什么是SpringCloud？ 初步了解SpringCloud微服務框架

近些年來，單體架構(gòu)正在被微服務架構(gòu)逐漸取代，這種趨勢將會越來越流行。而Spring Cloud作為使用最普遍的微服務開發(fā)框架，在企業(yè)級開發(fā)中已經(jīng)大量的應用了。本文將概述Spring Cloud的基礎內(nèi)容。

Spring Cloud是什么？

SpringCloud官網(wǎng)：http://spring.io
Spring Cloud是一個一站式的開發(fā)分布式系統(tǒng)的框架，為開發(fā)者提供了一系列的構(gòu)建分布式系統(tǒng)的工具集。Spring Cloud為開發(fā)人員提供了快速構(gòu)建分布式系統(tǒng)中一些常見模式的工具(比如：配置管理，服務發(fā)現(xiàn)，斷路器，智能路由、微代理、控制總線、全局鎖、決策競選、分布式會話和集群狀態(tài)管理等)。開發(fā)分布式系統(tǒng)都需要解決一系列共同關(guān)心的問題，而使用Spring Cloud可以快速地實現(xiàn)這些分布式開發(fā)共同關(guān)心的問題，并能方便地在任何分布式環(huán)境中部署與運行。Spring Cloud這個一站式地分布式開發(fā)框架，被近年來流行的“微服務”架構(gòu)所大力推崇，成為目前進行微服務架構(gòu)的優(yōu)先選擇工具。Spring Cloud基于Spring Boot框架構(gòu)建微服務架構(gòu)，學習Spring Cloud需要先學習Spring Boot。
Spring Cloud利用Spring Boot的開發(fā)便利性巧妙地簡化了分布式系統(tǒng)基礎設施的開發(fā)，如服務發(fā)現(xiàn)注冊、配置中心、消息總線、負載均衡、斷路器、數(shù)據(jù)監(jiān)控等，都可以用Spring Boot的開發(fā)風格做到一鍵啟動和部署。Spring并沒有重復制造輪子，它只是將目前各家公司開發(fā)的比較成熟、經(jīng)得起實際考驗的服務框架組合起來，通過Spring Boot風格進行再封裝屏蔽掉了復雜的配置和實現(xiàn)原理，最終給開發(fā)者留出了一套簡單易懂、易部署和易維護的分布式系統(tǒng)開發(fā)工具包。
微服務是可以獨立部署、水平擴展、獨立訪問（或者有獨立的數(shù)據(jù)庫）的服務單元，SpringCloud就是這些微服務的大管家，采用了微服務這種架構(gòu)之后，項目的數(shù)量會非常多，springcloud做為大管家需要管理好這些微服務，自然需要很多小弟來幫忙。

Spring Cloud的版本

Spring Cloud最早是從2014年推出的，在推出的前期更新迭代速度非?？?，頻繁發(fā)布新版本，目前更趨于穩(wěn)定，變化稍慢一些。

Spring Cloud的版本并不是傳統(tǒng)的使用數(shù)字的方式標識，而是使用諸如：Angel、Brixton、Camden..、Finchley...等倫敦的地名來命名版本，版本的先后順序使用字母表A-Z的先后來標識,，現(xiàn)在已經(jīng)進入F版本。

Spring Cloud與Spring Boot版本匹配關(guān)系（省略了一部分不用的版本）

Spring Cloud和Spring Boot的關(guān)系

Spring Boot是Spring的一套快速配置腳手架，可以基于Spring Boot快速開發(fā)單個微服務。Spring Cloud基于Spring Boot框架構(gòu)建微服務架構(gòu)，學習Spring Cloud需要先學習Spring Boot。Spring Boot專注于快速、方便集成的單個個體，Spring Cloud是關(guān)注全局的服務治理框架。Spring Boot使用了默認大于配置的理念，很多集成方案已經(jīng)幫你選擇好了，能不配置就不配置，Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot來實現(xiàn)。Spring Cloud可以不基于Spring Boot嗎？不可以。
Spring Boot可以離開Spring Cloud獨立使用開發(fā)項目，但是Spring Cloud離不開Spring Boot，屬于依賴的關(guān)系。Spring -> Spring Boot > Spring Cloud這樣的關(guān)系。

Spring Cloud的整體架構(gòu)

 Service Provider： 暴露服務的服務提供方。

Service Consumer：調(diào)用遠程服務的服務消費方。
EureKa Server： 服務注冊中心和服務發(fā)現(xiàn)中心。 

Spring Cloud中的成員

Spring Cloud并不是從零開始開發(fā)一整套微服務解決方案，而是集成各個開源軟件，構(gòu)成一整套的微服務解決方案，這其中有非常著名的Netflix公司的開源產(chǎn)品。

Netflix公司成立于1997年，是目前美國最大的版權(quán)視頻交易網(wǎng)站。Netflix公司在不斷發(fā)展的過程中，也成為了一家云計算公司，并積極參與開源項目，Netflix OSS(Open Source)就是由Netflix公司主持開發(fā)的一套代碼框架和庫，github地址：https://github.com/Netflix。

Spring Cloud 所包含的眾多組件中，Spring Cloud Netflix就是其中一組不可忽視的組件，由netflix公司開發(fā)后又并入Spring Cloud 大家庭。

Spring Cloud主要的小弟有：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix（Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius…）、Spring Cloud Bus、Spring Cloud for Cloud Foundry、Spring Cloud Cluster、Spring Cloud Consul、Spring Cloud Security、Spring Cloud Sleuth、Spring Cloud Data Flow、Spring Cloud Stream、Spring Cloud Task、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud Connectors、Spring Cloud Starters、Spring Cloud CLI，每個小弟身懷獨門絕技武功高強。

Spring Cloud的核心成員

Spring Cloud Netflix：
這可是個大boss，地位僅次于老大，老大各項服務依賴與它，與各種Netflix OSS組件集成，組成微服務的核心，它的小弟主要有Eureka, Hystrix, Zuul, Archaius… 太多了
Netflix Eureka：
服務中心，云端服務發(fā)現(xiàn)，一個基于 REST 的服務，用于定位服務，以實現(xiàn)云端中間層服務發(fā)現(xiàn)和故障轉(zhuǎn)移。這個可是springcloud最牛鼻的小弟，服務中心，任何小弟需要其它小弟支持什么都需要從這里來拿，同樣的你有什么獨門武功的都趕緊過報道，方便以后其它小弟來調(diào)用；它的好處是你不需要直接找各種什么小弟支持，只需要到服務中心來領(lǐng)取，也不需要知道提供支持的其它小弟在哪里，還是幾個小弟來支持的，反正拿來用就行，服務中心來保證穩(wěn)定性和質(zhì)量。
Netflix Hystrix：
熔斷器，容錯管理工具，旨在通過熔斷機制控制服務和第三方庫的節(jié)點,從而對延遲和故障提供更強大的容錯能力。比如突然某個小弟生病了，但是你還需要它的支持，然后調(diào)用之后它半天沒有響應，你卻不知道，一直在等等這個響應；有可能別的小弟也正在調(diào)用你的武功絕技，那么當請求多之后，就會發(fā)生嚴重的阻塞影響老大的整體計劃。這個時候Hystrix就派上用場了，當Hystrix發(fā)現(xiàn)某個小弟不在狀態(tài)不穩(wěn)定立馬馬上讓它下線，讓其它小弟來頂上來，或者給你說不用等了這個小弟今天肯定不行，該干嘛趕緊干嘛去別在這排隊了。
Netflix Zuul：
Zuul 是在云平臺上提供動態(tài)路由,監(jiān)控,彈性,安全等邊緣服務的框架。Zuul 相當于是設備和 Netflix 流應用的 Web 網(wǎng)站后端所有請求的前門。當其它門派來找大哥辦事的時候一定要先經(jīng)過zuul,看下有沒有帶刀子什么的給攔截回去，或者是需要找那個小弟的直接給帶過去。
Netflix Archaius：
配置管理API，包含一系列配置管理API，提供動態(tài)類型化屬性、線程安全配置操作、輪詢框架、回調(diào)機制等功能。可以實現(xiàn)動態(tài)獲取配置， 原理是每隔60s（默認，可配置）從配置源讀取一次內(nèi)容，這樣修改了配置文件后不需要重啟服務就可以使修改后的內(nèi)容生效，前提使用archaius的API來讀取。
Spring Cloud Config：
俗稱的配置中心，配置管理工具包，讓你可以把配置放到遠程服務器，集中化管理集群配置，目前支持本地存儲、Git以及Subversion。就是以后大家武器、槍火什么的東西都集中放到一起，別隨便自己帶，方便以后統(tǒng)一管理、升級裝備。
Spring Cloud Bus：
事件、消息總線，用于在集群（例如，配置變化事件）中傳播狀態(tài)變化，可與Spring Cloud Config聯(lián)合實現(xiàn)熱部署。相當于水滸傳中日行八百里的神行太保戴宗，確保各個小弟之間消息保持暢通。
Spring Cloud for Cloud Foundry：
Cloud Foundry是VMware推出的業(yè)界第一個開源PaaS云平臺，它支持多種框架、語言、運行時環(huán)境、云平臺及應用服務，使開發(fā)人員能夠在幾秒鐘內(nèi)進行應用程序的部署和擴展，無需擔心任何基礎架構(gòu)的問題。其實就是與CloudFoundry進行集成的一套解決方案，抱了Cloud Foundry的大腿。
Spring Cloud Cluster：
Spring Cloud Cluster將取代Spring Integration。提供在分布式系統(tǒng)中的集群所需要的基礎功能支持，如：選舉、集群的狀態(tài)一致性、全局鎖、tokens等常見狀態(tài)模式的抽象和實現(xiàn)。如果把不同的幫派組織成統(tǒng)一的整體，Spring Cloud Cluster已經(jīng)幫你提供了很多方便組織成統(tǒng)一的工具。
Spring Cloud Consul：
Consul 是一個支持多數(shù)據(jù)中心分布式高可用的服務發(fā)現(xiàn)和配置共享的服務軟件,由 HashiCorp 公司用 Go 語言開發(fā), 基于 Mozilla Public License 2.0 的協(xié)議進行開源. Consul 支持健康檢查,并允許 HTTP 和 DNS 協(xié)議調(diào)用 API 存儲鍵值對.
Spring Cloud Consul 封裝了Consul操作，consul是一個服務發(fā)現(xiàn)與配置工具，與Docker容器可以無縫集成。

Spring Cloud的其它成員

Spring Cloud Security：
基于spring security的安全工具包，為你的應用程序添加安全控制。這個小弟很牛鼻專門負責整個幫派的安全問題，設置不同的門派訪問特定的資源，不能把秘籍葵花寶典泄漏了。
Spring Cloud Sleuth：
日志收集工具包，封裝了Dapper和log-based追蹤以及Zipkin和HTrace操作，為SpringCloud應用實現(xiàn)了一種分布式追蹤解決方案。
Spring Cloud Data Flow：
（1）Data flow 是一個用于開發(fā)和執(zhí)行大范圍數(shù)據(jù)處理其模式包括ETL，批量運算和持續(xù)運算的統(tǒng)一編程模型和托管服務。
（2）對于在現(xiàn)代運行環(huán)境中可組合的微服務程序來說，Spring Cloud data flow是一個原生云可編配的服務。使用Spring Cloud data flow，開發(fā)者可以為像數(shù)據(jù)抽取，實時分析，和數(shù)據(jù)導入/導出這種常見用例創(chuàng)建和編配數(shù)據(jù)通道 （data pipelines）。
（3）Spring Cloud data flow 是基于原生云對 spring XD的重新設計，該項目目標是簡化大數(shù)據(jù)應用的開發(fā)。Spring XD 的流處理和批處理模塊的重構(gòu)分別是基于 Spring Boot的stream 和 task/batch 的微服務程序。這些程序現(xiàn)在都是自動部署單元而且他們原生的支持像 Cloud Foundry、Apache YARN、Apache Mesos和Kubernetes 等現(xiàn)代運行環(huán)境。
（4）Spring Cloud data flow 為基于微服務的分布式流處理和批處理數(shù)據(jù)通道提供了一系列模型和最佳實踐。
Spring Cloud Stream：
Spring Cloud Stream是創(chuàng)建消息驅(qū)動微服務應用的框架。Spring Cloud Stream是基于Spring Boot創(chuàng)建，用來建立單獨的／工業(yè)級spring應用，使用spring integration提供與消息代理之間的連接。數(shù)據(jù)流操作開發(fā)包，封裝了與Redis,Rabbit、Kafka等發(fā)送接收消息。
一個業(yè)務會牽扯到多個任務，任務之間是通過事件觸發(fā)的，這就是Spring Cloud stream要干的事了
Spring Cloud Task：
Spring Cloud Task 主要解決短命微服務的任務管理，任務調(diào)度的工作，比如說某些定時任務晚上就跑一次，或者某項數(shù)據(jù)分析臨時就跑幾次。
Spring Cloud Zookeeper：
ZooKeeper是一個分布式的，開放源碼的分布式應用程序協(xié)調(diào)服務，是Google的Chubby一個開源的實現(xiàn)，是Hadoop和Hbase的重要組件。它是一個為分布式應用提供一致性服務的軟件，提供的功能包括：配置維護、域名服務、分布式同步、組服務等。ZooKeeper的目標就是封裝好復雜易出錯的關(guān)鍵服務，將簡單易用的接口和性能高效、功能穩(wěn)定的系統(tǒng)提供給用戶。
操作Zookeeper的工具包，用于使用zookeeper方式的服務發(fā)現(xiàn)和配置管理，抱了Zookeeper的大腿。
Spring Cloud Connectors：
Spring Cloud Connectors 簡化了連接到服務的過程和從云平臺獲取操作的過程，有很強的擴展性，可以利用Spring Cloud Connectors來構(gòu)建你自己的云平臺。
便于云端應用程序在各種PaaS平臺連接到后端，如：數(shù)據(jù)庫和消息代理服務。
Spring Cloud Starters：
Spring Boot式的啟動項目，為Spring Cloud提供開箱即用的依賴管理。
Spring Cloud CLI：
基于 Spring Boot CLI，可以讓你以命令行方式快速建立云組件。

Spring Cloud的優(yōu)勢

微服務的框架那么多比如：Dubbo、Kubernetes，為什么就要使用Spring Cloud的呢？

（1）產(chǎn)出于Spring大家族，Spring在企業(yè)級開發(fā)框架中無人能敵，來頭很大，可以保證后續(xù)的更新完善。比如Dubbo現(xiàn)在就差不多死了。

（2）有Spring Boot這個獨立干將可以省很多事，大大小小的活Spring Boot都搞的挺不錯。

（3）作為一個微服務治理的大家伙，考慮的很全面，幾乎服務治理的方方面面都考慮到了，方便開發(fā)開箱即用。

（4）Spring Cloud活躍度很高，教程很豐富，遇到問題很容易找到解決方案。

（5）輕輕松松幾行代碼就完成了熔斷、均衡負載、服務中心的各種平臺功能。

Spring Cloud對于中小型互聯(lián)網(wǎng)公司來說是一種福音，因為這類公司往往沒有實力或者沒有足夠的資金投入去開發(fā)自己的分布式系統(tǒng)基礎設施，使用Spring Cloud一站式解決方案能在從容應對業(yè)務發(fā)展的同時大大減少開發(fā)成本。同時，隨著近幾年微服務架構(gòu)和Docker容器概念的火爆，也會讓Spring Cloud在未來越來越“云”化的軟件開發(fā)風格中立有一席之地，尤其是在目前五花八門的分布式解決方案中提供了標準化的、全站式的技術(shù)方案，意義可能會堪比當前Servlet規(guī)范的誕生，有效推進服務端軟件系統(tǒng)技術(shù)水平的進步。

Spring Cloud從技術(shù)架構(gòu)上降低了對大型系統(tǒng)構(gòu)建的要求，使我們以非常低的成本（技術(shù)或者硬件）搭建一套高效、分布式、容錯的平臺，但Spring Cloud也不是沒有缺點，小型獨立的項目不適合使用。

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