《轻量级微服务架构》读书笔记

微服务架构要求：

• 根据业务模块划分服务种类
• 每个服务可独立部署且互相隔离
• 通过轻量级API调用服务
• 服务需保证良好的高可用

微服务技术选型：

• 使用Spring Boot开发服务
• 使用Node.js作为服务网关反向代理调用服务
• 使用Zookeeper注册发现服务
• 使用Docker封装/部署/隔离服务
• 使用Jenkins构建发布服务

Spring Boot

Spring4.0推荐使用Java代码和注解方式作为配置（去xml），Spring Boot遵循相关理念且采用4.0相关特性和技术，集成了主流组件，可创建一个内嵌Servlet容器的jar独立运行，且提供生产级特性（服务治理）。

Node.js

Node.js是基于ChromeV8引擎的Javascript运行环境，它使用“事件驱动”且“异步非I/O”的模型使其轻量且高效，Node.js的包管理器NPM是全球最大的开源库生态系统。

Node.js是运行环境，而非Javascript类库和框架，NPM与Java的Maven异曲同工，事件驱动把事件加入队列中轮训。Node.js采用单线程模型，适用于I/O密集型应用（高并发网站）。

Node.js内置HTTP服务器（模块），性能和稳定性与Nginx不分伯仲。且模块体系强大，比如Web框架Express，Web Socket服务Scocket.IO,命令行工具Commander.js,Http代理服务器node-http-proxy Node.js性能不亚于Nginx，但扩展性高于Nginx，可以动态指定被代理的目标地址，并执行反向代理操作，调用微服务REST API。

微服务网关提供反向代理与服务发现，还应具备安全认证，性能监控，数据缓存，请求分片，静态相应等特性。

Zookeeper

提供分布式环境下的协调服务，分布式应用可基于它实现数据发布与订阅，负载均衡，命名服务，分布式协调与通知，集群管理，领导选举，分布式锁，分布式队列等。

Zookeeper包含五个特性

• 顺序性：从同一个客户端发送的请求，严格按照发送顺序
• 原子性：如同事务的原子性，集群中所有机器要么都处理或者都不处理
• 单一性：客户端无论连到哪个服务器，看到的数据据模型都一致。Zookeeper服务器之间可高效进行数据同步
• 可靠性：服务端数据发生变化会立即存储，除非另一请求修改数据，否则数据一定可靠
• 实时性：当请求被成功处理后，客户端会立刻获取服务端的最新数据

Zookeeper内部拥有一个树状的内存模型，类似于文件系统，有若干目录，目录下有若干文件，统称为ZNode。ZNode可由Zookeeper客户端创建，客户端与服务端建立连接后，服务端为客户端创建一个Session,客户端对ZNode的操作均在这个Session中。

ZNode有四类节点：

ZNode类型	说明
Persistent（持久节点）	当会话结束后，该节点不会被删除
Persistent Sequential （持久顺序节点）	当会话结束后，该节点不会被删除，且节点名中带自增数后缀
Ephemeral （临时节点）	当会话结束后，该节点会被删除
Ephemeral Sequential （临时顺序节点）	当会话结束后，该节点会被删除，且节点名中带自增数后缀

Zookeeper参考了经典的分布式一致性协议Paxos协议，设计了更轻量级的协议Zab(Zookeeper Atomic Broadcat,Zookeeper原子广播协议)。

Zab分为两个阶段：Leader Election(领导选举)与Atomic Boardcast（原子广播）。

启动时会选举出一个Leader，其他节点Follower，当Leader节点处故障，则自动选举出新的Leader，并让所有节点恢复到一个正常状态。然后通过原子广播，同步Leader和Follower数据。 所有写操作都发送到Leader节点，并通过广播同步到Follower节点。 Zookeeper集群中各个节点会互相通信，确保存活，超过半数节点就可以正常对外提供服务，因此一般提供奇数个节点。客户端可连接任意节点，且与某节点断开后，会自动连接到其他节点。

启动Spring Boot服务并注册到Zookeeper中，依次判断并创建节点 根节点（持久节点）-服务节点（持久节点）-地址节点（临时顺序节点）。

Node.js通过node-zookeeper-client连接Zookeeper，获取服务地址，执行反向代理。

Docker

Docker引擎（Docker Engine）：可理解为一个运行在服务器上的后台进程，本质上是一个服务，启动后，我们可以通过发送Docker命令与之通信

Docker客户端（Docker Client）：分为Docker命令客户端和Rest API客户端

Docker镜像（Docker Images）：如同光盘刻录数据后，放入光驱中读取数据。我们将程序打包到镜像中，将其载入到Docker引擎中运行

Docker容器（Docker Containers）：运行Docker镜像，会启动一个Docker容器，该容器中运行镜像中封装的程序。如果将镜像理解为Java类，容器相当于Java实例。同一个镜像理论上可运行无数个Docker容器

Docker镜像注册中心（Docker Registry）：官方提供了Docker Hub的镜像注册中心，用于存放公开和私有的Docker镜像仓库（Docker Repository）。我们可以用Docker Hub中下载镜像和上传镜像。

Docker的四大特点：

• 快速运行：启动虚拟机需要几分钟，启动Docker容器仅需几秒
• 节省资源：Docker容器运行在Docker引擎上，可利用宿主机硬件资源，无需占用过多系统开销
• 便于交付：传统软件交付的程序，Docker时代交付的是镜像，镜像不仅封装了程序，也包含了程序运行的环境
• 容易管理：可通过Docker客户端直接操作Docker引擎，方便管理Docker镜像与容器。

Docker提供了Dockerfile的脚本文件，通过一些指令，可快速编写镜像的构建脚本，从而让构建进行做到自动化。

在Spring Boot项目中，可以添加Dockerfile文件，并通过docker-maven-plugin插件，构建Docker镜像并Push到仓库。

mvn docker：build 可在target目录下生成docker目录，包含classes目录所有文件，打包jar，Dockerfile。docker-maven-plgin插件在这个目录下执行docker bulid命令来构建镜像。

Jenkins

是一款持续集成软件，可连接代码仓库，从中获取源码并执行自动构建，构建完毕后还可执行后续任务，比如：生成单元测试报告，归档程序包，部署程序包到Maven仓库，发送邮件通知等。Jenkins支持一主多从，构建任务可并行在多台Slave机器上。

Jenkins可配置构建触发器，并允许我们在“构建前”或“构建后”添加执行的Shell脚本。

1. 开发人员将源码推送至Gitlib，随后触发Jenkins构建任务
2. Jenkins调用Maven进行构建，编译生成jar包
3. 根据构建过程，生成一个Docker镜像，并推送至局域网的Docker Registry中
4. 根据生成的镜像，运行一个Docker容器

除此之外，微服务架构还涉及：微服务日志，微服务安全，服务监控，微服务测试，微服务通信，微服务治理等。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/140593/blog/800412