微服務之SpringBoot解讀

05-18

微服務之SpringBoot解讀

來自專欄沒事玩點編程吧！

隨著敏捷，精益，持續交付等價值觀和方法論的提出與實踐，以及DevOps文化的推行以及市場對快速交付的需要；Java社區也試著尋找一種能夠快速進行持續交付，同時提供強大的運維能力的框架；Springboot在這個基礎上被創建了出來。

1.SpringBoot所提供的特性：

Springboot本身基於spring開發，可創建獨立的Spring應用程序；
Springboot Actuator提供了許多運維特性如：應用運行狀態檢查，健康檢查，監控信息等；
metrics度量指標：
mory, heap, class
loading, processor and thread pool
metrics.html
Springboot 內置伺服器，可選的伺服器有Tomcat，undertow(基於xnio)，jetty
沒有對代碼生成和xml的要求配置，更加輕量；
自動配置spring，簡化maven配置；
提供cli(命令行)工具(利用了grovvy)，可以在命令行上安裝和操作springboot項目；

1）基本使用：

從官網將Maven文件放入pom.xml就行：

通過Yml文件簡單配置

部署：支持jar和war包

<plugins> <plugin> <groupId>net.alchim31.maven</groupId> <artifactId>scala-maven-plugin</artifactId> <version>3.2.2</version> <executions> <execution> <id>compile-scala</id> <phase>compile</phase> <goals> <goal>add-source</goal> <goal>compile</goal> </goals> </execution> <execution> <id>test-compile-scala</id> <phase>test-compile</phase> <goals> <goal>add-source</goal> <goal>testCompile</goal> </goals> </execution> </executions> <configuration> <recompileMode>incremental</recompileMode> <scalaVersion>${scala.version}</scalaVersion> <args> <arg>-deprecation</arg> </args> <jvmArgs> <jvmArg>-Xms64m</jvmArg> <jvmArg>-Xmx1024m</jvmArg> </jvmArgs> </configuration> </plugin>  <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId> <version>2.3.2</version> <configuration> <source>1.8</source> <target>1.8</target> <encoding>UTF-8</encoding> <compilerArguments> <verbose/> <bootclasspath>${java.home}/lib/rt.jar</bootclasspath> </compilerArguments> </configuration> </plugin> <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId> <version>3.0.0</version> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> <version>1.5.2.RELEASE</version> </dependency> </dependencies> <configuration> <keepDependenciesWithProvidedScope>true</keepDependenciesWithProvidedScope> <createDependencyReducedPom>false</createDependencyReducedPom> <filters> <filter> <artifact>*:*</artifact> <excludes> <exclude>META-INF/*.SF</exclude> <exclude>META-INF/*.DSA</exclude> <exclude>META-INF/*.RSA</exclude> </excludes> </filter> </filters> </configuration> <executions> <execution> <phase>package</phase> <goals> <goal>shade</goal> </goals> <configuration> <transformers> <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.AppendingTransformer"> <resource>META-INF/spring.handlers</resource> </transformer> <transformer implementation="org.springframework.boot.maven.PropertiesMergingResourceTransformer"> <resource>META-INF/spring.factories</resource> </transformer> <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.AppendingTransformer"> <resource>META-INF/spring.schemas</resource> </transformer> <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ServicesResourceTransformer"/> <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer"> <mainClass>com.wii.AppMain</mainClass> </transformer> </transformers> </configuration> </execution> </executions> </plugin>

當你生成好jar包之後只需要在命令行：java -Dspring.profiles.active=dev –jar xxx.jar

其他方式

好SpringBoot就可以使用起來了，足夠簡單吧……

2）在這裡我們可以簡單和同類框架進行對比：

?Scala: Playframework框架

?play官網

?Python：Tornado

Tornadoweb

這些框架的基本特徵都是：輕量級，高性能，內嵌伺服器，易於使用;

2.SpringBoot的設計思想

SpringBoot的目標不在於為已解決的問題域提供新的解決方案，而是為平台帶來另一種開發體驗，從而簡化對這些已有技術的使用；

1）模塊化思想

?Boot對Spring應用的開發進行了簡化，提供了模塊化方式導入依賴的能力，強調了開發RESTful

Web服務的功能並提供了生成可運行jar的能力，這一切都清晰地表明在開發可部署的微服務方面Boot框架是一個強大的工具；

?你可以很容易的將spring-boot-starter-data-jpa(數據訪問)，spring-boot-starter-security(安全控制), spring integration 等模塊導入

2）簡化配置

不在像Spring一樣需要大量的配置，來完成工作；SpringBoot中提供大量的，強大的註解讓你工作起來更加快速和方便。

3）快速構建

通過springboot cli

可以實現在命令行上快速搭建工程；互動式的創建以及運行工程是通過採用Groovy實現。

3.原理分析

SpringBoot內嵌應用伺服器包括(Tomcat，Jetty，Undertow)，當前主要分析內嵌Tomcat的應用下的整體流程；

首先我們按照從整體到部分的思路來大致理解整個過程：

?Tomcat的整體架構

?SpringBoot啟動階段

?SpringBoot運行階段

?SpringBoot設計上的基本問題

1）Tomcat整體架構

Tomcat支持多個服務運行，但在SpringBoot中由於內嵌Tomcat所以只有一個Service服務運行；

2）啟動階段分析

3）運行狀態分析

4.SpringBoot的基本問題：

Spring Aop 與 IOC ?

1) Ioc：依賴注入

2) Aop:

實現JDK動態代理，CGLIB，Javassist，AspectJ

Spring並發控制 ?

1)ThreadLocal

2)Future、ThreadPool(Executor)、master-work(fork-join)、producer-consumer、Actor模型等等

3) Spring5

帶來的變革:

https://spring.io/blog/2016/09/22/new-in-spring-5-functional-web-framework

應用伺服器：tomcat vs undertow

1)Tomcat：三種接收請求的處理方式：BIO、NIO、APR(從操作系統級別解決非同步IO)

2)Netty：aio、nio => reactor、preactor

3)Undertow: xnio

5.SpringBoot當前社區情況

Spring Cloud為開發人員提供了快速構建分散式系統中一些常見模式的工具（例如配置管理，服務發現，斷路器，智能路由，微代理，控制匯流排）。分散式系統的協調導致了樣板模式, 使用Spring Cloud開發人員可以快速地支持實現這些模式的服務和應用程序。他們將在任何分散式環境中運行良好，包括開發人員自己的筆記本電腦，裸機數據中心，以及Cloud Foundry等託管平台。

https://springcloud.cc/spring-cloud-dalston.html

1)GitHub:

https://github.com/spring-projects/spring-boot

2)SpringCloud中文網

https://springcloud.cc/

3)SpringCloud官網

http://projects.spring.io/spring-cloud/

4)社區：

https://gitter.im/spring-cloud/spring-cloud

6.微服務帶來的技術變革

產生背景：隨著雲計算、開源、Docker等為技術界帶來革命性的影響，同時，用戶使用方式與生活方式都在移動化浪潮的裹挾下發生了巨變；互聯網產品需求來的快，變得快，使得我們的產品需要不斷的持續創新，不斷給用戶帶來價值；用戶的期望交付周期極大縮短了，我們需要以更快的方式迭代並持續集成產品，這就要求我們拋棄傳統單體應用，以新的開發，架構，運維方式來解決我們的問題，「微服務」架構（MSA：Micro

Service Architecture）這一全新的企業架構模式越來越受到關注，也有越來越多的企業和平台服務商開始將「微服務」的概念轉化為實踐，掌握到第一手的實戰經驗。

1）微服務：微服務架構是一種架構模式，它提倡將單一應用程序劃分成一組小的服務，服務之間互相協調，配合為用戶提供最終價值。每個服務運行在其獨立的進程中，服務與服務間採用輕量級的通信機制互相溝通(通常基於HTTP的RESTFUL API)；每個服務都圍繞具體業務進行構建，並且能夠被獨立地部署到生產環境，類生產環境等，另外應盡量避免統一的，集中式的服務管理機制，對具體的一個服務而言，應根據業務上下文，選擇合適的語言，工具對其構建。

2）當前問題：

?分散式系統的複雜度：性能，可靠性，非同步，數據一致性，工具；

?運維成本：配置，部署，監控與告警，日誌收集；

?部署自動化；

?devOps與組織架構；

?服務間依賴測試，管理；