Monolith(单体应用), 也称之为单体系统或者是 单体架构 。就是一种把系统中所有的功能、模块、组件等耦合在一个应用中应用最终打成一个(war,jar)包使用一个容器(Tomcat)进行部署,通常一个应用享用一个数据库。
也就是将所有的代码及功能都包含在一个WAR包中的项目组织方式。它的组成就是由 多个模块(所有资源)打成一个war包,运行在一个服务器上,也就是 一个进程去运行。典型的就是用SSM框架做的web项目,部署在tomact服务器上。
在单体应用中我们通常把应用分为三个组成部分:持久层,业务层,表现层.
单体应用在数据量,并发量到一定程度的时候一定会遇到瓶颈.
缺点:
- 对于高并发、大数据量 ,处理不占优势
- 开发时间越长,代码越多,项目越臃肿,杂乱无章
- 模块与模块,业务与业务耦合高 :比如一个模块挂了,其他模块也挂,一个模块升级,其他模块也要重启
- 技术选型单一,数据库选型单一
- 项目体积庞大的时候,会造成,编译慢,项目打包等也慢。
- 二次开发,维护难
- 新的程序员对项目需要花很长时间去熟悉,成本高。
- 不方便局部拓展,只能整体做集群
优点:
项目初期,项目的搭建,开发都比较快
技术成本低,对程序员的要求相对低 , 开发成本较低
项目的部署相对简单 – 就一个tomcat
MicroService(微服务)架构, 是一种架构模式,它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间互相协调、互相配合,为用户提供最终价值。由一个或多个微服务组成。
那什么是微服务(分布式)?就是 将一个大的应用拆分成多个小的应用(微服务),这些小的应用相对独立,每个小的应用都有自己的容器(Tomcat),有自己的运行进程,这些小的应用通过网络协议(HTTP Rest)进行相互通信,所有的应用一起工作完成整个项目的业务。
每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务间采用轻量级的通信机制互相沟通(通常是基于HTTP的RESTful API)。
系统中的各个微服务可被技术选项,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。
优点:
- 方便局部扩展,团队协作方便
- 技术选型多样化
- 单个微服务的复杂性低,一个微服务就干一件事
- 单个微服务容易开发和维护
- 服务和服务之间相对松耦合
- 数据库选型多样化(分库)
- 当项目规模大,微服务整体来说性能好。。。
缺点:
- 微服务之间数据交互速度受网络影响
- 技术成本高
- 开发成本高,如分布式事务处理
- 整个项目总体来看,比较复杂
- 微服务的部署比较麻烦
这里给出一张图片,便于理解单体应用和微服务的区别:
上面说到技术成本高,那么需要 那些技术栈来实现微服务呢?
一个微服务架构设计需要以下内容:
- 服务治理
- 服务注册
- 服务调用
- 服务负载均衡
- 服务监控
- 服务开发。。。
以上这些都有不同的技术去实现,比如:
服务治理:有阿里的dubbo,
服务注册:有ZooKeeper,Eureka
服务调用:有Rest、RPC,
服务开发:用SpringBoot、Spring、SpringMVC,
服务配置与管理有:阿里的Diamond
服务熔断器有:Hystrix、Envoy
服务负载均衡有: Ribbon、Nginx
服务接口调用(客户端调用服务的简化工具): Ribbon、 Feign
服务配置中心管理有:S pringCloudConfig、Chef
服务路由有(API网关): Zuul
服务监控有: Zabbix、Nagios、Metrics、Spectator
消息队列有: Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ
全链路追踪有: Zipkin,Brave、Dapper
服务部署有: Docker、OpenStack、Kubernetes
数据流操作开发包有: SpringCloud Stream(封装与Redis,Rabbit、Kafka等发送接收消息)
事件消息总线有: Spring Cloud Bus
而目前较成熟的微服务架构就是阿里的dubbo以及Spring中的SpringCloud。这也是我们需要学习的。
微服务设计几大原则
1) AKF 拆分原则
2) 前后端分离原则
前后端技术分离,可以由各自的专家来对各自的领域进行优化,这样前端的用户体验优化效果更好。
分离模式下,前后端交互界面更清晰,就剩下了接口模型,后端的接口简洁明了,更容易维护。
前端多渠道集成场景更容易实现,后端服务无需变更,采用统一的数据和模型,可以支持多个前端:例如:微信 h5 前端、PC 前端、安卓前端、IOS 前端。
3) 无状态服务
4) 基于RestFul 的通信风格
无状态协议 HTTP,具备先天优势,扩展能力很强。例如需要安全加密,有现成的成熟方案 HTTPS 即可。
JSON 报文序列化,轻量简单,人与机器均可读,学习成本低,搜索引擎友好。
语言无关,各大热门语言都提供成熟的 Restful API 框架,相对其他的一些RPC 框架生态更完善。
微服务远程调用方式
1.RPC:
Remote Produce Call远程过程调用,是一个计算机通信协议。类似的还有RMI。 自定义数据格式,基于原生TCP通信,速度快,效率高。早期的webservice,现在热门的dubbo,都是RPC的典型。
该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序,而程序员无需额外地为这个交互作用编程。说得通俗一点就是:A计算机提供一个服务,B计算机可以像调用本地服务那样调用A计算机的服务。
两个程序进行通讯,必须约定好数据传输格式。就好比两个人聊天,要用同一种语言,否则无法沟通。所以,我们必须定义好请求和响应的格式。另外,数据在网路中传输需要进行序列化,所以还需要约定统一的序列化的方式。
2.Http:
http其实是一种网络传输协议,基于TCP,规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议。也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿。
现在热门的Rest风格,就可以通过http协议来实现。
MVC、RPC、SOA、微服务架构之间的区别
1 MVC 架构
MVC 架构已经很熟悉了,就是一个单体架构。
代表技术:Struts2、SpringMVC、Spring、Mybatis 等。
2 RPC 架构
RPC(Remote Procedure Call):远程过程调用。它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。服务与服务之间隔离的,都是通过应用来触发。
代表技术:Thrift、Hessian 等。
3 SOA 架构
SOA(Service oriented Architecture):面向服务架构
ESB(Enterparise Servce Bus):企业服务总线,服务中介。主要是提供了一个服务与服务之间的交互。
ESB 包含的功能如:负载均衡,流量控制,加密处理,服务的监控,异常处理,监控告急等。
代表技术:Mule、WSO2
4 微服务架构
微服务就是一个轻量级的服务治理方案。
代表技术:SpringCloud、dubbo 等