微服务与分布式系统

微服务架构

微服务的概念和特点

微服务架构是一种将应用程序分解为一组小型、独立服务的架构风格,每个服务专注于特定的业务功能,并且可以独立部署、扩展和维护。微服务之间通过轻量级通信协议(如HTTP/REST或RPC)进行交互。

  • 独立性:每个微服务都是独立的进程,可以独立开发、部署和扩展。

  • 专注性:每个服务专注于单一业务功能,便于维护和扩展。

  • 灵活性:可以使用不同的技术栈开发不同的服务。

  • 可扩展性:根据业务需求独立扩展每个服务。

Spring Cloud 的使用

Spring Cloud 是一系列基于 Spring Boot 的库和工具的集合,用于简化分布式系统和微服务架构的开发。以下是 Spring Cloud 的一些核心组件及其功能:

  • 服务拆分:将单体应用程序拆分为多个微服务,每个服务负责特定的业务功能。

  • 服务注册与发现:使用 Eureka 或 Consul 等工具进行服务的注册和发现,使得服务之间可以动态地找到彼此的地址。

  • 负载均衡:通过 Ribbon 或 Nacos 等实现客户端负载均衡,合理分配请求到不同的服务实例。

  • 熔断器:使用 Hystrix 或 Resilience4j 实现熔断器模式,防止服务雪崩,提高系统的容错性。

  • API 网关:使用 Zuul 或 Spring Cloud Gateway 作为系统的入口,进行路由、过滤和限流等操作。

  • 配置管理:通过 Config Server 集中管理配置信息,实现配置的动态更新。

分布式技术

分布式缓存

分布式缓存是一种将数据存储在多台服务器上的缓存技术,用于提高数据访问速度和系统性能。常见的分布式缓存有 Redis、Memcached 等。

  • Redis:支持多种数据结构(如字符串、列表、集合等),适用于各种缓存场景。

  • Memcached:简单的键值存储,适用于简单的缓存需求。

消息队列

消息队列是一种用于在分布式系统中进行异步通信的技术,常见的消息队列有 RabbitMQ、Kafka 等。

  • RabbitMQ:支持复杂的路由和队列管理,适用于多种消息传递场景。

  • Kafka:高性能的分布式消息队列,适用于高吞吐量的场景,如日志收集、事件流处理等。

分布式事务

分布式事务是指在分布式系统中,涉及多个服务或节点的事务。常见的分布式事务解决方案包括两阶段提交(2PC)、Saga 模式等。

  • 两阶段提交(2PC):通过准备阶段和提交阶段确保分布式事务的一致性。

  • Saga 模式:将分布式事务分解为多个本地事务,通过补偿操作处理失败的事务

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