1 概述

一个服务器再怎么优化,其处理能力都是有限的。之前介绍过过扩容、缓存机制、消息队列等优化方案,都是十分有效的。根据项目情况,将一个整体应用拆分为多个应用也不失为一个方案。比如按功能模块及功能模块使用频率拆分。

例子如下:

java 拆分 java 拆分类 性能_微服务


应用拆分的好处

1、减轻并优化了整个统一的应用的压力。
2、拆分后的应用可以被更精准的监控。
3、不同子应用会更容易管理及局部优化。
4、更利于功能模块内部的团队协作。

应用拆分的弊端

1、管理的复杂度上升。
2、代价昂贵。使用资源的成本增加。
3、网络开销增加,带宽要求增加。

应用拆分的基本原则

1、业务优先。优先按照业务的功能拆分为小应用。
2、循序渐进,迭代拆分并进行测试。
3、兼顾技术:重构、分层。
4、可靠测试。减少或避免累积错误的出现。

应用拆分的思考

1、应用之间通信RPCdubbo等)或消息队列(适用于传输数据包小,但传输量大,对数据的实时性要求不高的场景)。

2、应用之间的数据库设计:每个应用都应有自己的数据库,其中一些共同的信息可以另建一个公共数据库来存放。

3、避免事务操作跨应用,降低耦合度。

2 服务化的Dubbo

Dubbo也是一种分布式的服务框架,可实现软负载均衡

但Dubbo Service不是分布式的服务框架,但可以结合其他组件实现负载均衡。

Dubbo还提供了监控中心(可选,需要单独配置)和调用中心

其处理流程原理图如下:

java 拆分 java 拆分类 性能_微服务_02

其中的Registey模块选择zookeeper

服务端Provider通常会声明一个Java接口类来代表自己提供的服务。当消费端Consumer获得接口并配置完相应的内容后,会调用相应的接口方法,底层实际就对应着invoke()方法调用服务,并将结果封装接口定义的类型返回

3 微服务

微服务是一个架构概念通过功能分解,对解决方案解耦,并提供更加灵活的服务支持。它可扩展单个组件,而不是整个应用程序堆栈,从而满足服务等级协议。它围绕着业务领域来创建应用,该应用可独立地进行开发、管理、迭代。在分散的组件中,使用云架构和平台式管理、部署和服务功能,使产品交付更加简单。它的本质是通过使用功能明确、业务精炼的服务去解决更大更实际的问题

微服务处理流程图如下:

java 拆分 java 拆分类 性能_负载均衡_03


微服务特点

1、每个微服务独立地组成整个大服务。
2、单独部署。
3、分布式地进行管理。
4、强调隔离性。

  • 实现隔离化的标准:
    (1)是由分布式服务组成的系统;
    (2)按照业务划分组织;
    (3)其为有生命的产品;
    (4)强服务个体,弱通信;
    (5)自动化运维;
    (6)具有高度的容错性;
    (7)可快速演化迭代;

应用微服务需解决的问题

1、客户端如何访问这些服务?

通过客户端产品服务之间的一个访问代理API Gateway,提供统一的服务入口,让微服务对前台透明;同时可以聚合后台的产品服务,节省流量,提升性能;提供安全过滤流控等API的管理功能。

2、每个服务之间是如何通信的?

若采用异步方式,则使用消息队列实现,如Kafka

若采用同步方式,则包括:REST和RPC。其中REST可通过SpringBoot或JAX-RS;RPC通常使用Dubbo

同步方式与异步方式的区别:

  • 同步调用 较为简单,一致性强;但当调用层次深时,易出现调用问题;REST是基于http协议,可跨客户端,更易实现,更加灵活(无语言限制);RPC优点:传输协议更高效,安全更可控。
  • 异步消息 方式在分布式系统中有更加广泛的应用,既能减少调用之间的耦合,又能成为调用之间的缓存,确保消息积压不会冲垮被调用方;同时仍可保证调用方的体验,并继续自己的任务而不至于被后台的性能拖慢。但它的一致性较弱,需要接受数据的最终一致性,并由后台服务实现幂等性。需独立引入一个Broker

3、如此多的服务是如何实现的?

在微服务架构中,都是有多个拷贝以实现负载均衡。一个服务随时可能下线,也可能因应对访问压力,随时增加新的服务节点。

通过Zookeeper或其他类似功能实现服务之间的发现功能做服务注册等信息的分布式管理。当服务上线时,服务启用者将将自己的服务信息注册至Zookeeper,并通过心跳维持长连接,并实时更新连接信息;服务调用者通过Zookeeper来寻找地址,根据可定制的算法,找到一个服务,还可以将服务信息缓存至本地,提高性能。当服务上线后,Zookeeper会通知给服务的客户端

4、若一个服务崩溃了该如何解决?

由于分布式最大的特性就是网络是非可靠的。通过微服务拆分,它可以降低网络不可靠带来的风险,但仍需要一定的安全保障。采取相应的手段降低服务调用链中的连环失效:重试机制应用的限流熔断机制负载均衡系统降级等。(后续会对其做更详细的手记。)