从微服务说起的Node.js (一)

2015年第一次在工作中用到了Spring Boot,当时正在查一些Spring Batch还有Spring LDAP的特性,误打误撞看到Spring Boot,再到Spring Cloud,当然加上对Netflix的无限崇拜,开始了解,使用和探索微服务的架构。买过很多书,最值得反复读的无非是这本微服务设计:

真心写的好。不论他的定义像Martin Flower说的还是后人理解的细粒度SOA,也不论是Docker等容器化技术成就了微服务,还是微服务推进了Docker,微服务架构或模式的出现的确在伴随各种AS(FAAS, CAAS, SAAS, PAAS, IAAS)一如雨后春笋般的成长。总之,从软件设计的角度去看,微服务不仅仅是编写代码,而是要从业务领域着眼看待系统要解决的问题(插一句,做了16、7年软件,我一直秉承Business Values decide your system's function.技术人员了解场景,熟悉业务是必须的。这也是我在后来组建团队时对架构师的重要职责定位,确保技术团队有共通的技术愿景并使用合适的计算机技能,向客户交付有商用价值的系统。听起来像废话,但实际上,如果在需求讨论时真的有人冒出一句业务人员不懂技术,那是不是也应该反思一下技术人员是否就懂业务呢,如果能修改业务流程或审批方式是不是可以不用做系统。好的技术人员提供的是完成业务的技术解决方案,不是一味的服从,也不是拿技术名词回怼。特别是,我们学习业务比业务人员学习天书般的代码容易的多 - 又扯远了。)

在整体微服务的架构下,要考虑

1)、服务粒度的拆分:要避免微服务承担太多的职能,这也能帮助降低整个应用程序中断的风险

2)、服务管理的复杂度:保障多个服务实例可以快速启动和关闭,能方便管理服务调用的物理细节

3)、弹性设计:如何绕过Failed Down Service,并保证服务的完整性

4)、可重复和可伸缩性:比如确认Dev环境和生产环境的一致性,如何合理使用消息队列来最小化服务之间的直接依赖关系等等。

还有其他很多因素(合理API设计,分布式事务,对持续集成的支持等等),不一一赘述了。但是,必须提一下,Spring Boot, Spring Cloud的关系,先说一句他们都是跟Spring有关的框架但两者没有必然联系,前者注重内部服务功能及CRUD模块的构建,后者关心是服务与服务之间的粘合,后者更像一个整体的分布式框架(Ribbon【客户端负载均衡、重试机制】Hystrix【服务降级、服务熔断、请求缓存、请求合并、依赖隔离】Feign【Ribbon跟Hystrix的整合】Bus【消息总线】Sleuth【分布式服务管理器】Eureka,【服务注册中心,基础服务保护、停止更新2.x版本不怕,我们有更好用的Consul】Zuul【API服务网关,服务路由与过滤分发】Stream【消息驱动,有Sink、Source、Processor三种通道,特性有订阅发布、消费组、消息分区】Spring Config【统一配置管理】)的确不是一个东东。狭义上说,Spring Cloud 来开发微服务会依赖Spring Boot的工具箱。下面是几张关于几个核心组件的原理图:

a)、Zuul:很容易理解的一张图,Pre-Filter, Post-Filter,Routing Filter;熟悉Servlet的同学们看起来更Easy

b)、Eureka:服务发现,服务注册,一定要了解它和传统的负载均衡Load Balancer不一样,不一样,不一样。设计理念就不同,不论nginx, HAProxy都不是为了快速注册和注销服务设计的,根儿就不同;同时这些负载均衡由于需要为服务消费者的请求映射物理服务,无疑增加了系统的复杂度特别是手工添加的那些映射规则。在云计算环境下的服务注册,必须满足高可用、点对点、高容错、强弹性(提供缓存服务还能做逐步降级)。本身它不存在类似Zookeeper那样的leader选举机制,它也不是基于Paxos协议的,更加关注AP而不是Zookeeper的CP(不是处不处CP的CP)

c)、Ribbon:服务load balancer,一般都和Eureka一起使用,在很多应用中利用@LoadBalanced注释来创建支持Ribbon的RestTemplate类(这种情况下,我们可以不用再加入@EnableDiscoveryClient or @EnableFeignClients)

d)、Hystrix:熔断器,非常巧妙的设计,保障了客户端的弹性。试想一下微服务的调用链中互相调用中的阻塞情况,如果能及时将实际调用委托给Hystrix,并将它包装在独立于原始调用者的线程中,客户就不必等待整个阻塞后的调用结果。实际使用过程中,@HystrixCommand的方法注解就达到了目的,只要定义合适的fallbackMethod,就算大功告成。想用好Hystrix,需要更多了解HystrixProperty的配置内容,在生产环境进行配置时,一定注意三点:整个应用程序级别的默认值、类级别的默认值、类中定义的线程池级别(很重要)。同时,由于Hystrix可以使用两种隔离级别(Thread、Semaphore)当然连Hystrix开发团队都建议使用Thread隔离方式是有道理的,学习的同时建议也了解一下ThreadLocal原理,对解释Hystrix隔离机制很有帮助。自身的原理如下:

e)、Sleuth:服务的跟踪检测,配合Zipkin效果更佳(突然想起来,在后来进入的那家互金公司里面设计GlobalID的初衷)。


另外,再膜拜一下 Netflix 全是经典,爱不释手!当然,以前一直不理解为啥好多Netflix项目都针对AWS专门写一些包,2018年当阿里Submit Spring Cloud Alibaba后,才懂。相信这样能卖出更多的阿里云,当然阿里这样工程师文化的科技公司值得尊敬。(突然想起来16年给我200多人的研发团队专门做过Netflix的培训,现在还记忆犹新,时间过的好快)【另外,由于工作需要,最近一直在研究他家的Genie ,有同好的可以一起研究。】

其实关于Spring Cloud的话题,还有很多,比如部署,Spring Config,Spring Cloud Stream跟各种MessageQueue的集成包括MapR,好在网上很多实例,况且本来是想说说Node.js的,似乎这个前戏有点长,下一篇争取尽力围绕Node.js怎么构建微服务展开,不说太多废话,也请读者见谅。


- Leon 2019-2-5

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