1. 微服务是什么?

微服务与微服务架构

微服务的优缺点

2. 微服务之间是如何独立通讯的

微服务通信机制
系统中的各个微服务可被独立部署,各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好地完成该任务。
围绕业务能力组织服务、自动化部署、智能端点、对语言及数据的去集中化控制。

  • 将组件定义为可被独立替换和升级的软件单元。
  • 以业务能力为出发点组织服务的策略。
  • 倡导谁开发,谁运营的开发运维一体化方法。
  • RESTful HTTP协议是微服务架构中最常用的通讯机制。
  • 每个微服务可以考虑选用最佳工具完成(如不同的编程语言)。
  • 允许不同微服务采用不同的数据持久化技术。
  • 微服务非常重视建立架构及业务相关指标的实时监控和日志机制,必须考虑每个服务的失败容错机制。
  • 注重快速更新,因此系统会随时间不断变化及演进。可替代性模块化设计。


微服务通信方式:

    同步:RPC,REST等

    异步:消息队列。要考虑消息可靠传输、高性能,以及编程模型的变化等。

消息队列中间件如何选型

1.协议:AMQP、STOMP、MQTT、私有协议等。
2.消息是否需要持久化。
3.吞吐量。
4.高可用支持,是否单点。
5.分布式扩展能力。
6.消息堆积能力和重放能力。
7.开发便捷,易于维护。
8.社区成熟度。
RabbitMQ是一个实现了AMQP(高级消息队列协议)协议的消息队列中间件。RabbitMQ支持其中的最多一次和最少一次两种。网易蜂巢平台的服务架构,服务间通过RabbitMQ实现通信。

3. 使用 Spring Cloud 有什么优势?

使用 Spring Boot 开发分布式微服务时,我们面临以下问题

(1)与分布式系统相关的复杂性-这种开销包括网络问题,延迟开销,带宽问题,安全问题。

(2)服务发现-服务发现工具管理群集中的流程和服务如何查找和互相交谈。它涉及一个服务目录,在该目录中注册服务,然后能够查找并连接到该目录中的服务。

(3)冗余-分布式系统中的冗余问题。

(4)负载平衡 --负载平衡改善跨多个计算资源的工作负荷,诸如计算机,计算机集群,网络链路,中央处理单元,或磁盘驱动器的分布。

(5)性能-问题 于各种运营开销导致的性能问题。

(6)部署复杂性 evops 技能的要求。

4. Eureka和ZooKeeper都可以提供服务注册与发现的功能,请说说两个的区别

1.ZooKeeper保证的是CP,Eureka保证的是AP

ZooKeeper在选举期间注册服务瘫痪,虽然服务最终会恢复,但是选举期间不可用的
Eureka各个节点是平等关系,只要有一台Eureka就可以保证服务可用,而查询到的数据并不是最新的

自我保护机制会导致

Eureka不再从注册列表移除因长时间没收到心跳而应该过期的服务
Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其他节点(高可用)
当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其他节点中(最终一致性)
Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像ZooKeeper一样使得整个注册系统瘫痪

2.ZooKeeper有Leader和Follower角色,Eureka各个节点平等
3.ZooKeeper采用过半数存活原则,Eureka采用自我保护机制解决分区问题
4.Eureka本质上是一个工程,而ZooKeeper只是一个进程

 

5. 什么是 Hystrix?它如何实现容错?


Hystrix 是一个延迟和容错库,旨在隔离远程系统,服务和第三方库的访问点,当出现故障是不可避免的故障时,停止级联故障并在复杂的分布式系统中实现弹性。

通常对于使用微服务架构开发的系统,涉及到许多微服务。这些微服务彼此协作。

思考以下微服务

假设如果上图中的微服务 9 失败了,那么使用传统方法我们将传播一个异常。但这仍然会导致整个系统崩溃。

随着微服务数量的增加,这个问题变得更加复杂。微服务的数量可以高达 1000.这是 hystrix 出现的地方 我们将使用 Hystrix 在这种情况下的 Fallback 方法功能。我们有两个服务 employee-consumer 使用由 employee-consumer 公开的服务。

简化图如下所示

现在假设由于某种原因,employee-producer 公开的服务会抛出异常。我们在这种情况下使用 Hystrix 定义了一个回退方法。这种后备方法应该具有与公开服务相同的返回类型。如果暴露服务中出现异常,则回退方法将返回一些值。
 

6. 什么是 Netflix Feign?它的优点是什么?

Feign 是受到 Retrofit,JAXRS-2.0 和 WebSocket 启发的 java 客户端联编程序。

Feign 的第一个目标是将约束分母的复杂性统一到 http apis,而不考虑其稳定性。

在 employee-consumer 的例子中,我们使用了 employee-producer 使用 REST模板公开的 REST 服务。

但是我们必须编写大量代码才能执行以下步骤

(1)使用功能区进行负载平衡。

(2)获取服务实例,然后获取基本 URL。

(3)利用 REST 模板来使用服务。 前面的代码如下
 

@Controller
public class ConsumerControllerClient {
    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancer;
    public void getEmployee() throws RestClientException, IOException {
        ServiceInstance serviceInstance=loadBalancer.choose("employee-producer");
        System.out.println(serviceInstance.getUri());
        String baseUrl=serviceInstance.getUri().toString();
        baseUrl=baseUrl+"/employee";
        RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
        ResponseEntity<String> response=null;
        try{
            response=restTemplate.exchange(baseUrl,
                        HttpMethod.GET, getHeaders(),String.class);
        }
        catch (Exception ex)
            {
            System.out.println(ex);
        }
        System.out.println(response.getBody());
    }

之前的代码,有像 NullPointer 这样的例外的机会,并不是最优的。我们将看到如何使用 Netflix Feign 使呼叫变得更加轻松和清洁。如果 Netflix Ribbon 依赖关系也在类路径中,那么 Feign 默认也会负责负载平衡。

7. 说一下SpringCloud整体架构

Spring Cloud的子项目,大致可分成两类,一类是对现有成熟框架"Spring Boot化"的封装和抽象,也是数量最多的项目;第二类是开发了一部分分布式系统的基础设施的实现,如Spring Cloud Stream扮演的就是kafka, ActiveMQ这样的角色。

Spring Cloud Config

集中配置管理工具,分布式系统中统一的外部配置管理,默认使用Git来存储配置,可以支持客户端配置的刷新及加密、解密操作。

Spring Cloud Netflix

Netflix OSS 开源组件集成,包括Eureka、Hystrix、Ribbon、Feign、Zuul等核心组件。

  • Eureka:服务治理组件,包括服务端的注册中心和客户端的服务发现机制;
  • Ribbon:负载均衡的服务调用组件,具有多种负载均衡调用策略;
  • Hystrix:服务容错组件,实现了断路器模式,为依赖服务的出错和延迟提供了容错能力;
  • Feign:基于Ribbon和Hystrix的声明式服务调用组件;
  • Zuul:API网关组件,对请求提供路由及过滤功能。

Spring Cloud Bus

用于传播集群状态变化的消息总线,使用轻量级消息代理链接分布式系统中的节点,可以用来动态刷新集群中的服务配置。

Spring Cloud Consul

基于Hashicorp Consul的服务治理组件。

Spring Cloud Security

安全工具包,对Zuul代理中的负载均衡OAuth2客户端及登录认证进行支持。

Spring Cloud Sleuth

Spring Cloud应用程序的分布式请求链路跟踪,支持使用Zipkin、HTrace和基于日志(例如ELK)的跟踪。

Spring Cloud Stream

轻量级事件驱动微服务框架,可以使用简单的声明式模型来发送及接收消息,主要实现为Apache Kafka及RabbitMQ。

Spring Cloud Task

用于快速构建短暂、有限数据处理任务的微服务框架,用于向应用中添加功能性和非功能性的特性。

Spring Cloud Zookeeper

基于Apache Zookeeper的服务治理组件。

Spring Cloud Gateway

API网关组件,对请求提供路由及过滤功能。

Spring Cloud OpenFeign

基于Ribbon和Hystrix的声明式服务调用组件,可以动态创建基于Spring MVC注解的接口实现用于服务调用,在Spring Cloud 2.0中已经取代Feign成为了一等公民。

8. 说一下Monolith

通常情况下,这个项目所对应的代码由可以多个模块所组成,各个模块会根据自身所提供功能的不同具有一个明确的边界。在编译时,这些项目将被打包成为一个个JAR包,并最终合并在一起形成一个jar或WAR包

 

在项目很小的情况下这种单体应用比较简单,但是随着项目越变越大,代码越来越多。就会存在以下缺点。

   ①编译难,部署难,测试难

     代码量变多,即使更改一行代码,也需花大量时间编译,部署前要编译打包,解压等所以部署难,部署完了还要测试所以测试难。

   ②技术选择难

    在变得越来越大的同时,我们的应用所使用的技术也会变得越来越多。这些技术有些是不兼容的,就比如在一个项目中大范围地混合使用C++和Java几乎是不可能的事情。在这种情况下,我们就需要抛弃对某些不兼容技术的使用,而选择一种不是那么适合的技术来实现特定的功能。

  ③扩展难

     哪怕只有一个功能并发高,也要全部扩展

 

9. MicroService是什么

微服务架构是一种架构风格,一个大型复杂软件应由一个或多个微服务组成。系统中的各个微服务可被独立技术选型,独立开发,独立部署,独立运维,各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好地完成该任务。在所有情况下,每个任务代表着一个小的业务能力。

 

Monolith&MicroService选型

 

从上图中可以看到,在刚开始的阶段,使用Microservice架构模式开发应用的效率明显低于Monolith。但是随着应用规模的增大,基于Microservice架构模式的开发效率将明显上升,而基于Monolith模式开发的效率将逐步下降。

单体应用架构:中小型项目(功能相对较少),公司官网,管理系统等

微服务架构:大型项目(功能比较多) 商城 erp,人力资源,宠物乐园等-互联网项目

10. MicroService核心需要解决的问题以及如何解决

  1. 服务注册与发现-注册中心

  2. 微服务的统一入口-API网管

  3. 服务容错限流

  4. 服务的集中式配置中心

  5. 服务调用链追踪

  6. 服务部署

  7. 服务监控

MicroService常见的解决方案

  1. Springcloud Netflix

  2. Springcloud alibaba

  3. Dubbo

  4. Kubernates-k8s

  5. Service mesh-istio

  6. 其他

11 简单说一下Springcloud Netflix eureka

Eureka是netflix的一个子模块,也是核心模块之一。

Eureka是一个服务注册与发现组件,简单说就是用来统一管理微服务的通信地址,它包含了EurekaServer服务端(也叫注册中心)和EurekaClient客户端两部分组成,EureakServer是独立的服务,而EurekaClient需要继承到每个微服务中。

微服务(EurekaClient)在启动的时候会向EureakServer提交自己的通信地址清单如:服务名,ip,端口,在EurekaServer会形成一个微服务的通信地址列表 --- 这叫服务注册

微服务(EurekaClient)会定期的从EureakServer拉取一份微服务通信地址列表缓存到本地。一个微服务在向另一个微服务发起调用的时候会根据目标服务的服务名找到其通信地址清单,然后基于HTTP协议向目标服务发起请求。---这叫服务发现

另外,微服务(EurekaClient)采用“心跳”机制向EureakServer发请求进行服务续约,其实就是定时向EureakServer发请求报告自己的健康状况,告诉EureakServer自己还活着,不要把自己从服务地址清单中掉,那么当微服务(EurekaClient)宕机未向EureakServer续约,或者续约请求超时,注册中心机会从地址清单中剔除该续约失败的服务

12 简单说一下Springcloud Netflix ribbon/feign

Ribbon是Netflix发布的云中间层服务开源项目,主要功能是提供客户端负载均衡算法。

Ribbon是一个客户端负载均衡器,它可以按照一定规则来完成多台服务器负载均衡调用,这些规则还支持自定义。

Feign是一个声明式的Web Service客户端,它的目的就是让Web Service调用更加简单。Feign提供了HTTP请求的接口模板(上面标的有访问地址),通过编写简单的接口和插入注解,就可以定义好HTTP请求的参数、格式、地址等信息。而Feign则会完全代理HTTP请求,我们只需要像调用方法一样调用它就可以完成服务请求及相关处理。Feign整合了Ribbon和Hystrix(关于Hystrix我们后面再讲),可以让我们不再需要显式地使用这两个组件。

13 简单说一下Springcloud Netflix hystrix

Hystrix是国外知名的视频网站Netflix所开源的非常流行的高可用架构框架。Hystrix能够完美的解决分布式系统架构中打造高可用服务面临的一系列技术难题。

Hystrix “豪猪”,具有自我保护的能力。hystrix 通过如下机制来解决雪崩效应问题。

1 资源隔离(限流):包括线程池隔离和信号量隔离,限制调用分布式服务的资源使用,某一个调用的服务出现问题不会影响其他服务调用。

2 熔断:当失败率达到阀值自动触发降级(如因网络故障/超时造成的失败率高),熔断器触发的快速失败会进行快速恢复。

3降级机制:超时降级、资源不足时(线程或信号量)降级,降级后可以配合降级接口返回托底数据。

4 缓存:提供了请求缓存、请求合并实现。

14 简单说一下Springcloud Netflix zuul

Zuul 是netflix开源的一个API Gateway 服务器。主要功能如下:

  1. 动态路由 通过不同的地址区分调用哪个具体的服务

  2. 过滤器 通过过滤器可以实现登录拦截,权限判断等

  3. 负载均衡 底层通过ribbon实现负载均衡调用

  4. 熔断降级 底层通过hystrix实现熔断降级等服务保障措施

  5. ...

15 简单说一下Springcloud Netflix Config server

在分布式系统中,由于服务数量巨多,为了方便服务配置文件统一管理,实时更新,所以需要分布式配置中心组件。在Spring Cloud中,有分布式配置中心组件spring cloud config ,它支持配置服务放在配置服务的内存中(即本地),也支持放在远程Git仓库中。在spring cloud config 组件中,分两个角色,一是config server,二是config client。

16 服务注册和发现是什么意思?Spring Cloud 如何实现?


当我们开始一个项目时,我们通常在属性文件中进行所有的配置。随着越来越多的服务开发和部署,添加和修改这些属性变得更加复杂。有些服务可能会下降,而某些位置可能会发生变化。手动更改属性可能会产生问题。
Eureka 服务注册和发现可以在这种情况下提供帮助。由于所有服务都在 Eureka 服务器上注册并通过调用 Eureka 服务器完成查找,因此无需处理服务地点的任何更改和处理。
或者使用Nacos

17 Spring Cloud和SpringBoot版本对应关系

18. Spring Cloud和各子项目版本对应关系

19. 什么是 Spring Cloud Bus?

考虑以下情况:我们有多个应用程序使用 Spring Cloud Config 读取属性,而Spring Cloud Config 从 GIT 读取这些属性。

下面的例子中多个员工生产者模块从 Employee Config Module 获取 Eureka 注册的财产。

如果假设 GIT 中的 Eureka 注册属性更改为指向另一台 Eureka 服务器,会发生什么情况。在这种情况下,我们将不得不重新启动服务以获取更新的属性。

还有另一种使用执行器端点/刷新的方式。但是我们将不得不为每个模块单独调用这个 url。例如,如果 Employee Producer1 部署在端口 8080 上,则调用 http:// localhost:8080 / refresh。同样对于 Employee Producer2 http://localhost:8081 / refresh 等等。这又很麻烦。这就是 Spring Cloud Bus 发挥作用的地方。

Spring Cloud Bus 提供了跨多个实例刷新配置的功能。因此,在上面的示例中,如果我们刷新 Employee Producer1,则会自动刷新所有其他必需的模块。如果我们有多个微服务启动并运行,这特别有用。这是通过将所有微服务连接到单个消息代理来实现的。无论何时刷新实例,此事件都会订阅到侦听此代理的所有微服务,并且它们也会刷新。可以通过使用端点/总线/刷新来实现对任何单个实例的刷新。
 

20. Eureka和zookeeper都可以提供服务注册与发现的功能,请说说两个的区别?

Zookeeper保证了CP(C:一致性,P:分区容错性),Eureka保证了AP(A:高可用)
1.当向注册中心查询服务列表时,我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的信息,但不能容忍直接down掉不可用。也就是说,服务注册功能对高可用性要求比较高,但zk会出现这样一种情况,当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时,剩余节点会重新选leader。问题在于,选取leader时间过长,30 ~ 120s,且选取期间zk集群都不可用,这样就会导致选取期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下,因网络问题使得zk集群失去master节点是较大概率会发生的事,虽然服务能够恢复,但是漫长的选取时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。

2.Eureka保证了可用性,Eureka各个节点是平等的,几个节点挂掉不会影响正常节点的工作,剩余的节点仍然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端向某个Eureka注册或发现时发生连接失败,则会自动切换到其他节点,只要有一台Eureka还在,就能保证注册服务可用,只是查到的信息可能不是最新的。除此之外,Eureka还有自我保护机制,如果在15分钟内超过85%的节点没有正常的心跳,那么Eureka就认为客户端与注册中心发生了网络故障,此时会出现以下几种情况:

①、Eureka不在从注册列表中移除因为长时间没有收到心跳而应该过期的服务。
②、Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其他节点上(即保证当前节点仍然可用)
③、当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其他节点。

因此,Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像Zookeeper那样使整个微服务瘫痪。
 

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