Java學習第七十部分——微服務架構

目錄

一、前言提要

二、核心優勢

三、核心技術棧

四、構建步驟

五、困難挑戰

六、總結歸納

一、前言提要

? ? ? ?Java 微服務架構是一種使用 Java 技術棧構建分布式系統的方法論，它將單一的大型應用程序分解為一組小型、獨立、松耦合、可獨立部署和擴展的服務。每個服務專注于一個特定的業務能力，并通過輕量級通信機制（通常是 HTTP/REST 或異步消息）進行交互。

二、核心優勢

1. 服務獨立

  • 獨立開發：?不同團隊可以獨立開發、測試和部署各自的服務。

  • 獨立部署：?修改一個服務無需重新部署整個應用，加速交付。

  • 獨立擴展：?可以根據每個服務的負載單獨進行水平擴展。

  • 獨立技術棧：?理論上，每個服務可以選擇最適合其需求的技術棧（語言、數據庫）。但在 Java 微服務生態中，通常保持 Java/Kotlin/Scala 為主，以利用成熟的庫和工具鏈。

2. 圍繞業務能力組織：?服務邊界根據業務領域（如訂單管理、用戶認證、庫存服務）而非技術層級（如 UI 層、數據庫層）來劃分。
3. 去中心化治理：?鼓勵團隊擁有服務的全生命周期（“You build it, you run it”），可以選擇最適合的服務工具（如數據庫）。
4. 輕量級通信：

  • 同步：?HTTP/REST API (最常見)、gRPC (高性能 RPC)。

  • 異步：?消息隊列 (Kafka, RabbitMQ, ActiveMQ, Pulsar) 實現事件驅動架構，提高解耦性和彈性。

5. 自動化基礎設施：?高度依賴 CI/CD 流水線、容器化 (Docker) 和容器編排 (Kubernetes) 來管理大量服務的構建、測試、部署和運維復雜性。
6. 容錯設計：?單個服務故障不應導致整個系統崩潰。需采用熔斷器 (Circuit Breaker)、超時、重試、艙壁隔離 (Bulkhead) 等模式。
7. 可觀察性：?分布式追蹤、集中式日志、指標監控是必備能力，用于診斷跨服務的問題。

三、核心技術棧

1. 基礎框架

  • Spring Boot：絕對主流。 通過自動配置和約定優于配置，極大地簡化了獨立、生產級 Spring 應用的創建。是構建 Java 微服務的基石。

  • Micronaut：?編譯時依賴注入和 AOP，啟動超快，內存占用低，特別適合 Serverless 和資源受限環境。

  • Quarkus：?面向 Kubernetes 和云原生優化的框架，結合 GraalVM 實現亞秒級啟動和極低內存占用 (Supersonic, Subatomic)。

  • Helidon：?Oracle 推出的輕量級框架，提供 SE 和 MP 兩種編程模型。

  • Dropwizard：?更偏向于構建 RESTful Web 服務的輕量級框架，集成度不如 Spring Boot 高。

2. 服務發現與注冊： (解決“服務在哪”的問題)

  • Netflix Eureka (Spring Cloud Netflix)：?經典選擇，AP 系統。

  • Consul：?功能強大（服務發現、健康檢查、KV 存儲、配置中心），CP 或 AP 模式可選。

  • Zookeeper：?更成熟的 CP 系統，常用于協調服務（如 Kafka 依賴它），也可用于服務發現。

  • Nacos：?阿里巴巴開源，集服務發現、配置管理、動態 DNS 于一身，在國內非常流行。

3. API 網關： (系統的唯一入口點)

  • Spring Cloud Gateway：?基于 Spring WebFlux 的響應式 API 網關，功能豐富且易于擴展。

  • Netflix Zuul (Spring Cloud Netflix)：?較老的網關，逐漸被 Spring Cloud Gateway 取代。

  • Kong：?基于 Nginx/OpenResty 的高性能、可擴展網關，功能強大。

  • Apigee, AWS API Gateway, Azure API Management：?商業云服務。

4. 配置中心： (集中管理外部化配置)

  • Spring Cloud Config Server：?與 Spring Boot 無縫集成，支持 Git、SVN、本地文件等后端。

  • Consul：?提供 Key/Value 存儲功能，可用于配置管理。

  • Nacos：?同樣提供強大的配置管理功能。

  • Apache ZooKeeper：?可用于存儲配置。

  • HashiCorp Vault：?更專注于安全地存儲和管理敏感信息（密碼、證書、API Keys）。

5. 客戶端負載均衡

  • Spring Cloud LoadBalancer：?Spring Cloud 新一代客戶端負載均衡器。

  • Netflix Ribbon (Spring Cloud Netflix)：?經典客戶端負載均衡器，已進入維護模式。

6. 熔斷器與容錯

  • Resilience4j：?輕量級、功能豐富的容錯庫，專為 Java 8+ 和函數式編程設計。Spring Cloud Circuit Breaker 的默認實現之一。

  • Netflix Hystrix (Spring Cloud Netflix)：?廣泛使用但已停止開發新功能，進入維護模式。Spring Cloud 官方推薦遷移到 Resilience4j 或 Sentinel。

  • Sentinel：?阿里巴巴開源的流量控制、熔斷降級、系統負載保護的庫。

7. 分布式追蹤 (跟蹤請求在微服務間的流轉)

  • OpenTelemetry (OTel)：當前標準。 是 OpenTracing 和 OpenCensus 的合并，提供統一的 API、SDK 和導出器規范，支持導出到 Jaeger、Zipkin 等后端。

  • Jaeger：?CNCF 畢業項目，流行的分布式追蹤系統后端。

  • Zipkin：?較早的開源分布式追蹤系統。

  • Spring Cloud Sleuth：?簡化在 Spring Boot 應用中集成分布式追蹤（如 Zipkin, OTel）的工作。

8. 消息中間件 (異步通信/事件驅動)

  • Apache Kafka：?高吞吐、分布式流平臺，常用于事件源、日志聚合、實時流處理。

  • RabbitMQ：?成熟、穩定、功能豐富的 AMQP 協議實現的消息代理。

  • Apache Pulsar：?新興的云原生消息和流平臺，結合了 Kafka 和 RabbitMQ 的優點。

  • Apache ActiveMQ / Artemis：?經典 JMS 實現。

  • Spring Cloud Stream：?簡化在 Spring Boot 應用中構建消息驅動微服務，提供與不同消息中間件的統一抽象。

9. 容器化與編排

  • Docker：?容器運行時標準。

  • Kubernetes (K8s)：容器編排的事實標準。 提供服務發現、負載均衡、自動擴縮容、滾動更新、自愈等能力，是管理大規模微服務集群的理想平臺。

  • OpenShift：?基于 Kubernetes 的企業級容器平臺。

10. 數據庫

  • 每個服務擁有自己的數據庫：?核心原則，確保數據隔離和解耦。數據庫類型根據服務需求選擇：

  • 關系型：?PostgreSQL, MySQL/MariaDB, Oracle, SQL Server (使用 Spring Data JPA / MyBatis)。

  • NoSQL：?MongoDB (文檔), Cassandra / ScyllaDB (寬列), Redis (鍵值/緩存), Elasticsearch (搜索/分析), Neo4j (圖)。

  • 模式：?共享數據庫是反模式，應避免。常用模式有 Database per Service, Schema per Service。

四、構建步驟

1. 識別和定義服務邊界：?使用領域驅動設計 (DDD) 中的限界上下文 (Bounded Context) 來劃分服務。
2. 選擇技術棧：?選擇合適的框架 (Spring Boot, Micronaut, Quarkus) 和其他組件 (數據庫、消息中間件等)。
3. 搭建基礎服務：

  • 創建獨立的 Spring Boot (或其他框架) 項目。

  • 實現服務功能 (業務邏輯)。

  • 定義 REST API 或消息接口。

  • 配置其專屬數據源。

4. 實現服務間通信：?使用 REST API 調用 (Feign, RestTemplate, WebClient) 或消息隊列。
5. 集成核心基礎設施組件：

  • 將服務注冊到服務發現中心 (Eureka, Consul, Nacos)。

  • 配置 API 網關路由規則。

  • 使用配置中心管理配置。

  • 集成熔斷器 (Resilience4j)。

  • 集成分布式追蹤 (Spring Cloud Sleuth + OTel)。

6. 容器化：?為每個服務創建 Docker 鏡像。
7. 部署到編排平臺：?使用 Kubernetes (或類似平臺) 定義部署 (Deployment)、服務 (Service)、配置 (ConfigMap/Secret)、入口 (Ingress) 等資源描述文件 (YAML)，部署和管理服務。
8. 建立 CI/CD 流水線：?自動化構建、測試、容器鏡像打包、部署到不同環境。
9. 實現監控和告警：?集成 Prometheus (指標收集) + Grafana (可視化) + ELK/EFK (日志) + Jaeger/Zipkin (追蹤) 等。

五、困難挑戰

  • 分布式系統復雜性：?網絡延遲、故障、數據一致性、事務管理 (Saga 模式)、測試難度陡增。

  • 運維復雜度：?需要管理大量服務、容器和基礎設施，對自動化、監控、日志要求極高。

  • 最終一致性：?跨服務的數據強一致性難以保證，需要接受最終一致性模型。

  • 調試困難：?問題可能涉及多個服務，需要強大的分布式追蹤和日志聚合。

  • 網絡開銷與性能：?服務間通信帶來額外的網絡開銷和延遲。

  • 服務劃分不當：?服務邊界模糊會導致緊耦合，失去微服務的優勢。

  • 團隊協作與文化：?需要 DevOps 文化和跨職能團隊協作。

六、總結歸納

  • Java 微服務架構通過將單體應用分解為獨立的服務，提供了卓越的可擴展性、敏捷性、彈性和技術靈活性。

  • Spring Boot 及其生態系統 (Spring Cloud) 為構建 Java 微服務提供了強大且成熟的支持。當然，它也具有分布式系統的固有復雜性。

  • 成功實施微服務架構不僅需要選擇正確的技術棧，更需要合理的服務設計、強大的自動化運維、完善的監控預警以及匹配的組織結構和 DevOps 實踐。Kubernetes 已成為管理和編排 Java 微服務事實上的標準平臺。

本文來自互聯網用戶投稿，該文觀點僅代表作者本人，不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務，不擁有所有權，不承擔相關法律責任。
如若轉載，請注明出處：http://www.pswp.cn/bicheng/90432.shtml
繁體地址，請注明出處：http://hk.pswp.cn/bicheng/90432.shtml
英文地址，請注明出處：http://en.pswp.cn/bicheng/90432.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符，請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com，一經查實，立即刪除！

相關文章

六邊形滾動機器人cad【7張】三維圖＋設計書明說

六邊形滾動機器人cad【7張】三維圖＋設計書明說

摘 要 機械制造業是國家的重要產業，隨著時代的發展，智能化越來越在生活中變得普遍，工業的發展深深的影響著一個國家的經濟發展。全球經濟的發展帶領著機械工業在不斷的進步。隨著國外先進技術在我國的傳播，也影響著我國技術的發展，在全球經濟的大環境的推動下，大型四邊形…
閱讀更多...
人形機器人加快先進AI機器人開發

人形機器人加快先進AI機器人開發

物理AI的新時代通用人形機器人專為快速適應現有的以人類為中心的城市和工業工作空間而構建，用以承擔枯燥、重復性或對體力要求高的工作任務。這些機器人正在從工廠車間走向醫療健康機構，通過自動化幫助人類工作，緩解勞動力短缺問題。但是&…
閱讀更多...
AI 驅動開發效能躍升：企業級智能開發全流程優化方案?

AI 驅動開發效能躍升：企業級智能開發全流程優化方案?

企業軟件開發正面臨 “三高困境”：需求變更頻率高、人力成本占比高、線上故障風險高。破解這些難題的核心在于構建 AI 驅動的全流程智能開發體系，通過系統化效能優化實現開發能力升級。? 需求分析作為開發起點，常因理解偏差導致后期返工。A…
閱讀更多...
時序數據庫 TDengine × Ontop：三步構建你的時序知識圖譜

時序數據庫 TDengine × Ontop：三步構建你的時序知識圖譜

在做設備預測性維護或能源管理分析時，你是否也曾思考過：如何才能讓機器“理解”我們收集的大量時序數據？工業現場的數據是結構化的，而語義分析、知識推理卻往往需要 RDF 等圖譜格式。換句話說，“會說話”的數據更聰明&…
閱讀更多...
Android啟動圖不拉伸且寬占滿屏幕

Android啟動圖不拉伸且寬占滿屏幕

Android啟動圖不拉伸且寬占滿屏幕 一般啟動圖的做法&#xff1a; start_app_bg.xml <?xml version"1.0" encoding"utf-8"?> <layer-list xmlns:android"http://schemas.android.com/apk/res/android"><item><shape>&l…
閱讀更多...
rust-方法語法

rust-方法語法

方法語法 方法類似于函數&#xff1a;我們用 fn 關鍵字和一個名稱來聲明它們&#xff0c;它們可以有參數和返回值&#xff0c;并且包含一些在從其他地方調用該方法時運行的代碼。與函數不同&#xff0c;方法是在結構體&#xff08;或枚舉、trait 對象&#xff0c;分別在第6章和…
閱讀更多...
【C++】C++ 的入門語法知識1

【C++】C++ 的入門語法知識1

本文主要講解C語言的入門知識&#xff0c;包括命名空間、C的輸入與輸出、缺省參數以及函數重載。 目錄 1 C的第一個程序 2 命名空間 1&#xff09; 命名空間存在的意義 2&#xff09; 命名空間的定義 3&#xff09; 命名空間的使用 3 C的輸出與輸入 1&#xff09; C中…
閱讀更多...
SpringBoot6-10（黑馬）

SpringBoot6-10（黑馬）

JWT令牌簡介&#xff1a;1.JWT全稱:JSON Web Token(https://iwt.io/)定義了一種簡潔的、自包含的格式&#xff0c;用于通信雙方以json數據格式安全的傳輸信息。2.組成: >第一部分:Header(頭)&#xff0c;記錄令牌類型、簽名算法等。例如:("alg":“HS256",“t…
閱讀更多...
智能制造場景195個術語的16個分類

智能制造場景195個術語的16個分類

說明&#xff1a;《智能制造典型場景參考指引&#xff08;2025年版&#xff09;》日前&#xff0c;由工信部辦公廳正式發布&#xff0c;將成為眾多制造型企業的工作綱領 1. 工廠數字化規劃設計&#xff08;1.1&#xff09;&#xff1a;在電腦上用專業軟件設計工廠布局、規劃生產…
閱讀更多...
[論文閱讀] 人工智能 + 軟件工程 | 微信閉源代碼庫中的RAG代碼補全：揭秘工業級場景下的檢索增強生成技術

[論文閱讀] 人工智能 + 軟件工程 | 微信閉源代碼庫中的RAG代碼補全：揭秘工業級場景下的檢索增強生成技術

微信閉源代碼庫中的RAG代碼補全&#xff1a;揭秘工業級場景下的檢索增強生成技術 論文標題&#xff1a;A Deep Dive into Retrieval-Augmented Generation for Code Completion: Experience on WeChatarXiv:2507.18515 A Deep Dive into Retrieval-Augmented Generation for Co…
閱讀更多...
RabbitMQ—仲裁隊列

RabbitMQ—仲裁隊列

上篇文章&#xff1a; RabbitMQ集群搭建https://blog.csdn.net/sniper_fandc/article/details/149312481?fromshareblogdetail&sharetypeblogdetail&sharerId149312481&sharereferPC&sharesourcesniper_fandc&sharefromfrom_link 目錄 1 Raft一致性算法…
閱讀更多...
[2025CVPR-目標檢測方向] CorrBEV：多視圖3D物體檢測

[2025CVPR-目標檢測方向] CorrBEV：多視圖3D物體檢測

1. ?研究背景與動機? 論文關注自動駕駛中相機僅有的多視圖3D物體檢測&#xff08;camera-only multi-view 3D object detection&#xff09;問題。盡管基于鳥瞰圖&#xff08;BEV&#xff09;的建模近年來取得顯著進展&#xff08;如BEVFormer和SparseBEV等基準模型&#xf…
閱讀更多...
oracle 數據庫批量變更數據 將a表字段批量更新為b表字段

oracle 數據庫批量變更數據 將a表字段批量更新為b表字段

需求&#xff1a;將excel表中的數據批量更新到 taccoinfo表中vc_broker字段0、備份&#xff1a;create table taccoinfo0724 as select vc_custno ,vc_broker from taccoinfo 1、創建臨時表&#xff1a; create table taccoinfo0724_1 as select vc_custno ,vc_broker from…
閱讀更多...
vim-xcode 項目常見問題解決方案

vim-xcode 項目常見問題解決方案

vim-xcode 項目常見問題解決方案 項目基礎介紹 vim-xcode 是一個開源項目&#xff0c;旨在通過 Vim 編輯器與 Xcode 項目進行交互。該項目允許開發者在 Vim 中直接構建、測試和運行 Xcode 項目&#xff0c;從而提高開發效率。vim-xcode 主要使用 Vimscript 編寫&#xff0c;并依…
閱讀更多...
個性化網頁計數器

個性化網頁計數器

需要一個服務器環境來存放我們的計數器腳本和數據庫。對于初學者來說&#xff0c;PHP和MySQL是一個不錯的組合&#xff0c;因為它們易于學習且廣泛應用。接下來&#xff0c;我們開始編寫PHP腳本。這個腳本的主要任務是接收來自網頁的請求&#xff0c;并將訪問信息存儲到數據庫中…
閱讀更多...
詳解力扣高頻SQL50題之1683. 無效的推文【入門】

詳解力扣高頻SQL50題之1683. 無效的推文【入門】

傳送門&#xff1a;1683. 無效的推文 題目 表&#xff1a;Tweets ----------------------- | Column Name | Type | ----------------------- | tweet_id | int | | content | varchar | ----------------------- 在 SQL 中&#xff0c;tweet_id 是這個表的主鍵。 content 只…
閱讀更多...
Spring Boot與Python的聯動：實戰案例解析

Spring Boot與Python的聯動：實戰案例解析

目錄一、背景與需求二、技術準備2.1 Spring Boot 基礎2.2 Python 環境搭建三、基于 RESTful API 的調用3.1 創建 Python Flask 應用3.2 創建 Spring Boot 應用3.3 測試與驗證四、通過 ProcessBuilder 調用 Python 腳本4.1 創建 Python 腳本4.2 Spring Boot 中調用腳本4.3 注意事…
閱讀更多...
力扣刷題（第九十七天）

力扣刷題（第九十七天）

靈感來源 - 保持更新&#xff0c;努力學習- python腳本學習密鑰格式化解題思路移除原字符串中的所有破折號&#xff0c;并將小寫字母轉換為大寫。從后向前遍歷處理后的字符串&#xff0c;每 K 個字符為一組。最后將各組逆序拼接&#xff0c;并用破折號分隔。class Solution:def…
閱讀更多...
ESP32入門實戰：PC遠程控制LED燈完整指南

ESP32入門實戰：PC遠程控制LED燈完整指南

引言&#xff1a;物聯網遠程控制基礎 遠程控制是物聯網應用的基礎功能之一&#xff0c;通過ESP32實現PC遠程控制LED燈不僅是一個經典入門項目&#xff0c;更是理解網絡通信、嵌入式開發和物聯網交互的絕佳實踐。本文將詳細介紹如何通過WiFi和UDP協議&#xff0c;從零開始構建一…
閱讀更多...
主流攝像頭協議及其開源情況，GB/T 28181協議介紹

主流攝像頭協議及其開源情況，GB/T 28181協議介紹

一、主流攝像頭協議及開源情況 1. RTSP&#xff08;Real Time Streaming Protocol&#xff09; 技術特性&#xff1a;基于TCP/UDP的實時流傳輸協議&#xff0c;支持雙向通信&#xff08;如暫停、播放控制&#xff09;。應用場景&#xff1a;攝像頭實時監控、視頻點播系統。開源…
閱讀更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023