SpringCloud（2）：網站架構演變、遠端調用方式及RestTemplate案例

注：本部分學習資料為某馬的SpringCloud文檔，雖然小商城隻是練手的項目，但是個人覺得學習到的東西遠遠勝過在很多小公司實習2-3個月所能學習到的也幫助自己拿到了不少offer，感謝！

1 系統架構演變

随着網際網路的發展，網站應用的規模不斷擴大。需求的激增，帶來的是技術上的壓力。系統架構也是以也不斷的演進、更新、疊代。從單一應用，到垂直拆分，到分布式服務，到SOA，以及現在火熱的微服務架構，還有在Google帶領下來勢洶湧的Service Mesh。我們到底是該乘坐微服務的船隻駛向遠方，還是偏安一隅得過且過？

1.1. 集中式架構

當網站流量很小時，隻需一個應用，将所有功能都部署在一起，以減少部署節點和成本。此時，用于簡化增删改查工作量的資料通路架構(ORM)是影響項目開發的關鍵。

存在的問題：

1. 代碼耦合，開發維護困難
2. 無法針對不同子產品進行針對性優化
3. 無法水準擴充
4. 單點容錯率低，并發能力差

1.2.垂直拆分

當通路量逐漸增大，單一應用無法滿足需求，此時為了應對更高的并發和業務需求，我們根據業務功能對系統進行拆分：

優點：

• 系統拆分實作了流量分擔，解決了并發問題
• 可以針對不同子產品進行優化
• 友善水準擴充，負載均衡，容錯率提高

缺點：

• 系統間互相獨立，會有很多重複開發工作，影響開發效率

1.3.分布式服務

當垂直應用越來越多，應用之間互動不可避免，将核心業務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。此時，用于提高業務複用及整合的分布式調用是關鍵。

優點：

• 将基礎服務進行了抽取，系統間互相調用，提高了代碼複用和開發效率

缺點：

• 系統間耦合度變高，調用關系錯綜複雜，難以維護

1.4.服務治理（SOA）

當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增加一個排程中心基于通路壓力實時管理叢集容量，提高叢集使用率。此時，用于提高機器使用率的資源排程和治理中心(SOA)是關鍵

以前出現了什麼問題？

• 服務越來越多，需要管理每個服務的位址
• 調用關系錯綜複雜，難以理清依賴關系
• 服務過多，服務狀态難以管理，無法根據服務情況動态管理

服務治理要做什麼？

• 服務注冊中心，實作服務自動注冊和發現，無需人為記錄服務位址
• 服務自動訂閱，服務清單自動推送，服務調用透明化，無需關心依賴關系
• 動态監控服務狀态監控報告，人為控制服務狀态

缺點：

• 服務間會有依賴關系，一旦某個環節出錯會影響較大
• 服務關系複雜，運維、測試部署困難，不符合DevOps思想

1.5.微服務

前面說的SOA，英文翻譯過來是面向服務。微服務，似乎也是服務，都是對系統進行拆分。是以兩者非常容易混淆，但其實缺有一些差别：

微服務的特點：

• 單一職責：微服務中每一個服務都對應唯一的業務能力，做到單一職責
• 微：微服務的服務拆分粒度很小，例如一個使用者管理就可以作為一個服務。每個服務雖小，但“五髒俱全”。
• 面向服務：面向服務是說每個服務都要對外暴露服務接口API。并不關心服務的技術實作，做到與平台和語言無關，也不限定用什麼技術實作，隻要提供Rest的接口即可。
• 自治：自治是說服務間互相獨立，互不幹擾
  • 團隊獨立：每個服務都是一個獨立的開發團隊，人數不能過多。
  • 技術獨立：因為是面向服務，提供Rest接口，使用什麼技術沒有别人幹涉
  • 前後端分離：采用前後端分離開發，提供統一Rest接口，後端不用再為PC、移動段開發不同接口
  • 資料庫分離：每個服務都使用自己的資料源
  • 部署獨立，服務間雖然有調用，但要做到服務重新開機不影響其它服務。有利于持續內建和持續傳遞。每個服務都是獨立的元件，可複用，可替換，降低耦合，易維護

2.遠端調用方式

無論是微服務還是SOA，都面臨着服務間的遠端調用。那麼服務間的遠端調用方式有哪些呢？

常見的遠端調用方式有以下幾種：

• RPC：Remote Produce Call遠端過程調用，類似的還有RMI。自定義資料格式，基于原生TCP通信，速度快，效率高。早期的webservice，現在熱門的dubbo，都是RPC的典型

• Http：http其實是一種網絡傳輸協定，基于TCP，規定了資料傳輸的格式。現在用戶端浏覽器與服務端通信基本都是采用Http協定。也可以用來進行遠端服務調用。缺點是消息封裝臃腫。

  現在熱門的Rest風格，就可以通過http協定來實作。

既然兩種方式都可以實作遠端調用，我們該如何選擇呢？

• 速度來看，RPC要比http更快，雖然底層都是TCP，但是http協定的資訊往往比較臃腫，不過可以采用gzip壓縮。
• 難度來看，RPC實作較為複雜，http相對比較簡單
• 靈活性來看，http更勝一籌，因為它不關心實作細節，跨平台、跨語言。

是以，兩者都有不同的使用場景：

• 如果對效率要求更高，并且開發過程使用統一的技術棧，那麼用RPC還是不錯的。
• 如果需要更加靈活，跨語言、跨平台，顯然http更合适

那麼我們該怎麼選擇呢？

微服務，更加強調的是獨立、自治、靈活。而RPC方式的限制較多，是以微服務架構中，一般都會采用基于Http的Rest風格服務。

3.Http用戶端工具與RestTemplate的使用

既然微服務選擇了Http，那麼我們就需要考慮自己來實作對請求和響應的處理。不過開源世界已經有很多的http用戶端工具，能夠幫助我們做這些事情，例如：

• HttpClient
• OKHttp
• URLConnection

接下來我們會使用SpringCloud，Spring最擅長的就是內建，把世界上最好的架構拿過來，內建到自己的項目中，自然也整合了這些用戶端工具。

Spring提供了一個RestTemplate模闆工具類，對基于Http的用戶端進行了封裝，并且實作了對象與json的序列化和反序列化，非常友善。RestTemplate并沒有限定Http的用戶端類型，而是進行了抽象，目前常用的3種都有支援：

• HttpClient
• OkHttp
• JDK原生的URLConnection（預設的）

3.1 RestTemplate的使用

寫兩個工程，一個工程springboot2提供服務，一個工程http-demo調用服務。浏覽器通路http-demo，http-demo調用springboot2提供的服務，得到結果後響應浏覽器。

建立maven工程springboot2：

1. 導包
2. 編寫啟動類
3. 編寫pojo和controller

導包

<parent>
  	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
  	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  	<version>1.5.6.RELEASE</version>
  </parent>
  <properties>
    <java.version>1.8</java.version>
  </properties>
  <dependencies>
  	<dependency>
  		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
  		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  	</dependency>
  	<dependency>
  		<groupId>org.projectlombok</groupId>
  		<artifactId>lombok</artifactId>
  	</dependency>
  </dependencies>
           

編寫啟動類

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

編寫User類

@Data
public class User {
	
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    private String phone;
    private String email;
    private Date created;
    private Date updated;
    private String note;
	public User(Long id, String username, String password, String phone, String email, Date created, Date updated,
			String note) {
		super();
		this.id = id;
		this.username = username;
		this.password = password;
		this.phone = phone;
		this.email = email;
		this.created = created;
		this.updated = updated;
		this.note = note;
	}
}
           

編寫UserController類

@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {
	
	@GetMapping("{id}")
	public User findUser(@PathVariable("id") long id){
		User user = new User(id, "tom"+id, "123456", "13456788754", "[email protected]", new Date(),
				new Date(), "hello world!");
		return user;
	}
}

           

寫完了服務提供方再寫調用方工程http-demo,步驟同上

1、導包同上

2、編寫配置檔案application.yml，主要修改端口為8081

server:
  port: 8081
           

3、編寫啟動類WebApplicationStarter

@SpringBootApplication
public class WebApplicationStarter {
	
	@Bean //注入RestTemplate到容器中
	public RestTemplate getRestTemplate(){
		return new RestTemplate();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(WebApplicationStarter.class, args);
	}
}

           

4、編寫User類

@Data
public class User {
	
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    private String phone;
    private String email;
    private Date created;
    private Date updated;
    private String note;
    //需要空參構造，json序列化需要
}

           

5、編寫UserController

@RestController
public class UserController {
	
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;
	
	@GetMapping("hello")
	public User hello(){
		String url = "http://localhost:8080/user/1";
		User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);//傳入請求的服務位址和反序列化需要得到的類
		return user;
	}
}

           

文檔結構圖如下

啟動兩個項目，浏覽器（這裡使用了postman）通路