SpringCloud架构设计

最近一直在针对SpringCloud框架做项目，从中踩了不少的坑，也渐渐梳理出了一些内容，由于SpringCloud作为一个全家桶，其中东西太多，所以这时候就要有所取舍，这里就想把自己比较常用组件及架构推荐上来。本文基于SpringBoot 1.5.7和SpirngCloud  Dalston.SR5。

 

针对这个架构图我分层介绍一下：

1、是web服务器的选型，这个我选择的是nginx+keepalived，haproxy也是一个选择，但是haproxy在反向代理处理跨域访问的时候问题很多。所以我们nginx有些地方做了keep-alive模式处理，减少了三次握手的次数，提高了连接效率。keepalived做nginx的负载，虚拟一个vip对外，两个nginx做高可用，nginx本身反向代理zuul集群。

2、api gateway，这里的zuul很多人诟病，说是速度慢推荐直接用nginx，这里我还是推荐使用zuul的，毕竟zuul含有拦截器和反向代理，在权限管理、单点登录、用户认证时候还是很有用的，而且zuul自带ribbon负载均衡，如果你直接用nginx，还需要单独做一个feign或者ribbon层，用来做业务集群的负载层，毕竟直接把接口暴露给web服务器太危险了。这里zuul带有ribbon负载均衡和hystrix断路器，直接反向代理serviceId就可以代理整个集群了。

3、业务集群，这一层我有些项目是分两层的，就是上面加了一个负载层，下面是从service开始的，底层只是单纯的接口，controller是单独一层由feign实现，然后内部不同业务服务接口互调，直接调用controller层，只能说效果一般，多了一次tcp连接。所以我推荐合并起来，因为做过spring cloud项目的都知道，feign是含有ribbon的，而zuul也含有ribbon，这样的话zuul调用服务集群，和服务集群间接口的互调都是高可用的，保证了通讯的稳定性。Hystrix还是要有的，没有断路器很难实现服务降级，会出现大量请求发送到不可用的节点。当然service是可以改造的，如果改造成rpc方式，那服务之间互调又是另外一种情况了，那就要做成负载池和接口服务池的形式了，负载池调用接口池，接口池互相rpc调用，feign client只是通过实现接口达到了仿rpc的形式，不过速度表现还是不错的。

4、redis缓存池，这个用来做session共享，分布式系统session共享是一个大问题。同时呢，redis做二级缓存对降低整个服务的响应时间，并且减少数据库的访问次数是很有帮助的。当然redis cluster还是redis sentinel自己选择。

5、eurake注册中心这个高可用集群，这里有很多细节，比如多久刷新列表一次，多久监测心跳什么的，都很重要。

6、spring admin，这个是很推荐的，这个功能很强大，可以集成turbine断路器监控器，而且可以定义所有类的log等级，不用单独去配置，还可以查看本地log日志文件，监控不同服务的机器参数及性能，非常强大。它加上elk动态日志收集系统，对于项目运维非常方便。

7、zipkin，这个有两种方式，直接用它自己的功能界面查看方式，或者用stream流的方式，由elk动态日志系统收集。但是我必须要说，这个对系统的性能损害非常大，因为链路追踪的时候会造成响应等待，而且等待时间非常长接近1秒，这在生产环境是不能忍受的，所以生产环境最好关掉，有问题调试的时候再打开。

8、消息队列，这个必须的，分布式系统不可能所有场景都满足强一致性，这里只能由消息队列来作为缓冲，这里我用的是Kafka。

9、分布式事物，我认为这是分布式最困难的，因为不同的业务集群都对应自己的数据库，互相数据库不是互通的，互相服务调用只能是相互接口，有些甚至是异地的，这样造成的结果就是网络延迟造成的请求等待，网络抖动造成的数据丢失，这些都是很可怕的问题，所以必须要处理分布式事物。我推荐的是利用消息队列，采取二阶段提交协议配合事物补偿机制，具体的实现需要结合业务，这里篇幅有限就不展开说了。

10、config配置中心，这是很有必要的，因为服务太多配置文件太多，没有这个很难运维。这个一般利用消息队列建立一个spring cloud bus，由git存储配置文件，利用bus总线动态更新配置文件信息。

11、实时分布式日志系统，logstash收集本地的log文件流，传输给elasticsearch，logstash有两种方式，1、是每一台机器启动一个logstash服务，读取本地的日志文件，生成流传给elasticsearch。2、logback引入logstash包，然后直接生产json流传给一个中心的logstash服务器，它再传给elasticsearch。elasticsearch再将流传给kibana，动态查看日志，甚至zipkin的流也可以直接传给elasticsearch。这个配合spring admin，一个查看动态日志，一个查看本地日志，同时还能远程管理不同类的日志级别，对集成和运维非常有利。

最后要说说，spring cloud的很多东西都比较精确，比如断路器触发时间、事物补偿时间、http响应时间等，这些都需要好好的设计，而且可以优化的点非常多。比如：http通讯可以使用okhttp，jvm优化，nio模式，数据连接池等等，都可以很大的提高性能。

还有一个docker问题，很多人说不用docker就不算微服务。其实我个人意见，spring cloud本身就是微服务的，只需要jdk环境即可。编写dockerfile也无非是集成jdk、添加jar包、执行jar而已，或者用docker compose，将多个不同服务的image组合run成容器而已。但是带来的问题很多，比如通讯问题、服务器性能损耗问题、容器进程崩溃问题，当然如果你有一套成熟的基于k8s的容器管理平台，这个是没问题的，如果没有可能就要斟酌了。而spring cloud本身就是微服务分布式的架构，所以个人还是推荐直接机器部署的，当然好的DevOps工具将会方便很多。