Java微服务架构
目录:
- 了解开发环境&生成环境
- WEB1.0 & WEB2.0
- 垂直架构
- 分布式架构
- 微服务架构
1.了解开发环境&生产环境
1.1 开发环境
平时在写代码的时候,大多都在WIN10/WIN7/Mac.
这些系统都可以称为开发环境。咱们为了更高效的开发应用程序,安装很多的软件,会
导致操作系统不安全,稳定性降低。
2.1. 生产环境(学会如何操作,Linux操作系统)
在生产环境中,操作不会采用Win10/Mac。这种操作系统相对不安全,生产环境是要面向全体用户的,一般会采用专业的操作系统。
大多数市面上使用的都是基于Linux的操作系统,还有Windows版本的服务器操作系统
Windows 2003 service
02. WEB1.0 & WEB2.0
2.1. WEB1.0时期
在WEB1.0时期,由于带宽不足,这时的项目大多是内容少,用户量也不多,甚至有一些项目不需要对外开放,对安全性和稳定性的要求是不高的,
单体架构就足以应对
2.2. WEB2.0时期
随之到来的WEB2.0 实现了ADSL拨号上网,宽带提速,最高可以达到8M 用户量也就不断增加,一些门户网站也开始活跃,项目就需要考虑安全性,和稳定性。
在基于单体架构的设计中,无法满足WEB2.0对项目的需求,需要在单体架构上搭建集群(多个服务器),
在搭建集群之后,可以提升项目的稳定性,并且并发量增加,也可以承受住
2.3. 搭建集群后出现的问题
- 用户的请求到底要发送到那台服务器上,如何才能保证请求平均的分发给不同的服务器,从而缓解用户量增加的压力
- 编写项目时,如果用户登录成功,将用户的标识存放到的Session中,在搭建集群之后,数据共享问题
- 当数据量特别庞大时,如果还直接去数据库查询,速度很慢,如何提升查询效率
- 针对大家在搜索一些数据时,where content like '%#{xxx}% ’
2.4. 针对上述问题,如何解决(中间件)
1.Nginx,用来解决用户请求平均分发
2.Redis, 用来解决数据共享并实现缓存功能
3.ElacticSearch,用来解决搜索数据的功能
03. 垂直架构
比如项目包含了三个模块,用户模块,商品模块,订单模块,商品模块。
一般商品浏览的商品模块流量最大,为了防止商品模块压力过大,一般直接有效的方法就是搭建集群。
在单体架构的集群上去搭建,效果相对比较差。随着项目的不断更新,项目中的功能月越来越多,最严重的可能会导致项目无法启动
关于单体架构中,完美的体验了低内聚,高耦合。(开发的要求是高内聚,低耦合)
为了解决上述的各种问题,更新了垂直架构
04. 分布式架构
4.1 项目迭代
随着项目的不断迭代,新老功能之间需要相互交互,服务器与服务器之间需要通信的。
项目一般分为三层的 Controller Service Dao。导致程序变慢的重灾区,一般是Service和Dao,在搭建集群时,确实针对三层都搭建集群,效果不是很好。
架构从垂直架构,演变到了分布式架构
分布式架构落地的技术:
为了解决各个服务之间的通信,国内通讯的方式有两种:
1.Dubbo 采用的RPC方式
2.SpringCloud 采用的HHTP方式
05. 分布式架构常见问题
5.1服务之间的异步通讯
在使用分布式架构之后,服务之间的通信都是同步的。
在一些不是核心业务的功能上,咱们希望实现异步通讯。
为了实现服务之间的异步通讯,需要学习MQ. MQ-RabbitMQ(消息队列)
5.2 服务之间通信地址的维护
由于服务越来越多,每个服务的访问地址都是不一样的。协议://地址:端口号
由于我们的模块繁多,并且模块搭建的集群数量增加,会导致其他模块需要维护各种ip地址等信息,导致项目的维护性极低,耦合性变高,并且也无法实现负载均衡的功能
需要使用一个技术来解决当前问题:
Eureka注册中心帮助我们管理服务信息 :实现通讯地址维护
Robbin可以帮助我们实现服务之间的负载均衡 :实现服务之间的负载均衡
5.3 服务降级
在上述的架构中,如果说订单模块出现了问题。
只要是涉及到订单模块的功能,全部都无法使用。
可能会导致服务器提供的线程池耗尽,给用户友好的提示都是无法做到的
为了解决上述的问题,使用Hystrix处理,
Hystrix提供了线程池隔离的方式,避免服务器线程池耗尽,在一个服务无法使用时,可以提供断路器的方式解决
使用Hystrix 帮我们实现断路器和隔离,并最终服务降级
Eureka,Robbin,Hystrix 都是SpringClod中的组件
5.4 海量数据
海量数据最终会导致数据库无法存储全部的内容。即便数据库可以存储海量的数据,在查询数据时,数据库的响应是极其缓慢的
在用户高并发的情况下,数据库也是无法承受住的
为了解决上述的问题,可以基于MyCat实现数据库的分库分表。
06. 微服务架构
虽然已经将每个模块独立的做开发,比如商品模块,压力最大的是商品的查询。
在单独模块中再次拆分项目的方式就可以称为微服务架构。微服务架构其实属于分布式架构的
6.2 容器化技术
为了解决模块过多,运维成本增加的问题。采用Docker容器化技术来帮助我们管理
后期在学习的时候,也需要大量的软件,可以使用Docker来帮助我们按照软件。
6.3 分布式架构下的其他问题
分布式架构帮助我们解决了很多问题,但是随之也带来了跟多问题:
1. 分布式事务:
最传统的操作事务的方式,是通过Connection连接对象的方式操作,
Spring也提供了声明式事务的操作,为了解决事务的问题,后续会使用到RabbitMQ 或者使用到 LCN 方式解决
2.分布式锁:
传统的锁方式,一种是synchronize 或者 Lock锁,在分布式环境下,传统的锁是没有效果的。为了解决锁的问题,后续会使用Redis 或者 Zookeeper来解决
3.分布式任务:
在传统的定时任务下,由于分布式环境的问题,可能会造成任务重复执行,一个比较大的任务希望可以拆分。为了解决这个问题,后续会使用Redis + Quartz 或者 Elastic-Job。