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关于人工智能:94-分布式与微服务架构

jiezi

在本章节中，咱们将介绍分布式系统和微服务架构的基本概念。分布式系统解决了单体利用面临的可扩展性、高可用性等问题，而微服务架构进一步晋升了零碎的可维护性和灵活性。

9.4.1. 分布式系统基本概念

分布式系统是由多个独立的计算节点组成的零碎，这些节点通过网络进行通信和合作。分布式系统的次要特点是可扩展性、高可用性和容错性。

  1. 可扩展性（Scalability）：分布式系统能够通过增加更多的计算节点来晋升解决能力，以应答一直增长的业务需要。
  2. 高可用性（High availability）：分布式系统能够在某个节点产生故障时，主动将工作转移到其余失常节点上，从而保证系统的失常运行。
  3. 容错性（Fault tolerance）：分布式系统能够在局部节点产生故障时，仍然可能失常提供服务。

9.4.2. 微服务架构基本概念

微服务架构是一种软件架构格调，它将一个大型利用划分为多个独立的、可独立部署的小型服务。这些小型服务能够应用不同的编程语言和技术栈进行开发，它们通过轻量级的通信协议（如 HTTP/REST）进行相互调用。

微服务架构的次要劣势在于：

  1. 可维护性（Maintainability）：将一个简单的大型利用划分为多个小型服务，能够升高每个服务的复杂度，进步代码的可读性和可维护性。
  2. 灵活性（Flexibility）：微服务能够独立进行更新和部署，这意味着咱们能够更快地响应业务需要的变动，以及尝试新的技术和架构。
  3. 可扩展性（Scalability）：咱们能够依据每个微服务的需要，独立地进行横向扩大，从而进步整个零碎的解决能力。

9.4.3. Spring Cloud

Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 的开发工具集，它提供了一系列用于构建分布式系统和微服务架构的解决方案。在本节中，咱们将简要介绍 Spring Cloud 的次要组件。

  1. Spring Cloud Config：提供了一个集中式配置管理服务，能够让所有的微服务从一个核心地位获取配置信息。
  2. Spring Cloud Eureka：提供了一个服务注册与发现的解决方案。微服务能够向 Eureka 注册，而后通过 Eureka 获取其余微服务的实例信息。
  3. Spring Cloud Ribbon：提供了客户端负载平衡的性能。通过 Ribbon，咱们能够将申请主动散发到多个服务实例，从而进步零碎的可用性和容错性。
  4. Spring Cloud Feign：提供了一个申明式的 HTTP 客户端。通过 Feign，咱们能够更加简洁地编写服务间的调用代码。
  5. Spring Cloud Hystrix：提供了熔断器和线程隔离的性能。当某个服务呈现故障时，Hystrix 能够主动降级服务，从而保障整个零碎的稳定性。
  6. Spring Cloud Zuul：提供了一个 API 网关服务。通过 Zuul，咱们能够实现申请路由、负载平衡、认证受权等性能。

9.4.4. 示例：创立一个简略的微服务利用

在这个示例中，咱们将应用 Spring Boot 和 Spring Cloud 创立一个简略的微服务利用。该利用蕴含两个服务：一个是用户服务，另一个是订单服务。用户服务负责管理用户信息，订单服务负责管理订单信息。订单服务须要调用用户服务来获取用户信息。

1. 创立 Eureka 服务注册核心

首先，咱们须要创立一个 Eureka 服务注册核心。应用 Spring Boot 创立一个新我的项目，并增加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>

在 application.yml 文件中，配置 Eureka 服务：

server:
  port: 8761

eureka:
  instance:
    hostname: localhost
  client:
    registerWithEureka: false
    fetchRegistry: false
    serviceUrl:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

在启动类上增加 @EnableEurekaServer 注解：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);
    }
}

2. 创立用户服务

创立一个新的 Spring Boot 我的项目，并增加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

在 application.yml 文件中，配置服务名和 Eureka 服务地址：

spring:
  application:
    name: user-service

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

创立一个简略的用户实体类和控制器：

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
    // 省略 getter 和 setter 办法
}

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
    // 这里仅用一个 Map 模仿数据库
    private final Map<Long, User> userMap = new ConcurrentHashMap<>();

    @PostMapping
    public User createUser(@RequestBody User user) {user.setId(userMap.size() + 1L);
        userMap.put(user.getId(), user);
        return user;
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public User getUser(@PathVariable("id") Long id) {return userMap.get(id);
    }
}

在启动类上增加 @EnableDiscoveryClient 注解：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class UserServiceApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(UserServiceApplication.class, args);
    }
}

3. 创立订单服务

创立一个新的 Spring Boot 我的项目，并增加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

在 application.yml 文件中，配置服务名和 Eureka 服务地址：

spring:
  application:
    name: order-service

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

创立一个简略的订单实体类和控制器：

@Entity
public class Order {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private Long userId;
    // 省略 getter 和 setter 办法
}

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {
    // 这里仅用一个 Map 模仿数据库
    private final Map<Long, Order> orderMap = new ConcurrentHashMap<>();

    @Autowired
    private UserServiceClient userServiceClient;

    @PostMapping
    public Order createOrder(@RequestBody Order order) {order.setId(orderMap.size() + 1L);
        orderMap.put(order.getId(), order);
        return order;
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public Order getOrder(@PathVariable("id") Long id) {Order order = orderMap.get(id);
        User user = userServiceClient.getUser(order.getUserId());
        order.setUser(user);
        return order;
    }
}

创立一个 Feign 客户端来调用用户服务：

@FeignClient("user-service")
public interface UserServiceClient {@GetMapping("/users/{id}")
    User getUser(@PathVariable("id") Long id);
}

在启动类上增加 @EnableDiscoveryClient 和@EnableFeignClients注解：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
public class OrderServiceApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderServiceApplication.class, args);
    }
}

至此，咱们曾经创立了一个简略的微服务利用。用户服务和订单服务都向 Eureka 服务注册核心注册了本人，订单服务能够通过 Feign 客户端调用用户服务获取用户信息。

9.4.5. 示例总结

在本示例中，咱们应用了 Spring Cloud 的次要组件来构建一个简略的微服务利用。Eureka 服务注册核心负责管理服务实例信息，Feign 客户端简化了服务间调用的代码。微服务架构使得咱们能够独立地开发、部署和扩大每个服务。

这个示例仅仅波及到了微服务架构的一些基本概念。在理论我的项目中，咱们还须要思考其余诸如数据一致性、服务降级、API 网关等问题。通过一直学习和实际，你会对分布式系统和微服务架构有更加深刻的了解。
举荐浏览：

https://mp.weixin.qq.com/s/dV2JzXfgjDdCmWRmE0glDA

https://mp.weixin.qq.com/s/an83QZOWXHqll3SGPYTL5g

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