一个独立运行的、可执行的应用程序。
2. Spring Cloud 是一个用于构建和管理基于微服务架构的工具集合。它提供了丰富的组件和库,用于实现服务注册与发现、负载均衡、断路器、配置中心、消息总线等微服务相关的功能。

联系:
1. Spring Boot 提供了快速构建单个微服务的能力,而 Spring Cloud 则在此基础上提供了进一步的分布式系统的支持。通过结合使用 Spring Boot 和 Spring Cloud,可以更轻松地构建并管理复杂的微服务架构。
2. Spring Cloud 的很多功能都依赖于 Spring Boot 来实现,比如自动配置、启动器(starter)、依赖管理等。因此,使用 Spring Cloud 时需要基于 Spring Boot 的基础上进行搭建和集成。

综上所述,Spring Boot 主要关注单个微服务的快速搭建,而 Spring Cloud 则关注构建和管理分布式系统的工具集合。它们通过结合使用,可以更好地支持开发和管理现代化的分布式应用程序。

使用 Spring Boot 开发分布式微服务时会面临什么问题?

在使用 Spring Boot 开发分布式微服务时,可能会面临以下一些问题:

1. 服务协调与治理:分布式环境下,微服务之间的协调和治理变得更为复杂。包括服务注册与发现、负载均衡、容错机制、熔断器等方面的问题需要考虑。

2. 分布式数据管理:微服务架构中的每个服务通常都有自己的数据库或数据存储,如何保持数据的一致性和准确性是一个挑战。需要设计合适的数据管理策略,例如使用分布式事务或事件驱动等方式来处理数据更新和同步。

3. 基础设施和部署:分布式微服务涉及到多个服务节点的部署和扩展。需要考虑如何有效地管理和监控这些节点,以及相应的容器化技术、自动化部署工具等方面的选择和配置。

4. 异步通信和消息传递:微服务之间经常需要进行异步通信,以实现解耦和灵活性。在设计和实现异步消息传递时,需要考虑消息队列、事件驱动和可靠性等方面的问题。

5. 系统监控和链路追踪:分布式系统中,需要对整个系统进行监控和性能分析,便于定位和解决问题。需要选择合适的监控工具和技术,实现对微服务架构的全面监控和链路追踪。

6. 安全性和权限管理:由于微服务通常会通过网络进行通信,因此需要考虑如何保护服务之间的通信安全,以及如何管理用户权限和访问控制。

以上只是一些可能遇到的问题,具体情况还会根据项目需求和实际使用场景而有所不同。对于这些问题,Spring Boot 提供了 Spring Cloud 等配套组件来简化分布式微服务的开发和管理,但需要结合实际情况选择合适的解决方案。

服务注册和发现是什么意思?Spring Cloud 如何实现?

服务注册:每个微服务在启动时将自身的网络地址(IP 地址和端口号)以及其他有关信息注册到一个服务注册中心。服务注册中心维护了一个服务清单,记录了可用的服务实例信息。

服务发现:客户端通过向服务注册中心发送查询请求,获取当前可用的服务实例列表和相关元数据信息。客户端根据获取到的服务清单,选择合适的服务实例进行调用。

Spring Cloud 提供了多种方式来实现服务注册和发现,其中基于 Netflix Eureka 的方式是比较常见的。

1. 搭建 Eureka 服务器:使用 Spring Boot 创建一个 Eureka 服务器,作为服务注册中心,负责接收服务实例的注册信息,并维护服务清单。

2. 配置服务提供者:在需要注册的微服务中添加相应的依赖和配置,使其能够将自身的信息注册到 Eureka 服务器上。

3. 配置服务消费者:在需要调用其他微服务的客户端中,添加相应的依赖和配置,使其能够从 Eureka 服务器获取可用的服务实例列表,并实现负载均衡、故障转移等功能。

4. 实现服务间通信:服务消费者可以通过服务提供者注册的服务名来进行调用,而不需要直接依赖于固定的 IP 地址和端口号。Spring Cloud 提供了 RestTemplate 和 Feign 等轻量级客户端工具,简化了服务间通信的实现。

通过以上步骤,Spring Cloud 实现了服务注册和发现的功能,使得微服务之间的通信更加灵活和可靠。同时,Spring Cloud 还提供了其他的服务治理组件,如 Ribbon(负载均衡)、Hystrix(断路器)、Zuul(API 网关)等,可以进一步增强分布式系统的可用性和弹性。

Spring Cloud 和dubbo区别?

Spring Cloud和Dubbo是两种不同的微服务框架,它们在以下几个方面有所区别:

1. 生态系统和社区支持:Spring Cloud是基于Spring生态系统构建的,与Spring Boot和Spring Framework紧密集成,拥有庞大的社区支持和丰富的解决方案。Dubbo则是阿里巴巴开源的一个独立项目,社区规模较小。

2. 通信协议:Spring Cloud主要使用HTTP协议进行通信,适用于基于RESTful风格的微服务架构。而Dubbo默认采用RPC协议,支持多种序列化方式和跨语言调用

3. 注册中心:Spring Cloud使用Eureka或Consul等注册中心来管理服务的注册与发现,提供了简单易用的服务治理功能。Dubbo则使用Zookeeper或Nacos等作为注册中心。

4. 负载均衡和容错机制:Spring Cloud通过Ribbon实现负载均衡,通过Hystrix提供容错保护。Dubbo内置了多种负载均衡策略和容错机制。

5. 分布式事务:Spring Cloud提供了分布式事务管理功能,例如使用Spring Cloud Alibaba的Seata框架来实现分布式事务。Dubbo本身并不提供分布式事务管理能力。

6. 同步与异步调用:Dubbo支持同步和异步调用方式,可以灵活地处理请求和响应。Spring Cloud默认使用同步调用方式。

综上所述,选择使用Spring Cloud还是Dubbo取决于具体的需求和技术栈。如果你已经使用Spring框架,或者需要丰富的解决方案和社区支持,Spring Cloud可能是更合适的选择。而如果你偏向于RPC通信、轻量级框架和跨语言调用,Dubbo可能更适合你的项目。

微服务中如何实现 session 共享 ?

在微服务架构中,由于每个微服务都是独立部署和运行的,因此默认情况下无法实现传统方式的Session共享。然而,可以通过以下几种方式在微服务环境中实现Session共享:

1. 使用无状态(Stateless)身份验证:将用户会话信息从具体的会话状态中移除,使用无状态的身份验证机制,例如使用JSON Web Token(JWT)来进行身份验证和授权,将身份信息加密并存储在Token中,传递给客户端,在后续请求中解析Token以获取用户身份

2. 使用统一的认证中心:引入独立的认证中心(如OAuth 2.0),所有的微服务都将用户的登录认证请求发送到认证中心进行验证,并返回一个令牌(Token)。此后,微服务之间的通信可以通过验证令牌来判断用户的身份,并获取所需的授权信息。

3. 使用分布式缓存:将Session数据保存在分布式缓存中,如Redis、Memcached等。当用户登录时,将生成的Session ID与用户信息存储到缓存中,并返回给客户端。后续请求中,客户端携带该Session ID,微服务根据ID从缓存中获取对应的用户信息,实现Session共享。

4. 使用前端路由层(API Gateway):在微服务架构中引入API Gateway作为前端路由层,API Gateway可以在处理请求时维护会话状态,并根据不同的请求将其转发给相应的微服务。这种方式下,所有的微服务都无需关注会话状态,通过API Gateway来维护和管理会话。

需要注意的是,实现Session共享可能引入一定的复杂性和性能开销。因此,在设计微服务架构时,应该根据具体业务场景和需求评估是否需要引入Session共享以及选择适合的方式。

骚戴理解:在微服务中,一个完整的项目被拆分成多个不相同的独立的服务,各个服务独立部署在不同的服务器上,各自的 session 被从物理空间上隔离开了,但是经常,我们需要在不同微服务之间共享 session ,常见的方案就是 Spring Session + Redis 来实现 session 共享。将所有微服务的 session 统一保存在 Redis 上,当各个微服务对 session 有相关的读写操作时,都去操作 Redis 上的 session 。这样就实现了 session 共享,Spring Session 基于 Spring 中的代理过滤器实现,使得 session 的同步操作对开发人员而言是透明的,非常简便。

负载平衡的意义什么?

负载平衡的意义什么?

负载平衡(Load balancing)是指将网络或计算资源的工作负载均匀地分布到多个服务器、设备或网络链接上,以提高系统的性能、可靠性和可扩展性。负载平衡的意义如下:

1. 提高性能:通过将工作负载分散到多个服务器上,负载平衡可以减轻单一服务器的压力,因此可以更有效地处理请求并提高系统的响应速度。负载平衡可以根据各服务器的负载情况动态地分配请求,保持各服务器的负载均衡,避免某些服务器过载而导致性能下降

2. 提高可靠性:负载平衡可以将工作负荷分散到多个服务器上,当其中一个服务器发生故障时,其他正常运行的服务器仍然可以继续处理请求,从而提高系统的可用性和容错性。通过使用热备份、冗余部署等技术,负载平衡可以实现故障转移和自动恢复,从而避免因单点故障而导致整个系统的不可用。

3. 实现可扩展性:通过负载平衡,系统可以轻松地添加或移除服务器来应对增加或减少的工作负载。负载平衡器可以根据负载情况自动调整资源分配,确保所有服务器都能充分利用,提高系统的扩展性和灵活性。这使得系统能够应对不断增长的用户访问量或数据处理需求而无需中断服务。

综上所述,负载平衡在提高性能、可靠性和可扩展性方面发挥着重要作用,是构建高效、稳定和可伸缩的系统架构的关键组成部分。

什么是负载平衡?

负载平衡(Load Balancing)是一种将工作负载(包括请求、流量等)均匀分配到多个服务器或资源上的技术或策略。它旨在提高系统的性能、可靠性和可扩展性。

在计算机网络中,当服务请求过多或流量达到高峰时,单个服务器可能无法快速响应所有请求或承受过重的负荷。负载平衡的目标是通过分发负载到多个服务器或资源上,使每个服务器都能在合理范围内处理适量的请求,从而实现请求的平均分布。

负载平衡可以在不同层面进行,包括以下几种常见的方式:

1. DNS负载平衡:通过DNS服务器将域名解析为多个服务器IP地址之一。每次客户端请求时,DNS服务器会根据策略从多个IP地址中选择一个返回给客户端,以实现请求的负载均衡。但缺点是客户端可能会将结果缓存,导致访问不均衡。

2. 集中式负载平衡器:使用专门的负载平衡设备(如硬件负载均衡器或软件负载均衡器)作为入口,将传入的请求分发到后端的服务器池中。负载平衡器可以根据不同的算法(如轮询、加权轮询、最小连接数等)来选择目标服务器。

3. 分布式负载平衡:在分布式系统中,通过在多个节点之间共享负载信息和协调请求分发,实现负载平衡。每个节点都可以自主地接收和处理请求,并将请求路由到可用的资源上。

负载平衡的好处包括提高系统的吞吐量和响应能力,减少单点故障的风险,并提供横向扩展的能力。它在互联网应用、系统架构设计中广泛应用,

骚戴理解:负载均衡,英文名称为Load Balance,其含义就是指将负载(工作任务)进行平衡、分摊到多个操作单元上进行运行,例如现在有大量请求进来,如果没有负载均衡那就都由一个应用服务来处理这些请求,可能因为请求量太大导致服务崩溃,通过负载均衡就可以把这些请求分发给各个服务来进行处理,从而协同完成工作任务。

项目中的使用?

在项目中使用Nginx的目的通常是为了实现负载均衡、反向代理和静态文件服务等功能。下面是一些在项目中使用Nginx的常见情况:

1. 负载均衡:当web应用程序需要处理大量并发请求时,可以通过配置Nginx作为负载均衡器,将请求分发给多个后端服务器,从而提高系统的吞吐能力和稳定性。

2. 反向代理:Nginx可以作为反向代理服务器,将客户端的请求转发到后端的应用服务器上。这样可以隐藏后端服务器的真实IP地址和细节,并提供缓存、SSL终止和请求过滤等功能。

3. 静态文件服务:Nginx非常适合用于提供静态文件(如图片、CSS和JavaScript等)的高效服务。它可以通过配置静态文件目录,直接返回这些静态文件,减轻动态请求对后端服务器的压力。

4. SSL/TLS加密:通过配置Nginx来启用SSL/TLS加密,可以确保前端与后端服务器之间的通信安全性。Nginx支持多种SSL/TLS协议版本和密码套件,以及证书管理和密钥交换等功能。

5. 缓存管理:Nginx具备灵活的缓存机制,可以根据需求进行配置,对经常访问的静态内容或动态请求进行缓存,以提升性能和响应速度。

请注意,具体如何在项目中使用Nginx需要根据项目要求和架构进行配置和调整。通常情况下,您需要编写相关的Nginx配置文件,在其中定义虚拟主机、代理规则、缓存设置等,并结合实际情况进行适当的优化和调试。

nginx的负载均衡策略

nginx支持的负载均衡策略有很多,我们在nginx.conf中配置upstream模块即可。

Nginx是一种常用的开源反向代理服务器,它提供了多种负载均衡策略来有效地分发客户端请求。以下是几种常见的Nginx负载均衡策略:

1. 轮询(Round Robin):默认的负载均衡策略。Nginx按照服务器在配置中出现的顺序逐个分配请求。每个请求依次分发到不同的后端服务器,实现简单且平衡的负载均衡。

2. IP哈希(IP Hash):根据客户端的IP地址进行哈希计算,然后将该请求分发给相应的后端服务器。这可以确保同一个客户端的多次请求始终发送到同一台服务器上,适用于需要保持会话或状态的应用。

3. 最少连接(Least Connections):Nginx会将请求发往当前连接数最少的后端服务器。通过动态地监测后端服务器的连接数,该方法可以将请求分配给负载较轻的服务器,以达到负载均衡的效果。

4. 加权轮询(Weighted Round Robin):可以为不同的后端服务器分配不同的权重值,权重越高的服务器将获得更多的请求。这样可以根据服务器的性能、配置和处理能力分配合理的负载。

5. 加权最少连接(Weighted Least Connections):类似于最少连接策略,但服务器的权重也会影响连接数的计算。具有更高权重的服务器将具有更低的连接数,从而获得更少的负载。

6. URL哈希(URL Hash):根据请求的URL进行哈希计算,并将该请求发送到相应的后端服务器。这可以确保相同URL的请求始终发送到同一台服务器上,适用于需要保持缓存一致性或特定业务逻辑的场景。

这些负载均衡策略可以在Nginx的配置文件中进行设置,并且可以根据具体的需求进行组合和定制,以满足不同应用场景的要求。

什么是 Hystrix?它如何实现容错?

提到Hystrix就不得不提一个东西叫“雪崩效应”

什么是“雪崩效应”?

服务雪崩效应是一种因“服务提供者的不可用”(原因)导致“服务调用者不可用”(结果),并将不可用逐渐放大的现象

上图中, A为服务提供者, B为A的服务调用者, C和D是B的服务调用者. 当A的不可用,引起B的不可用,并将不可用逐渐放大C和D时, 服务雪崩就形成了。这时候就出现了Hystrix,他的作用就是:避免了单个调用的微服务异常导致全局”雪崩”。

什么是Hystrix熔断器

Hystrix是由Netflix开源的一个服务隔离组件,通过服务隔离来避免由于依赖延迟、异常,引起资源耗尽导致系统不可用的解决方案,在分布式系统,各个服务相互调用相互依赖,必然会有部分系统的调用会失败,这就很容易引起服务雪崩,而Hystrix 通过分离服务的调用点,阻止错误在各个服务的传播,并且提供了错误回调机制,这一系列的措施提高了系统的整体服务弹性。

骚戴理解:Hystrix断路器就像我们家庭电路中的断容器,当家庭电压过大时就好自己烧断保险丝,而断路器就是一旦后端服务不可用,断路器会直接切断请求链,避免发送大量无效请求影晌系统吞吐量,并且断路器有自我检测并恢复的能力。

Hystrix熔断器有三种状态

  • 熔断器有完全打开状态:一段时间内达到一定的次数无法调用 并且多次监测没有恢复的迹象断路器完全打开那么下次所有请求就不会请求到该服务
  • 半开:短时间内有恢复迹象熔断器会将部分请求发给该服务
  • 关闭:当服务一直处于正常状态能正常调用

为什么需要Hystrix熔断器功能

在微服务架构中,我们将业务拆分成一个个的服务,服务与服务之间可以相互调用。为了保证其高可用,单个服务又必须集群部署。由于网络原因或者自身的原因,服务并不能保证100%可用, 如果单个服务出现问题,调用这个服务就会出现网络延迟,此时若有大量的网络请求涌入,会形成任务累积,导致服务瘫痪,甚至导致服务“雪崩”。为了解决这个问题,就出现断路器模型。

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库,在分布式系统里,许多依赖不可避免的会调用失败,比如超时、异常等, Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下,不会导致整体服务失败,避免级联故障,以提高分布式系统的弹性

Hystrix熔断器机制

当Hystrix Command请求后端服务失败数量超过一 定比例(默认50%),熔断器会切换到完全打开状态(Open)。这时所有请求会直接失败而不会发送到后端服务。熔断器保持在完全打开状态一段时间后(默认5秒),自动切换到半开状态(HALF-OPEN)。这时会判断下一次请求的返回情况,如果请求成功,熔断器切到关闭状态 (CLOSED),否则重新切换到完全打开状态(OPEN)。

Fallback(回退机制的逻辑): Fallback相当于是降级操作。对于查询操作,我们可以实现一个fallback方法,当请求后端服务出现异常的时候,可以使用fallback方法返回的值。fallback方法的返回值一般是设置的默认值或者来自缓存。

它如何实现容错?

Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错。

  • 包裹请求:使用HystrixCommand包裹对依赖的调用逻辑,每个命令在独立线程中执行。这使用了设计模式中的“命令模式”。(这里的依赖是指的一个服务调用其他服务,那这个服务就依赖其他的服务)
  • 跳闸机制:当某服务的错误率超过一定的阈值时,Hystrix就会跳闸,停止请求该服务一段时间。
  • 资源隔离:Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池(或者信号量)。如果该线程池已满,发往该依赖的请求就被立即拒绝,而不是排队等待,从而加速失败判定。
  • 监控:Hystrix可以近乎实时地监控运行指标和配置的变化,例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等。
  • 回退机制:当请求失败、超时、被拒绝,或当断路器打开时,执行回退逻辑。回退逻辑由开发人员自行提供,例如返回一个缺省值。
  • 自我修复:断路器打开一段时间后,会自动进入“半开”状态。

骚戴理解:说白了就是当其中的某个服务出错了,那么如果还有大量的请求进来就会直接被拒绝,也就是不会调用这个出错了的服务,然后直接返回一个默认的错误值,告诉调用这个服务的服务这个服务出了问题,现在不可用,而不是让大量的请求一直在等待这个出错了的服务来处理这些请求,因为如果一直等待的话就很容易出现服务雪崩

什么是 Netflix Feign?它的优点是什么?

Netflix Feign是一个声明式的服务调用客户端,用于简化和优化微服务架构中服务间的HTTP通信。它是Netflix开源的一部分,旨在与Netflix的服务发现组件Eureka和负载均衡组件Ribbon无缝集成。

Feign的设计理念是使HTTP请求变得简单而优雅。它提供了一种简洁的方式来定义和调用HTTP API。通过使用注解和接口的方式,Feign允许开发者以类似于编写本地方法调用的方式来描述远程服务接口,并将其映射为HTTP请求

以下是Feign的一些主要优点:

1. 声明式编程:通过使用注解和接口定义服务之间的HTTP API,隐藏底层的HTTP请求细节,使开发者能够更专注于业务逻辑的实现。

2. 与Spring Cloud集成:Feign与Spring Cloud非常紧密地集成,可以方便地与Eureka进行服务注册和发现,与Ribbon进行负载均衡,同时还支持Hystrix来实现容错和断路器功能。

3. 内置请求模板和参数绑定:Feign提供了内置的请求模板,可以轻松定义和配置HTTP请求的URL、方法类型、路径参数、查询参数、请求体等。

4. 可插拔的编码器和解码器:Feign支持自定义编码器和解码器,使开发者可以根据需要选择合适的数据序列化方式(如JSON、XML等)。

5. 负载均衡的支持:Feign结合Ribbon可以实现负载均衡,自动选择可用的服务实例进行请求转发。

使用Feign可以大幅度简化微服务架构中的服务间通信开发,减少了样板代码的编写量,提升了开发效率。同时,它还具备与Spring Cloud其他组件良好集成的优势,使得构建和管理分布式系统更加便捷。

什么是 Spring Cloud Bus?我们需要它吗?

Spring Cloud Bus是Spring Cloud提供的一个消息总线组件,基于消息代理来传播状态变化和配置变化,常见的消息代理包括RabbitMQ和Kafka。当系统中的一个服务发生状态变化或配置变化时,它会将这些变化信息发布到消息代理上,其他订阅了该消息代理的服务都可以接收到这些变化通知,并根据需要做出相应的调整

使用Spring Cloud Bus有以下几个优势:

1. 集中化配置管理:通过将配置变化广播到所有微服务实例,可以实现集中化的配置管理。例如,当某个配置项发生变化时,只需要修改一处就能够使所有依赖该配置项的微服务实例得到更新,避免了手动修改每个实例的配置文件。

2. 动态刷新配置:Spring Cloud Bus结合Spring Boot Actuator的功能,可以实现配置的动态刷新。即使在运行时,也可以通过触发特定的端点从配置服务器获取最新的配置,并自动应用于所有实例。

3. 事件触发与通知:除了配置变化外,Spring Cloud Bus还可以用于触发和通知其他服务的状态变化或事件。通过发送自定义的事件消息,可以实现各个服务之间的解耦和协作。

是否需要使用Spring Cloud Bus取决于具体的系统需求和架构设计。如果您的分布式系统需要集中化的配置管理、动态刷新配置以及服务间事件通知,那么Spring Cloud Bus将是一个有用的工具。它可以提供更便捷的配置管理和状态更新机制,同时也能够增加系统的可观察性和响应性。

分布式系统?

什么是分布式?

分布式系统是由多个独立的计算机节点通过网络连接组成的系统,这些节点相互协作完成共同的任务。每个节点可以拥有自己的处理能力和存储资源,并通过消息传递或远程过程调用等方式进行通信和数据交换

在分布式系统中,各个节点之间相对独立,可以执行不同的子任务,并通过协同合作来完成整体的计算、处理或存储任务。节点之间的通信和协调可以通过中间件、消息队列、协议和分布式算法等技术实现。

分布式系统具有以下特点:

1. 分布性:节点可以部署在不同的物理或虚拟机器上,它们通过网络连接进行通信和协作。

2. 并行性:节点可以同时执行不同的任务,从而提高整体的计算能力和处理效率

3. 可扩展性:通过增加节点数量,分布式系统的计算能力和存储容量可以线性扩展,应对更大规模和更复杂的任务。

4. 高可用性:当系统中的某个节点故障时,其他节点可以接替其工作,系统能够持续提供服务,提高系统的可靠性和稳定性。

5. 容错性:通过数据备份和冗余部署等手段,分布式系统可以在节点故障时保持数据的可靠性和一致性。

分布式系统广泛应用于各个领域,包括云计算、大数据处理、分布式数据库、分布式存储、物联网等。它们通过充分利用多个计算机节点的资源,提供高性能、可扩展和可靠的服务,满足了现代应用对计算和处理能力的需求。

分布式系统和微服务的区别

分布式系统和微服务是两个相关但不完全相同的概念。

分布式系统(Distributed System)是指由多个独立的计算机节点通过网络连接组成的系统,节点之间相互协作完成共同的任务。分布式系统关注整个系统的架构和通信模型,旨在将一个大型的任务或问题分解为多个子任务,在不同的计算机节点上进行并行处理。分布式系统可以采用各种技术和模型,如消息传递、远程过程调用、分布式数据库等,以实现节点之间的协作与数据交换。

而微服务(Microservices)是一种软件架构风格,将一个复杂的应用程序拆分成多个小型、自治的服务,每个服务都独立运行、部署和扩展。微服务架构强调将应用程序划分为一组松耦合的服务,每个服务都有自己的业务边界和数据存储方式,并通过轻量级的通信机制(如HTTP/REST)进行交互。每个微服务都可以独立开发、测试、部署和维护,从而提高了灵活性和可扩展性。

因此,可以说微服务是一种设计和组织分布式系统的方式,它强调将系统划分为更小的、自治的服务单元,以便更好地构建、扩展和维护。而分布式系统是一种更宏观的概念,涵盖了多个计算机节点之间的通信和协作,可以包含各种不同的架构和模型,微服务只是其中一种实现方式

总结起来,分布式系统是一个更广泛的概念,指代由多个计算机节点组成的系统;而微服务则是一种面向服务的软件架构风格,用于设计和组织分布式系统中的服务单元。

优点

  • 系统可用性提升

传统的集中式计算或集中式存储在遇见单点故障时很容易造成整个服务不可用,分布式下的服务体系,单台机器有故障,不致于造成整个服务不可用。

  • 系统并发能力提升

请求通过 Nginx 负载均衡被分发到不同的服务器上,运行同样代码的服务器可以有 1 台或 N 台,通常情况下会根据实际用户访问量随时增加机器,无论是数据库或者服务,都可以做到随时水平扩展。

比如双 11 活动,平时订单少 50 台机器就够了,到了 11 订单量剧增,服务器增加到 100 台,每台机器之间相互独立,互不影响。

  • 系统容错能力提升

同一组服务分别部署在北京上海杭州,杭州的机房突发断电或者火灾,杭州机房的流量会被自动分发到北京和上海的机房,不影响用户使用。

缺点

  • 分布式服务依赖网络

服务器间通讯依赖网络,不可靠网络包括网络延时,丢包、中断、异步,一个完整的服务请求依赖一连串服务调用,任意一个服务节点网络出现问题,都可能造成本次请求失败。

  • 维护成本高

传统单体式服务只需要维护一个站点就可以。

分布式服务系统被拆分成若干个小服务,服务从 1 变为几十个上百个服务后,增加运维成本。

  • 一致性,可用性,分区容错性无法同时满足

这个是最主要的,这三种特性就是平时说的 CAP 定理,在分布式系统中,这三种特性最多只能满足两种,无法同时满足,需要根据实际情况去调整牺牲掉其中哪个。

CAP 定理

CAP 理论告诉我们,一个分布式系统不可能同时满足一致性(C:Consistency),可用性(A: Availability)和分区容错性(P:Partition tolerance)这三个基本需求,最多只能同时满足其中的2个。

选项

描述

C(Consistence)一致性

指数据在多个副本之间能够保持一致的特性(严格的一致性)。

A(Availability)可用性

指系统提供的服务必须一直处于可用的状态,每次请求都能获取到非错的响应——但是不保证获取的数据为最新数据。

P(Network partitioning)分区容错性

分布式系统在遇到任何网络分区故障的时候,仍然能够对外提供满足一致性和可用性的服务,除非整个网络环境都发生了故障。

假设有一个系统如下:

整个系统由两个节点配合组成,之间通过网络通信,当节点 A 进行更新数据库操作的时候,需要同时更新节点 B 的数据库(这是一个原子的操作)。

上面这个系统怎么满足 CAP 呢?C:当节点A更新的时候,节点B也要更新,A:必须保证两个节点都是可用的,P:当节点 A,B 出现了网络分区,必须保证对外可用。

可见,根本完成不了,只要出现了网络分区,A 就无法满足,因为节点 A 根本连接不上节点 B。如果强行满足 C 原子性,就必须停止服务运行,从而放弃可用性 C。

所以,最多满足两个条件:

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/qq_50954361/article/details/131375153

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