基于SpringCloud-微服务系统设计方案
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软件系统整体设计方案采用分布式架构,使用Spring Cloud微服务框架,实现服务的注册、发现、配置中心等功能数据存储层采用MySQL数据库进行数据存储,使用Mybatis框架进行数据访问缓存层采用Redis进行数据缓存,提高系统性能消息队列层采用RabbitMQ消息队列,实现异步处理和解耦5.2.系统运行配置系统部署在云服务器上,使用Docker化技术,实现快速部署和扩展使用Nginx反向代理服务器,实现负载均衡和高可用使用ELK日志分析系统,实现系统日志的收集、分析和可视化5.3.关键技术前端技术采用Vue.js框架进行前端开发,实现单页面应用(SPA)使用Element UI组件库,提高开发效率和用户体验后端技术采用Spring Boot框架进行后端开发,实现快速开发和部署使用Spring Security框架进行安全控制,保障系统安全性使用Swagger2框架进行API文档的生成和管理6.总结本文阐述了绿网市场系统的软件总体设计方案,包括系统目标、设计原则、演进规划、技术架构、系统运行配置和关键技术等方面。
通过采用分布式架构、微服务框架、化技术等先进技术,实现了系统的高可用、高性能和高扩展性。
同时,本文提出了系统的演进规划,为系统的长期发展提供了指导。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910387721.5(22)申请日 2019.05.10(71)申请人 南京绿新能源研究院有限公司地址 210000 江苏省南京市江宁区麒麟科技创新园天骄路100号华清园7栋2楼(72)发明人 贾艳刚 刘海洋 张秋月 (74)专利代理机构 南京钟山专利代理有限公司32252代理人 上官凤栖(51)Int.Cl.G06F 8/20(2018.01)G06F 9/455(2006.01)(54)发明名称基于Spring cloud微服务架构云化SCADA系统的方法(57)摘要基于Spring cloud微服务架构云化SCADA系统的方法,依据spring cloud微服务架构来开发SCADA系统,使其便于部署到云服务器上。
包括如下过程:一、父本创建;二、服务发现及注册;三、服务提供者和服务消费者;四、服务熔断;五、配置中心;六、API网关设置;七、分布式事务一致性管理;八、使用Docker构建微服务。
本发明使用Spring Boot开发应用微服务,能够有效实现服务发现、服务消费、服务熔断、API网关、统一配置中心、分布式事务一致性管理、容器构建的功能。
权利要求书2页 说明书7页CN 110134374 A 2019.08.16C N 110134374A权 利 要 求 书1/2页CN 110134374 A1.基于Spring cloud微服务架构云化SCADA系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)父本创建:创建一个父项目,用于对项目中的Maven依赖进行统一管理,添加SpringBoot依赖;2)服务发现及注册:在父类项目下构建一个用于服务注册的子模块,在配置文件中,添加关于Eureka的依赖以创建注册中心服务;在注册中心工程的启动类代码中添加注解@E n a b l e E u r e k a S e r v e r、@ EnableEurekaClient,直接运行该工程的启动类的main方法,即可启动注册中心服务端;在其他服务中,首先在依赖配置文件下添加服务注册依赖,其次在application主类中添加注解@EnableEurekaClient,然后在配置文件中添加关于服务注册的配置信息,最后启动服务,EurekaClient即可自动将服务注册到EurekaServer;3)实现服务消费和负载均衡:使用RestTemplate消费服务,保障服务消费的负载均衡;4)服务熔断:使用Hystrix来实现服务熔断;5)配置中心:在父类项目下构建一个用于服务注册的子模块,在配置文件中,添加关于Config的依赖以创建配置中心服务;在模块程序的入口类加上注解@EnableConfigServer注解开启配置服务器的功能;在程序的配置文件中配置仓库信息;在目标程序中添加配置中心依赖,在其配置文件bootstrap .properties中添加关于配置中心相关信息;配置成功后即可在目标程序中读取配置中心文件内容;6)API网关设置:在父类项目下构建一个用于网关的子模块,在配置文件中,添加关于Zuul的依赖以创建api网关服务;在模块程序的启动类中添加注解@EnableZuulProxy,开启zuul的功能;配置文件中添加网关相关内容;7)分布式事务一致性管理:定义事件的状态类型;在分布式事务执行异步操作时,记录事件信息及状态到ES中;使用Reactor从ES中获取事件并产生操作事件流;执行事件流直至最后一个事件发生的状态即为事件的最终状态,返回客户端;8)使用Docker构建微服务:在已经构建完成的微服务模块程序中的pom.xml文件中添加docker依赖,编写DockerFile文件并执行创建docker镜像的maven镜像;9)根据所构建的微服务来开发SCADA系统。
微服务平台建设方案微服务架构是一种将应用程序拆分成多个小型服务的设计,每个服务具有自己的数据库和功能。
微服务架构的主要目标是提高应用程序的可伸缩性、可维护性和可扩展性。
在建设微服务平台的方案中,需要考虑以下几个方面:1.技术选型:在选择技术时,需要考虑平台的可扩展性、可维护性、可伸缩性和稳定性。
常用的技术包括Spring Cloud、Docker、Kubernetes等。
可以采用Docker容器化技术来实现微服务的隔离和部署,使用Kubernetes来管理和调度容器。
2.服务治理:在微服务架构中,需要实现服务的注册与发现、负载均衡、熔断降级、流量控制等功能。
可以使用Spring Cloud中的Netflix Ribbon和Eureka来实现服务的负载均衡和注册与发现功能,使用Hystrix来实现熔断降级和流量控制。
3.数据管理:在微服务架构中,每个服务都有自己的数据库。
需要考虑如何管理和同步数据。
可以使用分布式事务来保证数据的一致性,使用数据同步工具来实现不同数据库间的数据同步。
4.安全问题:在微服务架构中,需要考虑如何保证数据的安全性。
可以使用OAuth2协议来实现用户认证和授权,使用SSL/TLS来保证数据的传输安全。
5.监控和日志:在微服务架构中,需要实时监控服务的运行状态,记录日志以便排查问题。
可以使用ELK(Elasticsearch、Logstash和Kibana)来实现日志的收集、存储和展示,可以使用Prometheus和Grafana来实现实时监控。
6.自动化部署:在微服务架构中,需要频繁地进行服务的部署和扩容。
可以使用Jenkins等工具来实现持续集成和持续部署,使用Kubernetes来实现自动化部署和扩容。
7.团队建设:在建设微服务平台时,需要考虑团队的技能和能力。
可能需要培训团队成员的技能,提高团队的协作能力和问题解决能力。
总结:微服务平台建设需要考虑技术选型、服务治理、数据管理、安全问题、监控和日志、自动化部署和团队建设等方面。
【微框架】之⼀:从零开始,轻松搞定SpringCloud微服务系列--开⼭篇(spring。
Spring顶级框架有众多,那么接下的篇幅,我将重点讲解SpringCloud微框架的实现Spring 顶级项⽬,包含众多,我们重点学习⼀下,SpringCloud项⽬以及SpringBoot项⽬————————————————————main————————————————————⼀、SpringCloud项⽬简介 Spring Cloud: 微服务⼯具包,为开发者提供了在分布式系统的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线等开发⼯具包。
Spring Boot: 旨在简化创建产品级的 Spring 应⽤和服务,简化了配置⽂件,使⽤嵌⼊式web服务器,含有诸多开箱即⽤微服务功能 可以和spring cloud联合部署。
⼆、SpringCloud⼦项⽬介绍 Spring Cloud Config:配置管理开发⼯具包,可以让你把配置放到远程服务器,⽬前⽀持本地存储、Git以及Subversion。
Spring Cloud Bus:事件、消息总线,⽤于在集群(例如,配置变化事件)中传播状态变化,可与Spring Cloud Config联合实现热部署。
Spring Cloud Netflix:针对多种Netflix组件提供的开发⼯具包,其中包括Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius等。
Netflix Eureka:云端负载均衡,⼀个基于 REST 的服务,⽤于定位服务,以实现云端的负载均衡和中间层服务器的故障转移。
Netflix Hystrix:容错管理⼯具,旨在通过控制服务和第三⽅库的节点,从⽽对延迟和故障提供更强⼤的容错能⼒。
Netflix Zuul:边缘服务⼯具,是提供动态路由,监控,弹性,安全等的边缘服务。
Netflix Archaius:配置管理API,包含⼀系列配置管理API,提供动态类型化属性、线程安全配置操作、轮询框架、回调机制等功能。
Spring、SpringFramework、SpringBoot、SpringCloud的区别SpringSpring是⼀个⽣态体系(也可以说是技术体系),是集⼤成者,它包含了Spring Framework、Spring Boot、Spring Cloud等(还包括Spring Cloud data flow、spring data、spring integration、spring batch、spring security、spring hateoas),可以参考链接:Spring FrameworkSpring Framework是整个spring⽣态的基⽯,它可是硬⽣⽣的消灭了Java官⽅主推的企业级开发标准EJB,从⽽实现⼀统天下。
Spring官⽅对Spring Framework简短描述:为依赖注⼊、事务管理、WEB应⽤、数据访问等提供了核⼼的⽀持。
Spring Framework专注于企业级应⽤程序的“管道”,以便开发团队可以专注于应⽤程序的业务逻辑。
但是,⽆论Spring Framework接⼝如何简化,设计如何优美,始终⽆法摆脱被动的境况:由于它⾃⾝并⾮容器,所以基本上不得不随JavaEE容器启动⽽装载,例如Tomcat、Jetty、JBoss等。
然⽽Spring Boot的出现,改变了Spring Framework甚⾄整个Spring技术体系的现状。
Spring BootSpringBoot本⾝更倾向于快速开发,快速构建,快速集成的这样的功能,通过⽤MAVEN依赖的继承⽅式,帮助我们快速整合第三⽅常⽤框架,完全采⽤注解化(使⽤注解⽅式启动SpringMVC),简化XML配置,内置HTTP服务器(Tomcat,Jetty),最终以Java应⽤程序进⾏执⾏。
官⽅对Spring Boot的定义:Spring Boot is designed to get you up and running as quickly as possible, with minimal upfront configuration of Spring. Spring Boot takes an opinionated view of building production-ready applications.Spring CloudSpring Cloud事实上是⼀整套基于Spring Boot的微服务解决⽅案,它是是⼀系列框架的有序集合。
Value Engineering———————————————————————作者简介:傅均承(1987-),男,四川巴中人,四川旷谷信息工程有限公司软件研发工程师,从事轨道交通产品研发工作。
0引言近几十年来,国家经济腾飞,城市化进程不断推进,为了提供人民生活水平,提供出行效率,使得城市轨道交通得到快速的发展。
与此同时轨道交通的安全与防护也就成为不可或缺的一部分。
而近年来公共场所的恐怖极端事件频发,为应对日益紧张的安全局势,将安全防范综合管理平台系统纳入智能建筑设计标准,安防集成平台成为智能建筑重要的组成部分。
港口、机场、智慧园区、智慧城市等安防重点领域纷纷开始响应国家安全工作部署,加强安全投入,建设安防集成平台,提高安防管理水平。
1系统需求概述根据《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》GB 51151-2016,建立一整套集成了视频监控管理、危险警告、电子围栏边界、电子门禁控制、安检出入口控制、出入口控制子系统和电子巡查子系统的城市轨道交通安防系统。
安防平台功能主要分为站点级、线路中心级、路网中心级三个管理维度。
平台由站点级、线路中心级和路网中心级构成,站点级平台实现车站、车辆段、停车场、变电所管辖区域的安防管理,线路中心级平台实现同一线路所有站点的安防管理与协调,路网中心级平台实现整个城市区域内全部线路所有站点的安防管理与协调。
安防平台系统为站点提供全方位的防护措施,系统通过手持设备、闸门、红外以及视频等载体采集信息,按目标类型和目标属性不同,在系统中以不同颜色和种类的显示,形成安防立体图。
系统还对用户进行身份验证,支持团队间信息协同,并提供相关功能。
此外,系统对各个服务器环境下的服务进行监控,具有高可用性、可靠性等,且用户可以对服务状态进行管理和查看。
路网、线路和站点级系统在功能上相似度较高,但在数据管控范围、具体功能实现上仍有差异,站点级系统功能重点在本级业务处理和设备管控、线路/路网级系统功能不但支持对各级站点的业务信息进行监控,也支持对各站点的终端设备进行直接操控。
探讨与研究 i_)i }i _() D R s 敝、1 基于SpringCloud的航运EDI平台 IT生态环境设计
文/张树新吴海斌蒙辉汤麦伦 摘要:云是当前IT行业最活跃的生态圈,当lT人员&laaS、DockervT,,go微服务架构获得便利、敏 捷的同时,云技术生态链的连贯性、可靠性成为平台最大的痛点。本文以航运EDI平台为背景,通过分 析航运EDI平台单节点系统存在的痛点,并对采用新技术后开发测试、实施运维、集成扩展过程存在的 问题进行分析,提出云计算时代IT生态环境的规划愿景,然后基" ̄-SpringCloud分布式架构构建完整的 云生态环境,最终实现降低专业人员技术门槛、提供灵活高效的运维环境,达成平台具备持续集成和 交付能力的目标。 关键词:SpringCloud ’;微服务架构;分布式;航运;EDI;IT生态环境
引言 EDI电子数据交换技术在航运中拥有无可取代的地位。航运 EDl主要服务于贸易商、海关、商检、港口、航运企业、货代、 船代等企业部门,然而,由于仓业部门使用的EDl标准不一致, 航运EDI交换自动化程度较低,国内目前仅上海亿通国际建有较 为成熟的航运EDI交换中心,主要通过协议适配、管道、字典等 技术手段实现报文语义识别及格式转换…。 作为最新一代云计算技术框架,SpringCIoud为开发者提 供了在分布式系统(配置管理、服务发现、熔断、路由、微代 理、控制总线、一次 I ̄token、全居琐、leade r选举、分布式 session、集群状态)中快速构建的工具,使用Spring Cloud的开 1 00 China sto rage&transport magazine 201 8 02 发者可以快速地启动服务或构建应用,同时能够快速和云平台资 源进行对接 。SpringCloud作为新生的微服务框架,相比阿里巴 EDubbo等RPC框架,Spring Cloud提供的全套分布式系统解决 方案更利于构建完整的lT生态环境。 本文通过分析航运EDl平台单节点系统存在的痛点,并对 采用新技术后开发测试、实旋运维、集成扩展过程存在的问题 进行分析,提出云计算时代lT生态环境的规划愿景,然后基于 SpringCIoud分布式架构构建完整的云生态环境,最终实现降低 专业人员技术门槛、提供灵活高效的运维环境,达成平台具备持 续集成和交付能力的目标。 一、
基于SpringBoot和Vue的社区服务平台设计与实现一、本文概述1、1随着互联网技术的飞速发展和人们生活节奏的加快,线上社区服务平台已经成为人们获取信息、交流思想、分享生活的重要渠道。
社区服务平台不仅能够为用户提供丰富的资讯内容、便捷的交流工具,还能为各类企业和组织提供宣传、推广的平台。
因此,开发一个功能完善、用户体验良好的社区服务平台具有重要意义。
近年来,SpringBoot和Vue.js作为前后端分离的开发框架,因其高效、灵活的特性受到了广大开发者的青睐。
SpringBoot简化了Spring 应用的初始搭建以及开发过程,通过自动配置和起步依赖,让开发者能够专注于业务逻辑的实现。
而Vue.js则以其轻量级、响应式数据绑定和组件化的特点,为前端开发提供了强大的支持。
本文旨在探讨基于SpringBoot和Vue的社区服务平台的设计与实现过程。
通过对该平台的需求分析、架构设计、功能实现等方面的详细介绍,旨在为开发者提供一个参考和借鉴,推动社区服务平台的发展和完善。
在后续的章节中,我们将详细分析社区服务平台的需求,并基于需求设计合理的系统架构;接着,我们将分别介绍后端SpringBoot服务和前端Vue应用的实现过程,包括关键技术的选型、代码编写、功能测试等;我们将对整个项目进行总结,并提出未来的改进方向。
通过本文的阅读,读者将能够了解基于SpringBoot和Vue的社区服务平台开发的全过程,从而为自己的开发工作提供有益的参考和启示。
2、2在系统设计阶段,我们主要关注于系统的整体架构、功能模块的划分、前后端交互的设计以及数据库的设计。
我们采用了经典的MVC架构模式,将系统划分为Model(模型)、View (视图)和Controller(控制器)三个层次。
在Spring Boot中,我们使用了Spring MVC框架来实现这一设计,通过Controller处理用户请求,Model处理数据,View负责展示。
1.什么是微服务微服务英文名称Microservice,Microservice架构模式就是将整个Web应用组织为一系列小的Web服务。
这些小的Web服务可以独立地编译及部署,并通过各自暴露的API接口相互通讯。
它们彼此相互协作,作为一个整体为用户提供功能,却可以独立地进行扩。
微服务架构需要的功能或使用场景1:我们把整个系统根据业务拆分成几个子系统。
2:每个子系统可以部署多个应用,多个应用之间使用负载均衡。
3:需要一个服务注册中心,所有的服务都在注册中心注册,负载均衡也是通过在注册中心注册的服务来使用一定策略来实现。
4:所有的客户端都通过同一个网关地址访问后台的服务,通过路由配置,网关来判断一个URL请求由哪个服务处理。
请求转发到服务上的时候也使用负载均衡。
5:服务之间有时候也需要相互访问。
例如有一个用户模块,其他服务在处理一些业务的时候,要获取用户服务的用户数据。
6:需要一个断路器,及时处理服务调用时的超时和错误,防止由于其中一个服务的问题而导致整体系统的瘫痪。
7:还需要一个监控功能,监控每个服务调用花费的时间等。
目前主流的微服务框架:Dubbo、SpringCloud、thrift、Hessian等2.springCloud介绍SpringCloud是基于SpringBoot的一整套实现微服务的框架。
他提供了微服务开发所需的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等组件。
最重要的是,跟spring boot框架一起使用的话,会让你开发微服务架构的云服务非常好的方便。
SpringBoot旨在简化创建产品级的Spring 应用和服务,简化了配置文件,使用嵌入式web服务器,含有诸多开箱即用微服务功能;ribbon3.SpringCloud组件架构图spring cloud子项目包括:Spring Cloud Config:配置管理开发工具包,可以让你把配置放到远程服务器,目前支持本地存储、Git以及Subversion。
198随着互联网通信技术的高速发展以及当前疫情的大背景下,我国教育形式也不再局限于传统的线下授课模式。
线上教育开始成为人们学习提高的重要形式,但是传统的系统架构应对爆发式的在线学习显然无法满足大规模的用户访问需求。
因此提出了基于SpringCloud微服务的在线视频教育系统。
本系统通过需求分析和设计按照功能将系统划分为教育管理、视频管理、用户管理、支付管理微服务模块。
最后对系统的关键功能模块和部分复杂技术的实现进行了详细的介绍。
此系统为大用户量的访问提供了可靠保障。
同时采用微服务的形式也为系统后期的扩展性提供了可能。
0 引言传统授课受限于地点和人数的限制,在线教育已经成为人们学习的新的学习方式,相对于传统教育在线教育不受制于空间和人数。
通过在线学习可以让人们随时随地的进行学习,可以节约学习的时间提高人们的学习效率。
目前虽然许多学校都有自己的在线教育系统但这些系统由于大多采用的是传统的单体技术架构。
前后端不能分离,前后端耦合系统的扩展性不强,不能对系统的模块根据用户的使用频率进行灵活的部署。
此时用户量多的情况下很容易出现卡顿甚至崩溃死机的情况。
因此采用微服务架构可以很好的解决上述问题。
在微服务架构下通过将系统按照功能模块进行拆分成不同的微服务,每个微服务可以单独部署。
服务之间可以通过Feign等技术实现调用。
本系统通过使用基于SpringCloud的微服务框架,可以有效的解决代码耦合度高、后期系统可扩展性差、系统并发度不高、不能灵活部署等问题[1]。
1 微服务概述微服务架构是相对于传统的单体结构而说的,传统单体架构主要是以单体框架为主。
传统的单体架构所有的功能模块都集中在一个程序中,前台和后台之间以及后台各个功能模块之间的耦合度高。
往往一处修改需要级联修改多处。
导致代码维护难度成几何倍数增加。
同时这种架构不能按照功能模块的使用频率进行灵活部署。
微服务架构正是在此背景下产生的,微服务可以将一个程序安装功能划分为不同的模块。
微服务⼊门⼆:SpringCloud(版本HoxtonSR6)⼀、什么是SpringCloud1、官⽅定义1)官⽅定义:springcloud为开发⼈员提供了在分布式系统中快速构建⼀些通⽤模式的⼯具(例如配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线)。
分布式系统的协调导致了锅炉板模式,使⽤springcloud开发⼈员可以快速地建⽴实现这些模式的服务和应⽤程序。
2)springcloud是⼀个含概多个⼦项⽬的开发⼯具集,集合了众多的开源框架,他利⽤了spring boot开发的便利性实现了很多功能,如服务注册,服务注册发现,负载均衡等,springcloud在整合过程中主要是针对Netflix开源组件的封装,springcloud的出现真正的简化了分布式架构的开发。
netflix是美国的⼀个在线视频⽹站,微服务业的翘楚,他是公认的⼤规模⽣产级微服务的杰出实践者,netflix的开源组件已经在他⼤规模分布式微服务环境中经过多年的⽣产实战验证,因此springcloud中很多组件都是基于netflix组件的封装。
2、核⼼架构及其组件1)核⼼组件说明eureka/consul/nacos(alibaba):服务注册中⼼组件rabbion 、openfeign:服务负载均衡和服务调⽤组件hystrix 、hystrix dashboard:服务断路器和服务监控组件zuul/gateway:服务⽹关组件config:统⼀配置中⼼组件bus:消息总线组件3、环境搭建1)版本命名springcloud是⼀个由众多独⽴⼦项⽬组成的⼤型综合项⽬,原则每个⼦项⽬有不同的发布节奏,都维护⾃⼰发布版本号。
为了更好的管理springcloud的版本,通过⼀个资源清单BOM(bill of materials),为了避免与⼦项⽬的发布好混淆,所以没有采⽤版本号的⽅式,⽽是通过命名的⽅式。
这些名字是按字母顺序排列的。
Springcloud简单学习总结微服务简介⼀、spring boot和spring cloud 的关系spring boot来写各个拆分出来的微服务,spring cloud把各个微服务联系起来,⽐如各个微服务通过eurke找到对⽅spring cloud还提供很多微服务解决⽅案,⽐如⽹关、安全、熔断降级⼆、如何来设计微服务1.服务拆分2.服务注册:⼀个单体架构拆分成多个微服务之后,⼀个服务怎么知道另⼀个服务的存在呢,或者怎么找到另⼀个服务,就需要服务注册3.服务发现:需要找到另⼀个服务的时候,可以通过服务的名称去调⽤另⼀个服务4.服务消费(feign或者ribbon实现):A服务区调⽤B服务, A服务就是消费者,服务被称为提供者5.统⼀⼊⼝(API⽹关实现)服务数量多起来之后肯定难管理,不可能去获知到每⼀个服务,虽然可以通过服务名称来调⽤,这样服务的消费者需要记住很多服务的名称话很⿇烦这就需要⼀个统⼀的⼊⼝,只需要知道这个⼊⼝的名称就可以了,不需要具体的知道每⼀个服务提供者的名称6.配置管理(config或者Apollo实现):配置⽂件管理平台7.熔断机制(hystrix实现):系统在⾼并发的可能会响应不过来,这时候就需要熔断机制,把所有请求都挡住,防⽌系统崩溃;通过熔断系统,把请求挡住,返回⼀个默认的值8.⾃动扩展:服务能⾃动扩容.三、拆分⽅法1.拆分⽅法⽤户界⾯层应⽤层领域层基础设施层天⽓预报系统架构设计1.拆分后的每个微服务的名称msa-weather-collection-servermsa-weather-data-servermsa-weather-city-servermsa-weather-report-server2.天⽓预报系统每个微服务作⽤1)天⽓数据来⾃于第三⽅的数据接⼝,通过"天⽓数据采集微服务"采集过来存储到redis2)所有城市数据列表存储在xml⽂件,通过"城市数据API微服务"来解析,并提供相应接⼝给:天⽓数据采集微服务(根据"城市数据列表微服务"去采集该城市的数据,⽐如去采集⼴州的数据)天⽓预报微服务,因为天⽓预报微服务需要提供下拉框来选择不同的城市,展⽰天⽓情况3)"天⽓数据API微服务"数据来源是从redis中获取的,数据提供给"天⽓预报微服务"来展现3.天⽓预报系统⼯作流程1).天⽓数据采集微服务通过调⽤"城市数据API微服务"获得该城市的ID或者Name,去采集该城市的天⽓数据存储到redis2).天⽓预报微服务通过调⽤"城市数据数据API"获得该城市ID或者Name,在调⽤"天⽓数据API微服务"去采集该城市的天⽓数据,然后展现在web页⾯4.天⽓预报系统接⼝设计第三放天⽓接⼝ GET /weather_mini?citykey={cityId} 参数:cityId天⽓数据接⼝ GET /weather/cityId/{cityId} 参数cityId为城市ID GET /weather/cityName/{cityName} 参数cityName为城市名称天⽓预报接⼝ GET /report/cityId{cityId} 参数:cityId为城市ID城市数据接⼝ GET /cities系统存储是redis和XML(城市的列表)spring cloud简介1.spring cloud作⽤提供配置管理服务注册,作为服务的管理者,他要了解这些服务的状况,让每个服务都注册到spring cloud中,跟它有交互服务发现:不同服务之间能够互相发现对⽅,通过服务注册表和服务注册中⼼实现,发现之后才能调⽤对⽅断路器:当系统负载过⼤的时候它会掐断访问负载均衡、智能路由、微代理、服务间调⽤、⼀次性令牌、控制总线、全局锁、领导选举、分布式会话、集群状态、分布式消息2.spring cloud⼦项⽬介绍1)spring cloud config 配置中⼼,把配置利⽤git来集中管理程序的配置,客户端去读git中的配置2)spring cloud netflix 集群众多netflix的开源软件,包括:Eureka、hystrix、zuul、archaius3)spring cloud bus 消息总线,利⽤分布式消息将服务和服务实例连接在⼀起,⽤于在⼀个集群中传播状态的变化,⽐如配置更改的事件. 可与spring cloud config联合实现热部署 其实就是通信⽅式4)spring cloud cluster 基于zookeeper、redis、hazelcast、consul等实现的领导选举和平民状态模式的实现5)spring cloud consul 实现服务发现和配置管理6)spring cloud security 在zuul代理中为oauth2 rest客户端和认证头转发,提供负载均衡7)spring cloud sleuth 适⽤于spring cloud应⽤程序的分布式跟踪,与zipkin、htrace和基于⽇志(例如ELK)的跟踪相兼容.可以做⽇志收集8)spring cloud data flow 云本地编排服务.易于使⽤的DSL、拖放式GUI和REST API⼀起简化了基于微服务的数据管道的整体编排9)spring cloud stream ⼀个轻量级的事件驱动的微服务框架来快速构建可以连接到外部系统的应⽤程序.使⽤kafka或者rabbitmq在spring boot应⽤程序之间发送和接收消息的简单声明模型10)spring cloud connectors 便于paas应⽤在各种平台上连接到后端,例如数据可和消息服务服务发现和注册1.微服务发现的意义你发布的服务要让其他的服务找到2.如何发现服务通过URI访问访问服务通过服务名称访问 1)10.2.3.1:8080的java服务注册到Eureka中叫passport,10.2.3.2:8080的java服务注册到Eureka中叫passport 2)现在Eureka中passport服务后对应的是10.2.3.1:8080和10.2.3.2:8080的java的服务提供服务 3)然后10.2.3.3:8090服务通过访问passport这个服务名访问到10.2.3.1:8080或者10.2.3.2:8080,不⽤记IP地址+端⼝访问了 4)假如把10.2.3.2:8080服务迁移到10.2.3.4中,那么只需要将3.4注册到Eureka的passport服务中, 10.2.3.3就不⽤更改代码了3.如何搭建Eureka server1)创建⼀个spring cloud项⽬2)pox.xml引⼊eureka-server包3)在配置⾥设置监听端⼝,启动server功能,关闭client功能4.如何把服务注册进Eureka2)创建⼀个spring cloud项⽬2)引⼊eureka-client包3)在代码⾥加上@EnableDisCoveryClient 就可以被eureka⾃动发现了4)在application.properties配置⽂件⾥加上如下内容 : passport #注册到eureka server的服务名称 eureka.client.serviceUrl.defaultZone: http://localhost:8761/eureka/ #eureka的server地址微服务消费者1.微服务消费模式1)服务直连模式,直接通过域名或者路径访问2)客户端发现模式,服务实例启动后,将⾃⼰的位置信息提交到注册中⼼;客户端从注册中⼼查询,来获取可⽤的服务实例;客户端⾃⾏使⽤负载均衡算法从多个实例中选择出⼀个3)服务端发现模式,跟客户端发现模式唯⼀的区别,就是负载均衡不是客户端来做的,是服务端做的架构见图2.常见微服务消费者1)httpClient2)ribbon 基于客户端的负载均衡,结合eureka,使⽤⽀持http和tcp来实现客户端的负载均衡,Eureka为微服务实例提供服务注册,Robbon作为服务消费的客户端; Ribbon使⽤⽅法 添加依赖 dependencies { compile('org.springframework.cloud:spring-clou-starter-netflix-ribbon') } 注⼊ 加⼊:@RibbonClient(name="Ribbon-client",configuration = RibbonConfiguration.class) 配置 LB的算法等等 使⽤ restTemplate.getForEntity("http://passport/cities",String.class) #直接通过注册到eureka的服务名+路径调⽤.原来是10.2.3.1:8080/cities3)feign #这个最常⽤ ①pox. 中添加feign依赖 ②在Application.java启动类中添加@EnableFeignClientsAPI⽹关1.作⽤:统⼀服务⼊⼝,可以⽅便的实现对平台众多服务接⼝进⾏管控,对访问的⽤户⾝份进⾏验证,防⽌数据篡改,业务功能的鉴权,响应数据的脱敏,流量和并发的控制2.API⽹关的意义 集合多个API,对多个API进⾏管理 统⼀API⼊⼝3.API⽹关的好处避免将内部信息泄露给外部,能够将外部公共API跟内部的微服务的API区分开(外部就是给Android之类的调⽤,内部就是给微服务之间调⽤)为微服务添加额外的安全层:为全部的微服务提供统⼀的⼊⼝,从⽽避免的外⾯客户进⾏服务发现和版本控制时都没有授权的API进⾏访问⽀持混合通信协议降低构建微服务的复杂性微服务模拟与虚拟化,通过将微服务内部的API和外部的API加以区分4.API⽹关弊端路由逻辑配置要进⾏统⼀管理,这样才能保证合理的路由连接API⽹关需要做⾼可⽤5.常见API⽹关实现⽅法Nginxspring cloud zuulKONG6.如何集成zuul功能:认证、压⼒测试、⾦丝雀测试、动态路由、负载削减、安全、静态响应处理、主动交换管理1)在controller中引⼊zuul,@EnableZuulProxy2)在application.properties中写⽅法,⽐如zuul.routes.path: /hi/**, zuul.routes.hi.serviceId:passport,就是访问zuul的时候,只要是/hi这个路径的,就将请求转发给passport微服务处理微服务的集中化配置⼀、为什么需要集中化配置微服务数量多,配置多;⼀个微服务需要部署到多台机器,各⾃有不同的配置⼿⼯管理配置繁琐⼆、集中化配置按什么分类1.按照配置的来源划分 主要有源代码、⽂件、数据库连接、远程调⽤等2.按照配置的环境划分 开发环境、测试环境、预发布环境、⽣产环境3.按照配置的集成阶段划分 编译时:源代码级别的配置;把源代码和编译⽂件⼀起提交到代码仓库 打包时:打包阶段通过某种形式将配置⽂件打⼊到最终的应⽤中 运⾏时:应⽤在启动前不需要知道具体的配置,在启动的时候就可以在本地或者远程获取配置⽂件4.按照配置的加载⽅式划分 启动加载: 应⽤在启动时获取配置,并且是只获取⼀次,在应⽤起来之后就不会再去加载配置了(⽐如端⼝号,线程池的信息,基本上⼀启动就不会变) 动态加载: 应⽤在运⾏的各个过程中随时都可以获取到的⼀些配置;这些配置意味着在应⽤运⾏过程中可能会被经常的修改(⽐如页⾯中分页的⼤⼩,⽐如从⼀页20,改为⼀页30,改完就会⽣效的)三、配置中⼼的要求1.⾯向可配置的编码,提取出来,不能写死 ⽐如页⾯分页的⼤⼩,数据库的连接池2.隔离性 不能的部署环境,应⽤之间的配置要隔离,⽐如⽣产环境⼀个配置,测试环境⼀个配置3.⼀致性 同个微服务,如果要部署在多台机器上做分布式,要使⽤同⼀个配置4.集中化配置 在分布式环境下应⽤的配置应该要具备可管理性;配置可以被远程管理四、spring cloud config架构config server:基于git,所以能轻松的实现标记版本的配置环境(可以实现环境+版本的区分),可以访问管理内容config client:五、如何集成spring cloud config1.配置config server添加依赖: dependencies {compile('org.springframe.cloud:spring-cloud-config-server')}引⼊config server注解:@EnableConfigServer修改application.properties: micro-weather-config-server #服务名称server.port=8888eureka.client.serviceUrl.defaultZone: http://localhost:8761/eureka #注册到eureka-serverspring.cloud.config.server.git.uri=https:///waylau/spring-cloud-microservice-development #指定git地址spring.cloud.config.server.git.searchPaths=config-repo #指定git下⾯的路径,跟上⾯合起来就是https:///waylau/spring-cloud-microservice-development/config-repo 2.配置config client添加依赖 dependcies { compile('org.springframe.cloud:spring-cloud-config-client') }修改application.properties: passport #服务名称eureka.client.serviceUrl.defaultZone: http://localhost:8761/eureka #注册到eureka-serverspring.cloud.config.profile=dev #指定环境spring.cloud.config.uri= http://localhost:8888 #指定config server地址#### https:///waylau/spring-cloud-microservice-development⽬录下有个配置⽂件叫passport-dev.properties,内容如下auther=mayun #指定⼀个作者名字3.配置⽂件命名规则{application—name}-{profile}.properties⽐如:passport-dev.properties那passport微服务怎么找到这个配置⽂件呢就是通过application.properties中的服务名称-环境(passport-dev)去config server中application.properties中定义的地址⾥去找passport-dev.properties4.让passport去调⽤远程配置⽂件写⼀个测试⽤例public class ApplicationTests {@Value("${auther}")@Testpublic void contextLoads() {assertEquals("mayun",auther) #如果配置⽂件中的auther的值跟我定义的"mayun"相等,那么就是读取到了}}服务的熔断降级1.什么是服务的熔断机制如果突然间访问量过⼤,超过我们的承受能⼒,就需要熔断机制,不⾄于让我们的资源耗尽,我们⼜要做响⼜要做防护,就靠熔断机制⽐如访问量突然过⼤,超过我们的承受能⼒(设置阈值),就返回给⽤户⼀个默认值(⽐如错误页⾯之类的)2.熔断的原理就是断路器3.断路器的模式1)微软的⽅案close(关闭) Half-open(半打开) open(打开)如果服务正常的时候,断路器默认是close的,如果请求过来失败的次数超过定义的阈值,会启动⼀个定时器,这段时间断路器是half-open(给系统处理问题的时候),如果超过这个定时器,断路器就会完全打开,给请求的⽤户返回⼀个⾃定义的默认值2)spring cloud hystrix⽅案如果某个服务崩了不正常了,不能提供正常响应的,这时候就会启⽤⼀个断路器,把该服务的响应断开,这时候就有⼀个Fallback,返回⼀个错误信息给⽤户4.熔断的意义好处:系统稳定:如果服务崩了,可以快速给⽤户返回⼀个响应,⽽不是让这个访问等待超时减少性能损耗:如果服务崩了,直接返回⼀个简单的响应内容给⽤户,让⽤户知道服务挂了,⽽不是⼀直重试占⽤系统资源及时响应:阈值可定制:⽐如请求数超过1W就启⽤熔断器,功能:异常处理:例如应⽤程序会暂时的降级,然后调⽤备选的操作,来尝试相同的任务或者获取相同的数据,或者将这个应⽤通知给⽤户,让他稍后再试⽇志记录:断路器能记录失败的请求数,以便管理者能测试失败的操作:⼿动复位:并发:熔断器可以被⼤量并发访问,⼤量请求过来后导致服务⽆法响应,这时候才启⽤熔断,这时候所以的请求都是被熔断器处理了,所以熔断器需要能抗住⼤量并发加速断路:重试失败:把失败的详细信息记录下来,在系统恢复正常的时候,在重试⼀下失败的请求,就是把流量copy下来,在系统恢复正常之后在重试5.熔断与降级的区别熔断器是⽐如某个微服务故障了就会触发熔断操作降级就是,原本每天有100个请求,现在每天只有50个请求,那么就会降低⼀个服务数量6.如何集成hystrix在spring cloud中hystrix会监控微服务的调⽤状况,当失败的调⽤达到⼀定的阈值的时候,就会启⽤熔断机制hystrix有⼀个注解叫做hystrix command,通过这个注解将注解的这个类关联到熔断器连在⼀起的代理上1)开发环境spring cloud starter OpenFeign Finchley.M2spring cloud starter Netflix Hystrix Finchley.M22)创建熔断器(添加hystrix依赖)3)启⽤熔断器(加上注解)3)在controller中加⼊HystrixCommand注解。
第1篇一、基础知识1. 什么是Spring Cloud?- Spring Cloud是基于Spring Boot的一套微服务架构开发工具集,它提供了一系列在分布式系统环境下的一些常见问题的解决方案,如服务注册与发现、配置管理、负载均衡、断路器、分布式会话等。
2. Spring Cloud的主要组件有哪些?- Eureka:服务注册与发现。
- Config:配置管理。
- Ribbon:客户端负载均衡。
- Hystrix:断路器。
- Feign:声明式HTTP客户端。
-Zuul:API网关。
- Gateway:Spring Cloud Gateway是Spring Cloud生态系统中的网关服务。
- Sleuth:分布式追踪。
- Zipkin:分布式追踪系统。
- Bus:事件总线。
- Stream:消息驱动。
3. 什么是Eureka?它的工作原理是什么?- Eureka是一个高可用性的服务注册和发现中心,它可以让服务注册和发现变得非常容易。
Eureka包含两个组件:Eureka Server和Eureka Client。
- 工作原理:- Eureka Server是一个中央服务,服务实例注册到Eureka Server,Eureka Server维护一个服务注册表。
- Eureka Client通过心跳机制定期向Eureka Server发送心跳,以表明它仍然存活。
- 当Eureka Client需要调用其他服务时,它会从Eureka Server获取服务列表,并调用相应服务。
4. 什么是Ribbon?它如何实现负载均衡?- Ribbon是一个客户端负载均衡器,它可以根据用户指定的规则(如轮询、随机等)来选择一个服务器进行调用。
- 实现方式:- Ribbon维护一个服务器列表,当请求到达时,根据负载均衡策略选择一个服务器。
- Ribbon支持多种负载均衡策略,如轮询、随机、最少连接等。
5. 什么是Hystrix?它如何实现断路器功能?- Hystrix是一个容错库,它可以在微服务架构中实现断路器功能,以防止系统因为某个服务过载而完全崩溃。
微服务系统设计方案1.微服务本质
微服务架构从本质上说其实就是分布式架构,与其说是一种新架构,不如说是一种微服务架构风格。简单来说,微服务架构风格是要开发一种由多个小服务组成的应用。每个服务运行于独立的进程,并且采用轻量级交互。多数情况下是一个HTTP的资源API。这些服务具备独立业务能力并可以通过自动化部署方式独立部署。这种风格使最小化集中管理,从而可以使用多种不同的编程语言和数据存储技术。对于微服务架构系统,由于其服务粒度小,模块化清晰,因此首先要做的是对系统整体进行功能、服务规划,优先考虑如何在交付过程中,从工程实践出发,组织好代码结构、配置、测试、部署、运维、监控的整个过程,从而有效体现微服务的独立性与可部署性。本文将从微服务系统的设计阶段、开发阶段、测试阶段、部署阶段进行综合阐述。理解微服务架构和理念是核心。
2.系统环境
名称版本说明JDK1.8SpringBootSpringFrameworkRibbonkafkaRabbitMQ3.微服务架构的挑战可靠性:由于采用远程调用的方式,任何一个节点、网络出现问题,都将使得服务调用失败,随着微服务数量的增多,潜在故障点也将增多。也就是没有充分的保障机制,则单点故障会大量增加。运维要求高:系统监控、高可用性、自动化技术分布式复杂性:网络延迟、系统容错、分布式事务部署依赖性强:服务依赖、多版本问题性能(服务间通讯成本高):无状态性、进程间调用、跨网络调用数据一致性:分布式事务管理需要跨越多个节点来保证数据的瞬时一致性,因此比起传统的单体架构的事务,成本要高得多。另外,在分布式系统中,通常会考虑通过数据的最终一致性来解决数据瞬时一致带来的系统不可用。重复开发:微服务理念崇尚每个微服务作为一个产品看待,有自己的团队开发,甚至可以有自己完全不同的技术、框架,那么与其他微服务团队的技术共享就产生了矛盾,重复开发的工作即产生了。没有最好的,只有最适合自己的。4.架构设计
4.1.思维设计微服务架构设计的根本目的是实现价值交付,微服务架构只有遵循DevOps理念方可进行的更顺畅,思维方式的转变是最重要的。
实现微服务技术架构,现有产品需要进行技术上的改进以及相关配套服务的实现,采用分阶段实施、以及试点产品优先实施的策略,主要包括如下:一、技术上的改进:1、前后端分离,web前端通过Http/Https协议调用微服务的API网关,由API网关再经过路由服务调用相应的微服务2、不同微服务之间通过REST方式互相调用3、微服务之间通过消息中间件实现消息交互机制二、配套服务与功能实现:1、需要进行相应的自动化服务实现,包括自动化构建、自动化安装部署、自动化测试、自动化平台发布(Docker实现)2、管理服务,对于微服务架构,必须配套相应的监控与管理服务、日志管理服务等3、协作服务,运用DevOps思想提升开发、测试、运维的高效沟通与协作,实现开发与运维的一体化
4.2.微服务架构设计
1、我们把整个系统根据业务拆分成若干个子系统或微服务。2、每个子系统可以部署多个应用,多个应用之间使用负载均衡。3、需要一个服务注册中心Eureka,所有的服务都在注册中心注册,负载均衡也是通过在注册中心注册的服务来使用一定策略来实现。
Eureka可部署多个,进行高可用保证。4、所有的客户端都通过同一个网关地址访问后台的服务,通过路由配置ZUUL网关来判断一个URL请求由哪个服务处理。请求转发到服务上的时候使用负载均衡Ribbon。
5、服务之间采用feign进行调用。6、使用断路器hystrix,及时处理服务调用时的超时和错误,防止由于其中一个服务的问题而导致整体系统的瘫痪。
7、还需要一个监控功能,监控每个服务调用花费的时间等。8、使用SpringCloudConfig进行统一的配置管理,需要考虑与公司的配置管理平台如何配合使用。
9、Hystrix,监控和断路器。我们只需要在服务接口上添加Hystrix标签,就可以实现对这个接口的监控和断路器功能。
10、HystrixDashboard,监控面板,他提供了一个界面,可以监控各个服务上的服务调用所消耗的时间等。
11、Turbine,监控聚合,使用Hystrix监控,我们需要打开每一个服务实例的监控信息来查看。而Turbine可以帮助我们把所有的服务实例的监控信息聚合到一个地方统一查看。这样就不需要挨个打开一个个的页面一个个查看。
架构的可靠性保证:在关键节点做主备、集群部署,防止单点故障。待后续确认问题:1、AccessControl:Zuul网关提供了相关控制功能,与我司CAS如何结合使用2、ConfigServer:SpringCloud提供了远程配置中心,与我司的配置管理平台如何结合使用5.设计阶段5.1.总体设计1、功能规划:对产品功能进行拆分,拆分为若干个微服务;一个功能可以创建多个微服务并部署在多个服务器节点上,以便进行负载均衡。2、设计原子服务层,梳理和抽取核心应用、公共应用,作为独立的服务下沉到核心和公共能力层,逐渐形成稳定的服务中心,使应用能更快速的响应多变的客户需求。3、为每个服务设计API接口(REST方式)4、为不同的服务进行分类,不同类型的服务需要的资源不同,可以配置不同的资源,包括CPU、内存、存储等。
5.2.服务拆分原则
1、粒度微小:根据业务功能划分服务粒度,总的原则是服务内部高内聚,服务之间低耦合。2、责任单一:每个服务只做一件事,即单一职责原则。3、隔离性原则:每个服务相互隔离,且不互相影响4、业务无关优先原则:基础服务,是一些基础组件,与具体的业务无关。比如:短信服务、邮件服务。这里的服务最容易划分出来做微服务,也是我们第一优先级分离出来的服务。
5.3.服务规划
为实现负载均衡,允许相同的服务在多个节点注册相同的服务名,不同的端口。如果没有前期的规划,不同的服务提供者可能会注册相同的服务名,导致消费者调用服务时产生调用混乱。因此,需进行服务名的统一规划:1、规划期统一制定每个服务提供者的服务名或者模块标示。2、服务名的命名规则:ModuleName_ServiceName,且所有字符小写,不同单词之间以下划线分隔。如用户管理模块提供了获取用户信息的服务,则命名为:user_get_info。3、新增服务名时,需要提出申请,审批通过后方可使用,为减少审批复杂度,可只审批ModuleName,即在模块内部可以自由增加服务名,不需要进行审批。
5.4.开发策略
总体原则:不同的微服务需进行物理隔离。1、SVN策略:SVN上创建独立的分支,不同微服务的代码提交不受相互影响;---由配置管理员统一控制。问题:开发分支与集成分支,都将增加很多,维护工作量增加。2、编译策略:代码编译时,各个微服务独立编译、打包,杜绝直接的依赖;3、工程构建:代码开发时,各微服务创建独立的工程,工程之间不能产生直接依赖4、持续集成:每个微服务独立执行持续集成。5、版本集成:由统一的集成工具,实现自动化的版本集成,将所有微服务集成到统一的版本发布包中。
5.5.版本策略
每个微服务可以独立制作版本,伴随着服务的增多,SVN分支增多,版本也将增多,版本管理的复杂度将成指数级增加。在服务之间依赖较多时,每个服务的升级或降级都将影响其他服务的正常运行。因此需执行如下策略:1、所有服务的版本制作交由专业的版本管理员执行。2、采用自动化的版本制作策略,最大程度的减少人工操作。3、每个服务的版本必须有详细的版本计划、版本说明,对于版本说明要制定模板,明确需要提交的内容、版本号、SVN标签等。4、对项目经理的要求提升,需对整体的版本计划有严格的制定,尤其是版本之间的依赖关系要非常明确,版本升级、降级的风险评估需完全充分。5、接口管理:严格执行接口管理制度,任何接口的变更必须进行审批、发公告等流程。5.6.数据库挑战与策略
每个微服务都有自己独立的数据库,那么后台管理的联合查询怎么处理?这应该是大家会普遍遇到的一个问题,有三种处理方案。1)严格按照微服务的划分来做,微服务相互独立,各微服务数据库也独立,后台需要展示数据时,调用各微服务的接口来获取对应的数据,再进行数据处理后展示出来,这是标准的用法,也是最麻烦的用法。2)将业务高度相关的表放到一个库中,将业务关系不是很紧密的表严格按照微服务模式来拆分,这样既可以使用微服务,也避免了数据库分散导致后台系统统计功能难以实现,是一个折中的方案。3)数据库严格按照微服务的要求来切分,以满足业务高并发,实时或者准实时将各微服务数据库数据同步到NoSQL数据库中,在同步的过程中进行数据清洗,用来满足后台业务系统的使用,推荐使用MongoDB、HBase等。第一种方案适合业务较为简单的小公司;第二种方案,适合在原有系统之上,慢慢演化为微服务架构的公司;第三种适合大型高并发的互联网公司。建议,我们当前采用第二种方案。
5.7.负载均衡
不再采用一般的增加负载均衡服务器的方式进行负载均衡,如F5、Nginx、LVS等,而是把负载均衡的功能以库的方式集成到服务消费方的进程内,这种方案称为软负载均衡(SoftLoadBalancing)或者客户端负载均衡。在SpringCloud中配合Eureka的服务注册功能,Ribbon子项目则为REST客户端实现了负载均衡。