读书笔记--微服务架构

微服务架构

服务网关

客户端与微服务直接通信
GateWay：API 网关是一个服务器，是系统的单入口点。它类似于面向对象设计模式中的门面（Facade）模式。API 网关封装了内部系统架构，并针对每个客户端提供一个定制 API。它还可用于认证、监控、负载均衡、缓存和静态响应处理。例如nginx，node.js
API 网关作为系统的单入口点，并且负责请求路由，组合和协议转换。它为每个应用客户端提供了一个自定义 API。API 网关还可以通过返回缓存或默认数据来掩盖后端服务故障。

服务间进行通信

服务必须使用进程间通信（IPC）机制进行交互

交互方式：一对一，一对多
同步还是异步

几种表现形式：
请求/响应
通知（又称为单向请求）
请求/异步响应
发布/订阅
发布/异步响应

服务间通信需要解决的问题：

1、数据格式和协议：
确定服务之间通信的数据格式和协议，如JSON、XML、Protocol Buffers等。
统一协议有助于确保服务之间的兼容性和互操作性。
2、服务发现：
确保每个服务都能够找到其他服务的位置和地址。
使用服务发现机制，如注册中心、DNS等，使服务能够动态地发现和连接到其他服务。
3、消息传递方式：
选择适当的消息传递方式，如HTTP/REST、消息队列、RPC等。
不同的应用场景可能需要不同的通信方式。
4、安全性：
确保通信是安全的，防止未经授权的访问和数据泄露。
使用加密、身份验证和授权机制来保障通信的安全性。
5、错误处理和重试机制：
设计服务间通信的错误处理机制，包括如何处理超时、网络错误、服务不可用等情况。
实施重试策略以增加系统的健壮性。
6、版本控制：
管理服务接口的版本，确保对现有服务的更改不会破坏依赖该服务的其他系统。
使用版本控制机制，如语义化版本控制。
7、负载均衡：
处理服务间通信的负载均衡，确保请求被均匀地分发到多个服务实例。
提高系统的可伸缩性和容错性。
8、监控和日志：
实施监控和日志记录机制，以便及时发现和解决通信问题。
收集有关通信性能、错误和异常的信息，用于故障排除和系统优化。
9、限流和流量控制：
确保服务之间的通信不会导致过度的流量，采用限流和流量控制手段。
防止因为高并发而导致系统性能下降。
10、持久性和一致性：
解决异步通信中的一致性问题，确保消息传递的持久性。
使用事务或其他机制来保障数据的一致性。

实现机制

1、HTTP/REST API：
通过HTTP协议提供RESTful API，服务之间通过HTTP请求和响应进行通信。
简单易用，适用于无状态通信
2、消息队列：
使用消息队列系统（如RabbitMQ、Apache Kafka、ActiveMQ等），服务可以异步地通过消息进行通信。
提供解耦和可伸缩性，适用于需要异步处理的场景。
3、RPC（远程过程调用）：
使用RPC框架（如gRPC、Thrift、Protocol Buffers等），服务之间可以像调用本地函数一样进行远程调用。
提供更直观的接口定义和强类型的通信。
4、WebSocket：
提供全双工通信，适用于需要实时性的场景。
常用于实时通知、聊天等应用。
5、共享数据库：
多个服务共享同一个数据库，通过数据库进行数据共享。
可能导致数据耦合，需谨慎使用。
6、事件驱动架构：
使用事件驱动的架构，服务通过发布-订阅模式进行通信。
适用于需要在系统内部广播事件的场景。
7、GraphQL：
提供灵活的查询语言，服务可以按需获取需要的数据。
适用于前端向后端发起复杂查询的场景。
8、CORBA（公共对象请求代理体系结构）：
一种面向对象的远程通信协议。
在某些遗留系统中可能仍在使用。

服务发现

服务实例的网络位置在服务注册中心启动时被注册。当实例终止时，它将从服务注册中心中移除。通常使用心跳机制周期性地刷新服务实例的注册信息。

服务发现的关键部分是服务注册中心。服务注册中心是一个可用服务实例的数据库。服务注册中心提供了管理 API 和查询 API 的功能。服务实例通过使用管理 API 从服务注册中心注册或者注销。系统组件使用查询 API 来发现可用的服务实例。
有两种主要的服务发现模式：客户端发现与服务端发现。在使用了客户端服务发现的系统中，客户端查询服务注册中心，选择一个可用实例并发出请求。在使用了服务端发现的系统中，客户端通过路由进行请求，路由将查询服务注册中心，并将请求转发到可用实例。

职责

服务注册
定义：服务注册是将服务的元数据（例如服务名称、IP地址、端口号、健康状态等）注册到服务注册中心的过程。
职责：
将服务的信息注册到服务注册中心，使其他服务能够发现和调用它。
定期更新服务的健康状态，以便其他服务能够知道该服务的可用性。
处理服务实例的注册和注销，确保服务注册中心中的信息是最新的。

服务发现
定义：服务发现是在运行时查找和获取服务实例的过程，以便建立连接和进行通信。
职责：
查询服务注册中心，获取服务的元数据，包括服务实例的位置、IP地址、端口号等。
通过服务发现机制，使服务能够动态地找到并连接到其他服务，无需硬编码服务的位置信息。
处理服务实例的动态变化，例如新增服务、服务下线、服务健康状态变化等。