spring cloud深入学习(一)-----什么是微服务？什么是rpc？spring cloud简介

近年来，微服务非常的流行，那么为什么是它？简单介绍一下。

为什么是微服务？

微服务架构是一种将单应用程序作为一套小型服务开发的方法，每种应用程序都在其自己的进程中运行，并与轻量级机制（通常是HTTP资源的API）进行通信。这些服务是围绕业务功能构建的，可以通过全自动部署机制进行独立部署。这些服务的集中化管理已经是最少的，它们可以用不同的编程语言编写，并使用不同的数据存储技术。

听明白了吗？反正我是不明白。对于一家稍微大点的公司来说，肯定会有N个系统，每个系统都有自己的功能与职责划分，并且这些系统会通过一些中间件(消息发送系统)进行消息的交互。那么按照传统的项目构造方式，A系统需要调用B系统，B系统调用C系统，

C可能又调用B系统，对于业务复杂点的公司，这很正常。那么如果哪天B系统改了某个功能，A系统就得跟着改变，然后一起上线；又或者使用的这些消息中间件突然发了一个新版本，所有用到消息中间件的系统都得去升级这些消息中间件的版本，这样所带来的

成本是非常大的。可能A系统这版本啥需求都没有，但是由于B的改动，也需要去找开发留守上线，浪费人力资源。

那么微服务是个啥样的概念呢？每个消息中间件单独为一个服务，而不是以jar包的形式存在，A、B、C系统之间的交互可以通过rpc的方式实现。著名的dubbo框架就是实现了rpc，那么rpc是什么？

什么是rpc

1、概念

RPC 的全称是 Remote Procedure Call 是一种进程间通信方式。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的，本质上编写的调用代码基本相同。

说白了就是调用远程方法跟调用本地方法似的。

2、功能目标

RPC 的主要功能目标是让构建分布式计算（应用）更容易，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。为实现该目标，RPC 框架需提供一种透明调用机制让使用者不必显式的区分本地调用和远程调用。

3、rpc架构

• User
• User-stub
• RPCRuntime
• Server-stub
• Server

架构图如下：

这里 user 就是 client 端，当 user 想发起一个远程调用时，它实际是通过本地调用 user-stub。user-stub 负责将调用的接口、方法和参数通过约定的协议规范进行编码并通过本地的 RPCRuntime 实例传输到远端的实例。远端 RPCRuntime 实例收到请求后交给 server-stub 进行解码后发起本地端调用，调用结果再返回给 user 端。

上面的图是个粗粒度的，下面来个细粒度的架构图：

RPC 服务方通过 RpcServer 去导出（export）远程接口方法，而客户方通过 RpcClient 去引入（import）远程接口方法。客户方像调用本地方法一样去调用远程接口方法，RPC 框架提供接口的代理实现，实际的调用将委托给代理RpcProxy 。代理封装调用信息并将调用转交给RpcInvoker 去实际执行。在客户端的RpcInvoker 通过连接器RpcConnector 去维持与服务端的通道RpcChannel，并使用RpcProtocol 执行协议编码（encode）并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。RPC 服务端接收器 RpcAcceptor 接收客户端的调用请求，同样使用RpcProtocol 执行协议解码（decode）。解码后的调用信息传递给RpcProcessor 去控制处理调用过程，最后再委托调用给RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果。

各组件解释：

• 1. RpcServer
• 负责导出（export）远程接口
• 2. RpcClient
• 负责导入（import）远程接口的代理实现
• 3. RpcProxy
• 远程接口的代理实现
• 4. RpcInvoker
• 客户方实现：负责编码调用信息和发送调用请求到服务方并等待调用结果返回
• 服务方实现：负责调用服务端接口的具体实现并返回调用结果
• 5. RpcProtocol
• 负责协议编/解码
• 6. RpcConnector
• 负责维持客户方和服务方的连接通道和发送数据到服务方
• 7. RpcAcceptor
• 负责接收客户方请求并返回请求结果
• 8. RpcProcessor
• 负责在服务方控制调用过程，包括管理调用线程池、超时时间等
• 9. RpcChannel
• 数据传输通道

Spring Cloud是什么鬼？

Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具，它为基于JVM的云应用开发中的配置管理、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操作提供了一种简单的开发方式。

微服务是可以独立部署、水平扩展、独立访问（或者有独立的数据库）的服务单元，springcloud就是这些微服务的大管家，采用了微服务这种架构之后，项目的数量会非常多，springcloud做为大管家需要管理好这些微服务，自然需要很多小弟来帮忙。

主要的小弟有：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix（Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius...）、Spring Cloud Bus、Spring Cloud for Cloud Foundry、Spring Cloud Cluster、Spring Cloud Consul、Spring Cloud Security、Spring Cloud Sleuth、Spring Cloud Data Flow、Spring Cloud Stream、Spring Cloud Task、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud Connectors、Spring Cloud Starters、Spring Cloud CLI，每个小弟身怀独门绝技武功高强下面来做一一介绍。

核心成员

Spring Cloud Netflix

这可是个大boss，地位仅次于老大，老大各项服务依赖与它，与各种Netflix OSS组件集成，组成微服务的核心，它的小弟主要有Eureka, Hystrix, Zuul, Archaius... 太多了

Netflix Eureka

服务中心，云端服务发现，一个基于 REST 的服务，用于定位服务，以实现云端中间层服务发现和故障转移。这个可是springcloud最牛鼻的小弟，服务中心，任何小弟需要其它小弟支持什么都需要从这里来拿，同样的你有什么独门武功的都赶紧过报道，方便以后其它小弟来调用；它的好处是你不需要直接找各种什么小弟支持，只需要到服务中心来领取，也不需要知道提供支持的其它小弟在哪里，还是几个小弟来支持的，反正拿来用就行，服务中心来保证稳定性和质量。

Netflix Hystrix

熔断器，容错管理工具，旨在通过熔断机制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。比如突然某个小弟生病了，但是你还需要它的支持，然后调用之后它半天没有响应，你却不知道，一直在等等这个响应；有可能别的小弟也正在调用你的武功绝技，那么当请求多之后，就会发生严重的阻塞影响老大的整体计划。这个时候Hystrix就派上用场了，当Hystrix发现某个小弟不在状态不稳定立马马上让它下线，让其它小弟来顶上来，或者给你说不用等了这个小弟今天肯定不行，该干嘛赶紧干嘛去别在这排队了。

Netflix Zuul

Zuul 是在云平台上提供动态路由,监控,弹性,安全等边缘服务的框架。Zuul 相当于是设备和 Netflix 流应用的 Web 网站后端所有请求的前门。当其它门派来找大哥办事的时候一定要先经过zuul,看下有没有带刀子什么的给拦截回去，或者是需要找那个小弟的直接给带过去。

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。可以实现动态获取配置，
原理是每隔60s（默认，可配置）从配置源读取一次内容，这样修改了配置文件后不需要重启服务就可以使修改后的内容生效，前提使用archaius的API来读取。

Spring Cloud Config

俗称的配置中心，配置管理工具包，让你可以把配置放到远程服务器，集中化管理集群配置，目前支持本地存储、Git以及Subversion。就是以后大家武器、枪火什么的东西都集中放到一起，别随便自己带，方便以后统一管理、升级装备。

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。相当于水浒传中日行八百里的神行太保戴宗，确保各个小弟之间消息保持畅通。

Spring Cloud for Cloud Foundry

Cloud Foundry是VMware推出的业界第一个开源PaaS云平台，它支持多种框架、语言、运行时环境、云平台及应用服务，使开发人员能够在几秒钟内进行应用程序的部署和扩展，无需担心任何基础架构的问题

其实就是与CloudFoundry进行集成的一套解决方案，抱了Cloud Foundry的大腿。

Spring Cloud Cluster

Spring Cloud Cluster将取代Spring Integration。提供在分布式系统中的集群所需要的基础功能支持，如：选举、集群的状态一致性、全局锁、tokens等常见状态模式的抽象和实现。

如果把不同的帮派组织成统一的整体，Spring Cloud Cluster已经帮你提供了很多方便组织成统一的工具。

Spring Cloud Consul

Consul 是一个支持多数据中心分布式高可用的服务发现和配置共享的服务软件,由 HashiCorp 公司用 Go 语言开发, 基于 Mozilla Public License 2.0 的协议进行开源. Consul 支持健康检查,并允许 HTTP 和 DNS 协议调用 API 存储键值对.

Spring Cloud Consul 封装了Consul操作，consul是一个服务发现与配置工具，与Docker容器可以无缝集成。

其它小弟

Spring Cloud Security

基于spring security的安全工具包，为你的应用程序添加安全控制。这个小弟很牛鼻专门负责整个帮派的安全问题，设置不同的门派访问特定的资源，不能把秘籍葵花宝典泄漏了。

Spring Cloud Sleuth

日志收集工具包，封装了Dapper和log-based追踪以及Zipkin和HTrace操作，为SpringCloud应用实现了一种分布式追踪解决方案。

Spring Cloud Data Flow

• Data flow 是一个用于开发和执行大范围数据处理其模式包括ETL，批量运算和持续运算的统一编程模型和托管服务。

• 对于在现代运行环境中可组合的微服务程序来说，Spring Cloud data flow是一个原生云可编配的服务。使用Spring Cloud data flow，开发者可以为像数据抽取，实时分析，和数据导入/导出这种常见用例创建和编配数据通道 （data pipelines）。

• Spring Cloud data flow 是基于原生云对 spring XD的重新设计，该项目目标是简化大数据应用的开发。Spring XD 的流处理和批处理模块的重构分别是基于 spring boot的stream 和 task/batch 的微服务程序。这些程序现在都是自动部署单元而且他们原生的支持像 Cloud Foundry、Apache YARN、Apache Mesos和Kubernetes 等现代运行环境。

• Spring Cloud data flow 为基于微服务的分布式流处理和批处理数据通道提供了一系列模型和最佳实践。

Spring Cloud Stream

Spring Cloud Stream是创建消息驱动微服务应用的框架。Spring Cloud Stream是基于spring boot创建，用来建立单独的／工业级spring应用，使用spring integration提供与消息代理之间的连接。数据流操作开发包，封装了与Redis,Rabbit、Kafka等发送接收消息。

一个业务会牵扯到多个任务，任务之间是通过事件触发的，这就是Spring Cloud stream要干的事了

Spring Cloud Task

Spring Cloud Task 主要解决短命微服务的任务管理，任务调度的工作，比如说某些定时任务晚上就跑一次，或者某项数据分析临时就跑几次。

Spring Cloud Zookeeper

ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务，将简单易用的接口和性能高效、功能稳定的系统提供给用户。

操作Zookeeper的工具包，用于使用zookeeper方式的服务发现和配置管理，抱了Zookeeper的大腿。

Spring Cloud Connectors

Spring Cloud Connectors 简化了连接到服务的过程和从云平台获取操作的过程，有很强的扩展性，可以利用Spring Cloud Connectors来构建你自己的云平台。

便于云端应用程序在各种PaaS平台连接到后端，如：数据库和消息代理服务。

Spring Cloud Starters

Spring Boot式的启动项目，为Spring Cloud提供开箱即用的依赖管理。

Spring Cloud CLI

基于 Spring Boot CLI，可以让你以命令行方式快速建立云组件。

和Spring boot 是什么关系

Spring boot 是 Spring 的一套快速配置脚手架，可以基于spring boot 快速开发单个微服务，Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具；Spring boot专注于快速、方便集成的单个个体，Spring Cloud是关注全局的服务治理框架；spring boot使用了默认大于配置的理念，很多集成方案已经帮你选择好了，能不配置就不配置，Spring Cloud很大的一部分是基于Spring boot来实现,可以不基于Spring boot吗？不可以。

Spring boot可以离开Spring Cloud独立使用开发项目，但是Spring Cloud离不开Spring boot，属于依赖的关系。

spring -> spring booot > spring cloud 这样的关系。

Spring Cloud的优势

微服务的框架那么多比如：dubbo、Kubernetes，为什么就要使用Spring Cloud的呢？

• 产出于spring大家族，spring在企业级开发框架中无人能敌，来头很大，可以保证后续的更新、完善。比如dubbo现在就差不多死了
• 有spring Boot 这个独立干将可以省很多事，大大小小的活spring boot都搞的挺不错。
• 作为一个微服务治理的大家伙，考虑的很全面，几乎服务治理的方方面面都考虑到了，方便开发开箱即用。
• Spring Cloud 活跃度很高，教程很丰富，遇到问题很容易找到解决方案
• 轻轻松松几行代码就完成了熔断、均衡负责、服务中心的各种平台功能

Spring Cloud 也有一个缺点，只能使用Java开发,不适合小型独立的项目。