轻量级微服务架构【读书笔记3】

　　在之前，已经了解了Spring Boot，也了解了跨域的问题，但是，如果每个微服务可能部署在不同的 IP 与端口上，前端必须知道后端部署的位置，这时候 API 网关可以帮助前端同一调用后端的服务，这里我们使用 Node.js 来进行搭建一个统一的 API 网关。

1. 什么是Node.js （What）

　　Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境，使用了一个 “事件驱动” 且 “异步非阻塞 I/O” 的模型十七轻量且高效。

　　需要注意的是：

Node.js 是一个运行环境，并非 JavaScript 类库或框架
Node.js 是基于 Chrome 浏览器的 V8 引擎开发的，是业界公认的高性能 JavaScript 引擎
Node.js 提供了“事件驱动” 模型，可以将当前事件加入事件队列中去轮询
Node.js 提供了 “异步非阻塞 I/O ”模型，比传统的“同步阻塞式 I/O”模型具备更高的吞吐率
Node.js 的包管理 NPM 与 Java 的 Maven 异曲同工

　　对于高并发问题一般采用多线程技术来解决，创建大量线程来处理更多并发的请求。但创建并管理线程是一件非常消耗内存的事情，且在CPU核数不多的情况下，会出现大量的上下文切换现象，因为CPU需要不断地从一堆线程中选择一个线程来处理在它内部的指令。因此在内存较大且CPU强的环境是相当不错的选择。

　　Node.js 则采用单线程技术来解决高并发问题，在内部提供了一个 “事件驱动” 与 “异步非阻塞 I/O” 模型，让我们在硬件资源相对普通的条件下也能扛住高并发下的压力。

　　解决高并发问题，实际就是解决 I/O 问题。一般包含两个方面，即网络和磁盘。Java 的 I/O 模型是同步的，知道后来 NIO 技术出现，Java编程模型才有了异步的特性，而 Node.js 与生俱来就有 NIO 特性，而且利用 JavaScript 的回调函数是异步编程更简单。

　　1.1 快速入门

　　阅读下面这段代码：

var fs = require('fs');

fs.readFile('/etc/hosts', function (err, data) {
        if (err) throw err;
        console.log(data.toString());
});

　　通过 Node.js 内置的 require() 函数引进 FS模块，创建一个fs 变量，调用其 readFile() 函数来读取 /etc/hosts 文件。实际上，Node.js 会创建一个读取文件的事件，并like将该事假加入到事件队列中，当前线程并不会阻塞在这里。

　　1.2 应用场景

I/O 密集型 Web 应用（Express）
Web聊天室（Socket.IO）
命令行工具（Commander.js）
HTTP代理服务器（node-http-proxy）

2. 如何使用 Node.js （How）

　　只要我们会写 JavaScript，并了解一些基本的编程思想就可以快速使用 Node.js。

　　2.1 安装 Node.js

　　2.2 使用 Node.js 开发 Web 应用

var http = require('http');

var PORT = 1234;

var app = http.createServer(function (req , res) {
    res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
    res.write('<h1>Hello</h1>');
    res.end();
});

app.listen(PORT, function (){
    console.log('server is running at %d', PORT);
});

　　然后执行 node app.js

　　去浏览器访问 http://localhost:1234/ 。

　　2.3 使用 Express 框架开发 Web 应用

　　首先安装 npm install express，然后新建app_express.js 文件

var express = require('express');

var PORT = 1234;

var app = express();

app.use(express.static('.'));

app.listen(PORT, function () {
    console.log('server is running at %d', PORT);
});

app.get('/hello', function(req, res) {
    res.send('Hello');
});

　　通过 app.get 来配置一个请求，访问 http://localhost:1234/hello 。

　　2.4 搭建 Node.js 集群环境

　　Node.js 采用了单线程模型，且拥有基于事件驱动的异步非阻塞 I/O 特性，可高效利用 CPU 资源，但并不能说明 Node.js 只能在单核 CPU下。原生 Node.js 已支持集群特性。让我们试一下。

var http = require('http');
var cluster = require('cluster');
var os = require('os');

var PORT = 1234;
var CPUS = os.cpus().length; // get cpu sizes

console.log('Current CPUS %d', CPUS);

if (cluster.isMaster) {
    for (var i = 0; i < CPUS; i++) {
        cluster.fork();
    }
} else {
    var app = http.createServer(function (req, res) {
        res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
        res.write('<h1>Hello</h1>');
        res.end();
    });
    
    app.listen(PORT, function(){
        console.log('Server is running at %d', PORT);
    });
}

　　首先加载了内置的Cluster模块和OS模块，通过 OS 模块获取 CPU 内核数量，若当前进程为主进程，根据 CPU内核数去创建子进程，只有在子进程中执行相关的代码。可见，CPU 核心数越多，单台服务器上可创建的子进程就越多，支持的并发量就越大，从而整个应用程序的吞吐率就越高。

3. 使用 Node.js搭建微服务网关

　　微服务网关是微服务架构中的核心组件。

　　3.1 什么是微服务网关

　　类似经典设计模式中的 Facade 模式（门面模式），它将底层的复杂细节进行屏蔽，对外提供简单且统一的调用方式，如HTTP方式。对客户端而言，可以是PC端也可以是移动端。

　　实际上，服务网关的路由过程我们也称为“反向代理”。那反向代理的应用场景有：

使静态资源与动态资源分离
实现 AJAX 跨域访问
搭建统一服务网关接口

　　3.2 使用 Node.js 实现反向代理

　　首先安装 HTTP Proxy 模块 npm install http-proxy

　　实现代码如下：

var http = require('http');
var httpProxy = require('http-proxy');

var PORT = 1230;

var proxy = httpProxy.createProxyServer();
proxy.on('error', function (err, req, res) {
    res.end();
});

var app = http.createServer(function (req, res) {
    proxy.web(req, res, {
        target: 'http://localhost:1234'
    });
});

app.listen(PORT, function (){
    console.log('server is running at %d', PORT);
});

　　启动应用程序，通过访问 http://localhost:1230 去访问 http://localhost:1234，除了 HTTP，该模块还支持 HTTPS 与 WebSocket 的反向代理。

posted @ 2018-04-26 16:00 zacky31 阅读(580) 评论(0) 编辑收藏举报

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