一文看懂Java微服务架构，WEB2.0，垂直架构，分布式架构，微服务架构

小咪咪 2023-02-16 05:51 37阅读 0赞

## Java微服务架构 ##

1.  了解开发环境&生成环境
2.  WEB1.0 & WEB2.0
3.  垂直架构
4.  分布式架构
5.  微服务架构  
    ![基本路线][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 1.了解开发环境&生产环境 ##

**1.1 开发环境**  
平时在写代码的时候，大多都在WIN10/WIN7/Mac.

这些系统都可以称为开发环境。咱们为了更高效的开发应用程序，安装很多的软件，会  
导致操作系统不安全，稳定性降低。

**2.1. 生产环境（学会如何操作，Linux操作系统）**  
在生产环境中，操作不会采用Win10/Mac。这种操作系统相对不安全，生产环境是要面向全体用户的，一般会采用专业的操作系统。

大多数市面上使用的都是基于Linux的操作系统，还有Windows版本的服务器操作系统  
Windows 2003 service

## 02. WEB1.0 & WEB2.0 ##

**2.1. WEB1.0时期**  
在WEB1.0时期，由于带宽不足，这时的项目大多是内容少，用户量也不多，甚至有一些项目不需要对外开放，对安全性和稳定性的要求是不高的，

单体架构就足以应对  
![WEB1.0][]  
**2.2. WEB2.0时期**

随之到来的WEB2.0 实现了ADSL拨号上网，宽带提速，最高可以达到8M 用户量也就不断增加，一些门户网站也开始活跃，项目就需要考虑安全性，和稳定性。

在基于单体架构的设计中，无法满足WEB2.0对项目的需求，需要在单体架构上搭建集群（多个服务器），  
在搭建集群之后，可以提升项目的稳定性，并且并发量增加，也可以承受住  
![WEB2.0原始架构][WEB2.0]  
**2.3. 搭建集群后出现的问题**

1.  用户的请求到底要发送到那台服务器上，如何才能保证请求平均的分发给不同的服务器，从而缓解用户量增加的压力
2.  编写项目时，如果用户登录成功，将用户的标识存放到的Session中，在搭建集群之后，数据共享问题
3.  当数据量特别庞大时，如果还直接去数据库查询，速度很慢，如何提升查询效率
4.  针对大家在搜索一些数据时，where content like '%\#\{xxx\}% ’

5…  
**2.4. 针对上述问题，如何解决（中间件）**  
**1.Nginx**，用来解决用户请求平均分发  
**2.Redis**， 用来解决数据共享并实现缓存功能  
**3.ElacticSearch**，用来解决搜索数据的功能  
![中间件][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 03. 垂直架构 ##

比如项目包含了三个模块，用户模块，商品模块，订单模块，商品模块。  
一般商品浏览的商品模块流量最大，为了防止商品模块压力过大，一般直接有效的方法就是搭建集群。  
在单体架构的集群上去搭建，效果相对比较差。随着项目的不断更新，项目中的功能月越来越多，最严重的可能会导致项目无法启动

关于单体架构中，完美的体验了低内聚，高耦合。（开发的要求是高内聚，低耦合）

为了解决上述的各种问题，更新了垂直架构  
![垂直架构][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 04. 分布式架构 ##

**4.1 项目迭代**  
随着项目的不断迭代，新老功能之间需要相互交互，服务器与服务器之间需要通信的。

项目一般分为三层的 **Controller Service Dao**。导致程序变慢的重灾区，**一般是Service和Dao**，在搭建集群时，确实针对三层都搭建集群，效果不是很好。

架构从垂直架构，演变到了分布式架构  
分布式架构落地的技术：

为了解决各个服务之间的通信，国内通讯的方式有两种：  
**1.Dubbo** 采用的RPC方式  
**2.SpringCloud** 采用的HHTP方式  
![分布式架构][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 05. 分布式架构常见问题 ##

**5.1服务之间的异步通讯**  
在使用分布式架构之后，服务之间的通信都是同步的。  
在一些不是核心业务的功能上，咱们希望实现异步通讯。  
为了实现服务之间的异步通讯，需要学习**MQ. MQ-RabbitMQ（消息队列）**  
![分布式架构加消息队列][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
**5.2 服务之间通信地址的维护**  
由于服务越来越多，每个服务的访问地址都是不一样的。协议：//地址：端口号

由于我们的模块繁多，并且模块搭建的集群数量增加，会导致其他模块需要维护各种ip地址等信息，导致项目的维护性极低，耦合性变高，并且也无法实现负载均衡的功能

需要使用一个技术来解决当前问题：  
**Eureka注册中心帮助我们管理服务信息** ：实现通讯地址维护  
**Robbin可以帮助我们实现服务之间的负载均衡** ：实现服务之间的负载均衡  
![分布式架构地址维护][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

**5.3 服务降级**

在上述的架构中，如果说订单模块出现了问题。  
只要是涉及到订单模块的功能，全部都无法使用。  
可能会导致服务器提供的线程池耗尽，给用户友好的提示都是无法做到的

为了解决上述的问题，使用**Hystrix**处理，

Hystrix提供了线程池隔离的方式，避免服务器线程池耗尽，在一个服务无法使用时，可以提供断路器的方式解决  
**使用Hystrix 帮我们实现断路器和隔离，并最终服务降级  
Eureka,Robbin,Hystrix 都是SpringClod中的组件**

**5.4 海量数据**  
海量数据最终会导致数据库无法存储全部的内容。即便数据库可以存储海量的数据，在查询数据时，数据库的响应是极其缓慢的

在用户高并发的情况下，数据库也是无法承受住的  
为了解决上述的问题，可以基于**MyCat**实现数据库的分库分表。  
![分布式海量数据架构][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## 06. 微服务架构 ##

虽然已经将每个模块独立的做开发，比如商品模块，压力最大的是商品的查询。

在单独模块中再次拆分项目的方式就可以称为微服务架构。微服务架构其实属于分布式架构的  
**6.2 容器化技术**  
为了解决模块过多，运维成本增加的问题。采用**Docker**容器化技术来帮助我们管理

后期在学习的时候，也需要大量的软件，可以使用Docker来帮助我们按照软件。  
![Docker][]

**6.3 分布式架构下的其他问题**  
分布式架构帮助我们解决了很多问题，但是随之也带来了跟多问题：

**1. 分布式事务：**  
最传统的操作事务的方式，是通过Connection连接对象的方式操作，  
Spring也提供了声明式事务的操作，为了解决事务的问题，后续会使用到RabbitMQ 或者使用到 LCN 方式解决

**2.分布式锁：**  
传统的锁方式，一种是**synchronize 或者 Lock锁，在分布式环境下，传统的锁是没有效果的。为了解决锁的问题，后续会使用Redis 或者 Zookeeper来解决**

**3.分布式任务：**  
在传统的定时任务下，由于分布式环境的问题，可能会造成任务重复执行，一个比较大的任务希望可以拆分。为了解决这个问题，后续会使用**Redis + Quartz 或者 Elastic-Job**。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608161516924.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[WEB1.0]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608160645222.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[WEB2.0]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608160606584.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020060816083161.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608160901480.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608161041714.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608161128540.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608161211572.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/202006081613250.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Docker]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200608161418759.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzI0ODY0,size_16,color_FFFFFF,t_70