Spring Cloud 的核心架构原理

最近在补一些分布式系列的面试内容,提前几个月做做准备吧,你们懂的,也跟大家分享分享。现在分布式系统基本上都是标配了,如果你现在还在玩儿单机,没有接触过这些东西的话,权当是为你打开一扇新的大门吧。

大的单体项目有多蛋疼

以前我们做单机系统的时候,所有的代码都在一个项目里面,只是不同的模块按照包名来划分的。我们以前做的一个某省的教育项目,有学生信息和就业系统、有高校培训系统、有一个人资系统等一共六个,4个小伙伴都在一个代码里面进行开发,各个系统之间有一定的联系,但是大部分是不相关的,但管理页面在一起。

那时候我们都在一个项目里面码代码,每次启动好几分钟,还有就是包版本冲突问题,搞得真是蛋疼。大家经历过大型的单体项目开发,相信你有体会的。

还有各系统的使用量也不一样,有的比较大。比如学生信息和就业系统,面向的是所有高校,特别是快毕业那段时间,每个学校会上报就业率等信息,还有就是打印报到证呀什么的。有的系统就使用比较少,比如人资、培训系统 使用的基本上就教育厅的一些员工,和部分老师,流量不大,勉强能扛得住。

模拟业务背景

大点的企业,比如做电商的,用户几十万的,日活几万的,背后好几十人上百人的团队在支撑开发,单体系统就不太合适了。

比如现在有一个下单买东西的需求,就需要订单系统、库存系统、仓库系统和积分系统 等来进行处理。如下图:

订单系统、库存系统、仓储和积分系统都是部署到不同的机器上的。

当用户下单了,那么订单服务会发进行扣件库存、通知仓储系统要发货、通知积分系统累加积分的操作。

如果我们此时需要用到 Spring Cloud 来做一个分布式架构的话,那么我们需要什么东西呢?每个东西都是干嘛的呢?

如果使用 Spring Cloud 来实现,需要哪些组件?

Eureka

首先,我们需要一个注册中心 Eureka ,主要负责每个服务的注册和发现。

每个微服务中都有一个Euraka client组件,专门负责将这个服务的服务id(serviceId)、ip、端口等信息注册到Eureka server中。

Euraka Server是一个注册中心,该组件内部维护了一个注册表,保存了各个服务所在的机器ip和端口号等信息。

Feign

其次每个服务还需要一个远程服务调用的组件 Feign ,他主要负责与其他服务建立连接,构造请求,然后发起请求来调用其他服务来获取数据。

Ribbon

然后我们一个服务可能会部署很多台机器,那么我们使用Feign 去调用这个服务的时候,到底把请求发送到哪台机器上去呢?此时我们就需要一个组件来根据一定的策略来选择一台机器。不管怎么选的,总之得选一台机器给 Feign 去调用就好了。

这个组件就是 Ribbon,Ribbon 主要负责就是负载均衡。Ribbon 会定期去从Eureka 注册中心拉取注册中心,缓存到本地,每次发起远程调用的时候,Ribbon 就会从 Eureka 注册表拉去下来的数据中挑选一个机器让 Feign 来发起远程调用。

Zuul

我们这么多的微服务,如果一个服务一个IP,使用方都需要进行调用的话,是不是得知道每一个服务的IP地址才行呢?那得记住多少才行呀,多不好管理。

如果有一个统一的地址,然后根据不同的请求路径来跟我进行转发多少是不,比如 /user/* 是转发到用户服务 ,/product/* 是转向到商品服务等等。我使用的时候,只需要访问同一个IP ,只是路径不一样,就行了。

Spring Cloud 也给我们提供了一个组件,那就是 Zuul ,他是一个网关,就是负责网络的路由的。每个请求都经过这个网关,我们还可以做统一鉴权等等很多事情。

Hystrix

还有一个东西也得说一下,就是 Hystrix,它是一个隔离、熔断以及降级的一个框架 。

在微服务的相互调用过程中,可能会出现被调用服务错误或者超时的情况,从而导致整个系统崩溃不可用,也就是我们常说的服务雪崩问题,Hystrix 的存在就是为了结局这种问题的。

整体架构

我们按照以上使用到的这些组件,来往下单这个流程来套一下:

整个调用流程:

  1. 首先每个服务启动的时候都需要往注册中心进行注册。
  2. 用户先对网关发起下单请求,网关收到请求后发现呃,是下单操作,要到订单系统,然后把请求路由到订单系统。
  3. 订单系统啪啦啪啦一顿操作,然后通过 Feign 去调用 库存系统减库存,通知仓储服务发货,调用积分系统加积分。
  4. 在发起调用之前,订单系统还得通过Ribbon 去注册中心去拉取各系统的注册表信息,并且挑一台机器给 Feign 来发起网络调用。

最后

OK,以上就是整个Spring Cloud 的核心架构了,面试题额,别错过了,朋友。这只是给大家一些普及,面试的时候遇到了可以这么去说的。每个组件的细节,后续继续写。

下面是搭建了一个脚手架测试代码,大家可以跑一下,体验一下面的流程。

https://github.com/heyxyw/spring-cloud/

Java Geek Tech wechat
欢迎订阅 Java 极客技术,这里分享关于 Java 的一切。