一起玩轉微服務（2）——框架與工具

一、微服務架構有哪些優勢？

• 獨立開發 – 所有微服務都可以根據各自的功能輕鬆開發·
• 獨立部署 – 基於其服務，可以在任何應用程式中單獨部署它們·
• 故障隔離 – 即使應用程式的一項服務不起作用，系統仍可繼續執行· 混合技術堆疊 – 可以使用不同的語言和技術來構建同一應用程式的不同服務·
• 粒度縮放 – 單個元件可根據需要進行縮放，無需將所有元件縮放在一起

二、微服務有哪些特點？

• 解耦 – 系統內的服務很大程度上是分離的。因此，整個應用程式可以輕鬆構建，更改和擴充套件·
• 元件化 – 微服務被視為可以輕鬆更換和升級的獨立元件·
• 業務能力 – 微服務非常簡單，專注於單一功能·
• 自治 – 開發人員和團隊可以彼此獨立工作，從而提高速度·
• 持續交付 – 通過軟體建立，測試和批准的系統自動化，允許頻繁釋出軟體·
• 責任 – 微服務不關注應用程式作為專案。相反，他們將應用程式視為他們負責的產品·
• 分散治理 – 重點是使用正確的工具來做正確的工作。這意味著沒有標準化模式或任何技術模式。開發人員可以自由選擇最有用的工具來解決他們的問題·
• 敏捷 – 微服務支援敏捷開發。任何新功能都可以快速開發並再次丟棄

三、微服務架構如何運作？

微服務架構具有以下元件：

 

 

 

• 客戶端 – 來自不同裝置的不同使用者傳送請求。·
• 身份提供商 – 驗證使用者或客戶身份並頒發安全令牌。·
• API 閘道器 – 處理客戶端請求。·
• 靜態內容 – 容納系統的所有內容。·
• 管理 – 在節點上平衡服務並識別故障。·
• 服務發現 – 查詢微服務之間通訊路徑的指南。·
• 內容交付網路 – 代理伺服器及其資料中心的分散式網路。·
• 遠端服務 – 啟用駐留在 IT 裝置網路上的遠端訪問資訊。

四、什麼是 REST / RESTful 以及它的用途是什麼？

Representational State Transfer（REST）/ RESTful Web 服務是一種幫助計算機系統通過 Internet 進行通訊的架構風格。這使得微服務更容易理解和實現。微服務可以使用或不使用 RESTful API 實現，但使用 RESTful API 構建鬆散耦合的微服務總是更容易。

五、什麼是不同型別的微服務測試？

在使用微服務時，由於有多個微服務協同工作，測試變得非常複雜。因此，測試分為不同的級別。·

• 在底層，我們有面向技術的測試，如單元測試和效能測試。這些是完全自動化的。·
• 在中間層面，我們進行了諸如壓力測試和可用性測試之類的探索性測試。·
• 在頂層， 我們的 驗收測試數量很少。這些驗收測試有助於利益相關者理解和驗證軟體功能。

六、常用的微服務框架

各種語言都有自己的微服務框架，主要包括：

• 主流微服務框架：SpringCloud、Dubbo
• 新銳微服務框架：Istio

下面一起看一下常用的微服務框架體系。

1. Spring 頂級專案

首先，我們一起來看一下Spring的頂級專案都包括哪些：

• Spring IO platform:用於系統部署，是可整合的，構建現代化應用的版本平臺，具體來說當你使用maven dependency引入Spring jar包時它就在工作了。
• Spring Boot:旨在簡化建立產品級的 Spring 應用和服務，簡化了配置檔案，使用嵌入式web伺服器，含有諸多開箱即用微服務功能，可以和Spring Cloud聯合部署。
• Spring Framework:即通常所說的Spring 框架，是一個開源的Java/Java EE全功能棧應用程式框架，其它Spring專案如Spring Boot也依賴於此框架。
• Spring Cloud：微服務工具包，為開發者提供了在分散式系統的配置管理、服務發現、斷路器、智慧路由、微代理、控制匯流排等開發工具包。
• Spring XD：是一種執行時環境（伺服器軟體，非開發框架），組合Spring技術，如Spring batch、Spring Boot、Spring data，採集大資料並處理。
• Spring Data：是一個資料訪問及操作的工具包，封裝了很多種資料及資料庫的訪問相關技術，包括：jdbc、Redis、MongoDB、Neo4j等。
• Spring Batch：批處理框架，或說是批量任務執行管理器，功能包括任務排程、日誌記錄/跟蹤等。
• Spring Security：是一個能夠為基於Spring的企業應用系統提供宣告式的安全訪問控制解決方案的安全框架。
• Spring Integration：面向企業應用整合（EAI/ESB）的程式設計框架，支援的通訊方式包括HTTP、FTP、TCP/UDP、JMS、RabbitMQ、Email等。
• Spring Social：一組工具包，一組連線社交服務API，如Twitter、Facebook、LinkedIn、GitHub等，有幾十個。
• Spring AMQP：訊息佇列操作的工具包，主要是封裝了RabbitMQ的操作。
• Spring HATEOAS：是一個用於支援實現超文字驅動的 REST Web 服務的開發庫。
• Spring Mobile：是Spring MVC的擴充套件，用來簡化手機上的Web應用開發。
• Spring for Android：是Spring框架的一個擴充套件，其主要目的在乎簡化Android本地應用的開發，提供RestTemplate來訪問Rest服務。
• Spring Web Flow：目標是成為管理Web應用頁面流程的最佳方案，將頁面跳轉流程單獨管理，並可配置。
• Spring LDAP：是一個用於操作LDAP的Java工具包，基於Spring的JdbcTemplate模式，簡化LDAP訪問。
• Spring Session：session管理的開發工具包，讓你可以把session儲存到redis等，進行叢集化session管理。
• Spring Web Services：是基於Spring的Web服務框架，提供SOAP服務開發，允許通過多種方式建立Web服務。
• Spring Shell：提供互動式的Shell可讓你使用簡單的基於Spring的程式設計模型來開發命令，比如Spring Roo命令。
• Spring Roo：是一種Spring開發的輔助工具，使用命令列操作來生成自動化專案，操作非常類似於Rails。
• Spring Scala：為Scala語言程式設計提供的Spring框架的封裝（新的程式語言，Java平臺的Scala於2003年底/2004年初發布）。
• Spring BlazeDS Integration：一個開發RIA工具包，可以整合Adobe Flex、BlazeDS、Spring以及Java技術建立RIA。
• Spring Loaded：用於實現java程式和web應用的熱部署的開源工具。
• Spring REST Shell：可以呼叫Rest服務的命令列工具，敲命令列操作Rest服務。

2. 背景

對於使用java技術更多的團隊來說，dubbo，Spring Cloud的知名度相對較高，而且在業界的影響力非常高。那麼我們就來一起討論一下這兩種框架，做一個綜合的評比。
Dubbo
Dubbo是阿里出品的服務化元件，應用於多個部門，後來開源之後，也衍生出像dubbox這樣的框架，對其進行了進一步的增強。Dubbo 是一個分散式服務框架，是國內網際網路公司開源做的比較不錯的阿里開放的微服務化治理框架，致力於提供高效能和透明化的RPC遠端服務呼叫方案，以及SOA服務治理方案。目前Dubbo已經正式進入Apache孵化器。
其核心部分包含:

• 遠端通訊: 提供對多種基於長連線的NIO框架抽象封裝，包括多種執行緒模型，序列化，以及“請求-響應”模式的資訊交換方式；
• 叢集容錯: 提供基於介面方法的透明遠端過程呼叫，包括多協議支援，以及軟負載均衡，失敗容錯，地址路由，動態配置等叢集支援；
• 自動發現: 基於註冊中心目錄服務，使服務消費方能動態的查詢服務提供方，使地址透明，使服務提供方可以平滑增加或減少機器。

 

Spring Cloud
Spring Cloud從其命名中就可以知道，是Spring Source的產物，可以說Spring的出現整個改變了企業級開發，Spring Cloud，除了具有 Spring 社群的強大背景外，還有 Netflix 強大的後盾與技術輸出。Netflix 作為一家成功實踐微服務架構的網際網路公司，在幾年前就把幾乎整個微服務框架棧開源貢獻給了社群，這些框架開源的整套微服務架構套件是 Spring Cloud 的核心。

• Eureka:　服務註冊發現框架；
• Zuul:　服務閘道器；
• Karyon:　服務端框架；
• Ribbon:　客戶端框架；
• Hystrix: 服務容錯元件；
• Archaius: 服務配置元件；
• Servo: Metrics元件；
• Blitz4j: 日誌元件。

從背景上來看，前者在國內的影響力比較大，後者在國外的影響力比較大，使用的公司也更多一些。

Istio
Istio 作為用於微服務服務聚合層管理的新銳專案，是 Google、IBM、Lyft（海外共享出行公司、Uber勁敵） 首個共同聯合開源的項S目，提供了統一的連線，安全，管理和監控微服務的方案。
目前首個測試版是針對 Kubernetes 環境的，社群宣稱在未來幾個月內會為虛擬機器和 Cloud Foundry 等其他環境增加支援。 Istio 將流量管理新增到微服務中，併為增值功能（如安全性，監控，路由，連線管理和策略）創造了基礎。

• HTTP、gRPC 和 TCP 網路流量的自動負載均衡；
• 提供了豐富的路由規則，實現細粒度的網路流量行為控制；
• 流量加密、服務間認證，以及強身份宣告；
• 全範圍（Fleet-wide）的策略執行；
• 深度遙測和報告。

3. 社群活躍度

我們選擇一個開源框架，社群的活躍度是我們極為關注的一個要點。社群越活躍，解決問題的速度越快，框架也會越來越完善，不然當我們碰到問題，就不得不自己解決。
先看一下dubbo和dubbox，
下圖是dubbo目前的情況，在2017年，阿里已經宣佈有團隊重新維護dubbo專案，可以看到dubbo專案已經重新開始修復裡邊的一些bug，並且進入不斷的完善的過程中了。Dubbo 目前在 GitHub 上有超過 16000 個 star 和超過 12000 的 fork 數，是國內影響力最大的開源專案之一。

 

 

反倒是繼承而來的dubbox，已經有很長時間沒有進行維護了。

 

 

再看Spring Cloud，沿襲著Spring一慣的風格，更新非常及時，響應的速度也非常快，社群非常活躍。

4. 架構完整度

根據微服務架構在各方面的要素，看看Spring Cloud和Dubbo都提供了哪些支援。表N展示了Dubbo和Spring Cloud的區別。

 

其實單純從提供的數量上來比較，有一些不公平，因為dubbo是幾年前出來的，極大的改變了人們對於分散式系統的認知。而上邊寫無的部分其實也可以整合其它的框架，所以，對於這一點的評比上來說，選用何種框架取決於團隊目前的情況，而不是一下子就全部轉型，要階梯式的實現整個應用架構。

5. 總結

使用Dubbo構建的微服務架構就像組裝電腦，各環節我們的選擇自由度很高，但是最終結果很有可能因為一條記憶體質量不行就點不亮了，總是讓人不怎麼放心，但是如果你是一名高手，那這些都不是問題；而Spring Cloud就像品牌機，在Spring Source的整合下，做了大量的相容性測試，保證了機器擁有更高的穩定性，但是如果要在使用非原裝元件外的東西，就需要對其基礎有足夠的瞭解。

最後呢，說一下工具，個人偏好是eclipse派！
https://spring.io/tools