微服务概述1

一、微服务架构核心概念

1. 微服务 vs 单体应用

特性	单体应用	微服务
部署	一个包、一次部署	多个独立服务，可独立部署
模块耦合	高耦合	低耦合
技术栈	单一	可多样化
扩展	整体扩展	服务级别扩展
容错	整体宕机	单个服务宕机，不影响全局
数据管理	共享数据库	每个服务独立数据库

2. 微服务特点

• 独立性：每个服务独立运行和部署。
• 自治性：服务自己管理数据和业务逻辑。
• 弹性伸缩：可根据负载独立扩容。
• 可观测性：日志、监控和链路追踪清晰。
• 服务间通信：一般通过 REST、gRPC、消息队列。

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二、Java 微服务技术栈（深度解析）

1. 核心开发框架

• Spring Boot：快速搭建独立服务，内置 Tomcat。

• Spring Cloud：提供微服务常用组件：

  • Eureka：服务注册与发现
  • Ribbon：客户端负载均衡
  • Feign：声明式 REST 调用
  • Gateway / Zuul：API 网关
  • Config：配置中心
  • Hystrix / Resilience4j：熔断、降级

2. 数据与持久化

• 每个微服务拥有自己的数据库，避免服务间耦合。

• 使用 Spring Data JPA / MyBatis 简化 ORM 操作。

• 分布式事务解决方案：

  • Saga 模式：基于事件的异步事务
  • TCC（Try-Confirm-Cancel）：显式三步事务

3. 消息与异步通信

• 消息队列（MQ）用于异步解耦：

  • RabbitMQ / Kafka / RocketMQ

• 常用于：

  • 事件驱动架构（EDA）
  • 异步处理（订单支付、库存更新）

4. 配置与治理

• 配置中心：Spring Cloud Config、Nacos

• 服务治理：

  • 动态注册和发现
  • 健康检查（Health Check）
  • 负载均衡（Ribbon / Gateway）
  • 熔断器与限流（Resilience4j）

5. 容器化与运维

• Docker：打包微服务镜像

• Kubernetes：编排和自动伸缩

• CI/CD：Jenkins/GitHub Actions/GitLab CI 实现自动部署

• 监控与日志：

  • ELK（Elasticsearch + Logstash + Kibana）
  • Prometheus + Grafana
  • 链路追踪：Sleuth + Zipkin 或 SkyWalking

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三、微服务设计原则

1. 单一职责：每个服务只做一件事。

2. 去中心化：服务自治、数据独立。

3. 轻量通信：REST/gRPC/消息队列，尽量避免重型 RPC。

4. 容错与弹性：

   • 熔断、限流、防雪崩
   • 重试机制

5. 可观测性：

   • 集中日志
   • 指标监控
   • 分布式链路追踪

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四、Java微服务典型架构

           +--------------------+
           |    API Gateway     |
           +--------------------+
                   |
   +---------------+----------------+
   |               |                |
+------+       +--------+        +------+
| User |       | Order  |        |Payment|
+------+       +--------+        +------+
   |               |                |
   v               v                v
 User DB        Order DB          Payment DB

1. API 网关

• 统一入口，负责路由、鉴权、限流。
• 技术：Spring Cloud Gateway / Zuul

2. 服务注册与发现

• 服务启动注册到 Eureka/Consul。
• 服务调用通过服务名解析实际地址。

3. 服务调用

• 同步调用：REST + Feign + Ribbon
• 异步调用：消息队列 Kafka / RabbitMQ

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五、典型代码示例（Spring Boot + Spring Cloud）

1. 服务注册中心（Eureka Server）

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

2. 服务提供者（User Service）

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

    @GetMapping("/user/{id}")
    public String getUser(@PathVariable String id) {
        return "User-" + id;
    }
}

3. 服务消费者（Order Service 调用 User Service）

@FeignClient("user-service")
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    String getUser(@PathVariable("id") String id);
}

@RestController
public class OrderController {
    @Autowired
    private UserClient userClient;

    @GetMapping("/order/{id}")
    public String getOrder(@PathVariable String id) {
        return "Order-" + id + ", " + userClient.getUser("1");
    }
}

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六、微服务实践注意事项

1. 服务拆分策略：

   • 按业务领域拆分（DDD）
   • 避免过度拆分（导致分布式复杂性高）

2. 容错设计：

   • 使用 Resilience4j 或 Spring Retry 实现熔断和重试
   • 降级策略

3. 分布式事务：

   • Saga 或 TCC，避免跨服务锁

4. 监控和追踪：

   • 集中日志 + 分布式链路追踪

5. 安全性：

   • OAuth2 / JWT 认证
   • 网关统一鉴权