浅谈SpringCloud五⼤组件
spring cloud五⼤组件分别为:
服务发现--Netflix Eureka
客户端负载均衡--Netflix Ribbon
断路器--Netflix Hystrix
服务⽹关--Netflix Zuul
分布式配置--Spring Cloud Config
业务场景介绍:
先来给⼤家说⼀个业务场景,假设咱们现在开发⼀个电商⽹站,要实现⽀付订单的功能,流程如下:
创建⼀个订单之后,如果⽤户⽴刻⽀付了这个订单,我们需要将订单状态更新为“已⽀付”
扣减相应的商品库存
通知仓储中⼼,进⾏发货
给⽤户的这次购物增加相应的积分
针对上述流程,我们需要有订单服务、库存服务、仓储服务、积分服务。整个流程的⼤体思路如下:
⽤户针对⼀个订单完成⽀付之后,就会去订单服务,更新订单状态
订单服务调⽤库存服务,完成相应功能
订单服务调⽤仓储服务,完成相应功能
订单服务调⽤积分服务,完成相应功能
⾄此,整个⽀付订单的业务流程结束
1. 核⼼组件Eureke(服务发现):
是微服务架构中的注册中⼼,由Eureka Client和Eureka Server两部分组成,前者负责将各个服务的信息注册到Eureka Server中。后者为注册中⼼,⾥⾯有⼀个注册表,保存了各个服务所在的机器和端⼝号;
2. 核⼼组件Feign(动态代理):
使⽤了动态代理的机制,⽤注解定义⼀个FeignClient接⼝,向指定的服务建⽴连接、发起请求、获取响应,解析响应等等。
Feign的动态代理机制:
⾸先,对某个接⼝定义了@FeignClient注解,Feign就会针对这个接⼝创建⼀个动态代理
接着你要是调⽤这个接⼝,本质就会调⽤Feign创建的动态代理,这是核⼼中的核⼼;
Feign的动态代理会根据你接⼝上的@RequestMapping等注解,来动态构造出你要请求的服务地址;
最后针对这个地址,发起请求,解析响应;
3. 核⼼组件Ribbon(客户端负载均衡):
Ribbon的作⽤是负载均衡,当我们要请求的服务部署在多台机器上时,Feign就不知道该请求哪台机器。此时具有负载均衡作⽤的Ribbon就会帮你在每次请求时选择⼀台机器,均匀的把请求分发到各台机器上。
Ribbon的负载均衡使⽤的是最经典的Round Robin轮询算法。简单说就是对多台机器进⾏轮流请求,然循环;
此外Ribbon是和Feign以及Eureka紧密协作的,具体如下:
⾸先Ribbon会从Eureka Client⾥获取到对应的服务注册表,知道所有的服务都部署在了哪些机器上,在监听哪些端⼝号。
然后Ribbon就使⽤默认的Round Robin轮询算法,从中选择⼀台机器;
最后Feign就会针对这台机器,构造并发起请求。
4. 核⼼组件Hystrix(断路器)
业务背景:
假设⼀个业务场景:订单服务在⼀个业务流程⾥需要调⽤三个服务。现在假设订单服务⾃⼰最多只有100个线程可以处理请求,然后呢,积分服务不幸的挂了,每次订单服务调⽤积分服务的时候,都会卡住⼏秒钟,然后抛出—个超时异常。这也是雪崩问题的雏形所在;
在上⾯的业务场景下,如果系统处于⾼并发状态,⼤量的请求涌过来的时候。订单服务的100个线程都会卡在请求积分服务这块⼉。导致订单服务没有⼀个线程可以处理请求。然后就会导致别⼈请求订单服务的时候,发现订单服务也挂了,不响应任何请求了————这个,就是微服务架构中恐怖的服务雪崩问题。
这边插⼊⼀个思考:就算积分服务挂了,订单服务也可以不挂啊?为什么?
(1). 结合业务来看:⽀付订单的时候,只要把库存扣减了,然后通知仓库发货就OK了。
(2). 如过积分服务挂了,⼤不了等他回复之后,慢慢⼈⾁⼿⼯恢复数据!为啥⼀定要因为⼀个积分服务挂了,就直接导致订单服务也挂
了呢?
分析了这么多,就是为了引出我们的Hystrix
Hystrix是隔离、熔断以及降级的⼀个框架。Hystrix会为每个服务搞⼀个⼩⼩的线程池。
下⾯来说说,当有Hystrix参与时,积分服务挂了会是啥样的:
因为上⾯说了,Hystrix会为各个服务搞⼀个线程池,当积分服务挂了时,订单服务那⾥⽤来调⽤积分服务的线程会都卡死不能⼯作。
但是,订单服务调⽤库存服务和仓储服务的这两个线程池都能正常⼯作,所以这两个服务不会受到任何影响。
熔断————这个时候如果别⼈调⽤订单服务,订单服务还可以正常调⽤库存服务扣减库存,调⽤仓储服务通知发货。当调⽤积分服务时每次都会报错。但是既然积分服务挂了,每次调⽤都会卡⼏秒,这样显然是没有意义的。这⾥就要⽤到所谓的熔断:⽐如在五分钟内请求积分服务直接就返回了,不要⾛⽹络请求卡住⼏秒钟。
降级————上⾯说了,积分服务挂了我们就熔断然后直接返回,这显然不是最好的解决⽅法。这个时候就要⽤到降级处理:每次调⽤积分服务时,就在数据库⾥记录⼀条消息,说给某某⽤户增加了多少积分,因为积分服务挂了,导致没增加成功!这样等积分服务恢复了,就可以根据这些记录⼿⼯加⼀下积分。这就是所谓的降级处理。
⼩结:针对微服务框架的服务雪崩问题,我们会⽤到Hystrix组件,然后进⾏隔离、熔断、降级处理。
微服务网关和注册中心区别5. 核⼼组件Zuul(服务⽹关)
Zuul就是微服务⽹关。这个组件是负责⽹络路由。
如果不懂⽹络路由,那我们来看看,没有Zuul的⼯作会是怎么样的:
假设你后台部署了⼏百个服务,现在有个前端兄弟,⼈家请求是直接从浏览器那⼉发过来的。⽐如:⼈家要请求⼀下库存服务,你难道要让⼈家记住这个服务的名字叫什么什么?部署在⼏台机器上?但是后
台可能有⼏百个服务的名称和地址,这显然不能靠记;
上⾯这种情况压根⼉是⾏不通的。所以⼀般微服务架构中都必然会设计⼀个⽹关在⾥⾯,像Android、iOS、PC前端、⼩程序、H5等等,不⽤去关⼼后端有⼏百个服务,就知道有⼀个⽹关,所有的请求都⾛⽹关,⽹关会根据请求中的⼀些特征,将请求转发给后端各个服务;⽽且有了⽹关之后还可以做统⼀的降级、限流、认证授权、安全,等等;
总结:
Eureka:各个服务启动时,Eureka Client都会将服务注册到Eureka Server,并且Eureka Client还可以反过来从Eureka Server拉去注册表,从⽽知道其他服务在哪⾥;
(在spring cloud中,除了可以使⽤eureka作为注册中⼼外,还可以使⽤zookeeper、Consul作为注册中⼼。)
Ribbon:服务间发起请求的时候,基于Ribbon做负载均衡,从⼀个服务的多台机器中选择⼀台;
Feign:基于Feign的动态代理机制,根据注解和选择的机器,拼接请求的URL地址,发起请求;
Hystrix:发起请求是通过Hystrix的线程池来⾛的,不同的服务⾛不同的线程池,实现了不同服务调⽤的隔离,避免了服务雪崩的问题;
(Sentinel可以很好的替代Hystrix)
Zuul:如果前端、移动端要调⽤后端系统,统⼀从Zuul⽹关进⼊,由Zuul⽹关转发请求给对应的服务;
(Gateway可以很好的替代Zuul)
下⾯通过⼀张图来将Spring Cloud五组件联系起来,直观了解其底层的架构原理:
(⽹络资源)