微服務架構

微服務的誕生并非偶然，它是在互聯(lián)網高速發(fā)展，技術日新月異的變化以及傳統(tǒng)架構無法適應快速變化等多重因素的推動下誕生的產物。互聯(lián)網時代的產品通常有兩類特點：需求變化快和用戶群體龐大，在這種情況下，如何從系統(tǒng)架構的角度出發(fā)，構建靈活、易擴展的系統(tǒng)，快速應對需求的變化；同時，隨著用戶的增加，如何保證系統(tǒng)的可伸縮性、高可用性，成為系統(tǒng)架構面臨的挑戰(zhàn)。

如果還按照以前傳統(tǒng)開發(fā)模式，開發(fā)一個大型而全的系統(tǒng)已經很難滿足市場對技術的需求，這時候分而治之的思想被提了出來，于是我們從單獨架構發(fā)展到分布式架構，又從分布式架構發(fā)展到 SOA 架構，服務不斷的被拆分和分解，粒度也越來越小，直到微服務架構的誕生。

微服務架構是 SOA 架構的傳承，但一個最本質的區(qū)別就在于微服務是真正的分布式的、去中心化的。把所有的“思考”邏輯包括路由、消息解析等放在服務內部，去掉一個大一統(tǒng)的 ESB，服務間輕通信，是比 SOA 更徹底的拆分。微服務架構強調的重點是業(yè)務系統(tǒng)需要徹底的組件化和服務化，原有的單個業(yè)務系統(tǒng)會拆分為多個可以獨立開發(fā)，設計，運行和運維的小應用，這些小應用之間通過服務完成交互和集成。

大約 2009 年開始，Netflix 完全重新定義了它的應用程序開發(fā)和操作模型，拉開了微服務探索的第一步，直到2014年3月 Martin Fowler 寫的一篇文章?Microservices?以更加通俗易懂的形式為大家定義了什么是微服務架構。Martin Fowler 在文中闡述了對微服務架構的設想，認為微服務架構是一種架構模式，它提倡將單一應用程序劃分成一組小的服務，服務之間互相協(xié)調、互相配合，為用戶提供最終價值。

每個服務運行在其獨立的進程中，服務和服務間采用輕量級的通信機制互相溝通（通常是基于 HTTP 的 RESTful API）。每個服務都圍繞著具體業(yè)務進行構建，并且能夠被獨立地部署到生產環(huán)境、類生產環(huán)境等。另外，應盡量避免統(tǒng)一的、集中式的服務管理機制，對具體的一個服務而言，應根據業(yè)務上下文，選擇合適的語言、工具對其進行構建。

微服務架構和數(shù)據治理

隨著微服務架構的落地，人們發(fā)現(xiàn)微服務架構雖然改進了開發(fā)模式，但同時也引入了一些問題，在這所有的問題中，最重要的也是馬上要面臨的一個問題就是數(shù)據的問題。在微服務架構中我們強調徹底的組件化和服務化，每個微服務都可以獨立的部署和投產，其實也就意味著很多的微服務有自己獨立的數(shù)據庫。

整個業(yè)務數(shù)據被分散在各個子服務之后會帶來兩個最明顯的問題：1、業(yè)務管理系統(tǒng)對數(shù)據完整的查詢，比如分頁查詢、多條件查詢等，數(shù)據被割裂后如何來整合？2、如何對數(shù)據進一步的分析挖掘？這些需求可能需要分析全量的數(shù)據，并且在分析時不能影響到當前業(yè)務。

從技術方案來講，我們一般有兩種選擇來處理這些問題，第一種是在線處理數(shù)據，第二種是離線處理數(shù)據。

在線處理數(shù)據的方案就是按照微服務的標準接口來進行，后端需要哪個系統(tǒng)的數(shù)據就去調用某個微服務提供的接口來獲取。后端管理平臺根據前端的需求去不同的微服務系統(tǒng)去獲取數(shù)據，然后將返回的數(shù)據進行處理后將數(shù)據返回。這種方案有兩個弊端：1）一方面微服務數(shù)據方需要提供數(shù)據接口，一方面數(shù)據的使用者需要去寫調用方法，并且調用者需要編寫大量的代碼進行數(shù)據處理；2）在對各個微服務進行調取數(shù)據時會影響微服務的正常業(yè)務處理性能。

離線處理數(shù)據方案，就是將業(yè)務數(shù)據準實時的同步到另外一個數(shù)據庫中，在同步的過程中進行數(shù)據整合處理，以滿足業(yè)務方對數(shù)據的需求，數(shù)據同步過來后，再提供另外一個服務接口專業(yè)負責對外輸出數(shù)據信息。這種方案有兩個特點：1）數(shù)據同步方案是關鍵，技術選型有很多，如何選擇切合公司業(yè)務的技術方案；2）離線數(shù)據處理對微服務正常業(yè)務處理沒有影響。

在我以往的工作中兩種方案都實施過，個人更傾向于使用第二種方案。

MongDB 和數(shù)據分析

MongoDB 稱之為對開發(fā)人員最友好的數(shù)據庫，不再強調傳統(tǒng)關系數(shù)據庫中的行和列，整個表可以看作一個 Json 文檔，MongoDB 也被認為在 Nosql 中最像關系數(shù)據庫的 Nosql 數(shù)據庫，保留了類似關系數(shù)據庫的數(shù)據庫（DataBase）、集合（Collection）、文檔對象（Document）。

MongoDB 是目前最熱門非關系數(shù)據庫的之一，在最新的數(shù)據庫排行榜中 MongoDB 排名第五，在所有的非關系數(shù)據庫中排名第一，非常廣泛的應用于國內外的互聯(lián)網公司。

MongoDB 最大的特點是支持的查詢語言非常強大，其語法有點類似于面向對象的查詢語言，幾乎可以實現(xiàn)類似關系數(shù)據庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數(shù)據建立索引。MongoDB 在高可用和讀寫負載均衡上的實現(xiàn)非常簡潔和友好，MongoDB 自帶了副本集的概念，通過設計恰當?shù)母北炯万寗映绦?#xff0c;可以非常便地實現(xiàn)高可用、讀寫負載均衡。

MongoDB 的這些特性非常方便對數(shù)據進行高性能查詢，MongoDB 支持 Aggregate 和 Mapreduce 利用分而治之的理念來處理大規(guī)模數(shù)據分析。Spring Boot 對 MongoDB 的支持非常友好，使用 Spring Boot 非常便利的處理對 MongoDB 查詢和操作，Spring Boot 也提供了組件包來支持對 MongoDB的使用。

MongoDB 4.0 宣布將正式支持 ACID 事務，未來 MongoDB 的想象空間更加巨大！因此 MongDB + Spring Boot 是微服務架構中數(shù)據分析的理想選擇之一。

再來聊聊 Spring Boot

Spring Boot 是由 Pivotal 團隊提供的全新框架，其設計目的是用來簡化新 Spring 應用的初始搭建以及開發(fā)過程。該框架使用了特定的方式來進行配置，從而使開發(fā)人員不再需要定義樣板化的配置。采用 Spring Boot 可以大大的簡化開發(fā)模式，所有你想集成的常用框架，它都有對應的組件支持。

Spring Boot 基于 Spring 開發(fā)，Spirng Boot 本身并不提供 Spring 框架的核心特性以及擴展功能，只是用于快速、敏捷地開發(fā)新一代基于 Spring 框架的應用程序。也就是說，它并不是用來替代 Spring 的解決方案，而是和 Spring 框架緊密結合用于提升 Spring 開發(fā)者體驗的工具。同時它集成了大量常用的第三方庫配置（例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 等等），Spring Boot 應用中這些第三方庫幾乎可以零配置的開箱即用，大部分的 Spring Boot 應用都只需要非常少量的配置代碼，開發(fā)者能夠更加專注于業(yè)務邏輯。

Spring Boot 一經推出就受到開源社區(qū)的追捧，Spring Boot 官方提供了很多 Starters 方便集成第三方產品，很多主流的框架也紛紛進行了主動的集成，比如 Mybatis。Spring 官方非常重視 Spring Boot 的發(fā)展，在 Spring 官網首頁進行重點推薦介紹，是目前 Spring 官方重點發(fā)展的項目之一。

Spring Boot 本身發(fā)展特別快，自從 2014 年 4 月發(fā)布 Spring Boot 1.0 之后，版本更新非常頻繁，我在 2016 年使用的時候是 1.3.X，到現(xiàn)在 Spring Boot 已經發(fā)布了 Spring Boot 2.0，Spring Boot 2.0 集成了很多最新優(yōu)秀的技術和新特性，并且對 Spring Boot 1.0 的 API 進行了大幅優(yōu)化。Spring Boot 一經推出就迅速的成為一門熱門的技術，從下圖也可以看出這個結論：

上圖為2014年到2018年 Spring Boot 的百度指數(shù)，可以看出 Spring Boot 2.0 的推出引發(fā)了搜索高峰。

Spring Boot 和 微服務架構

隨著 Spring 不斷的發(fā)展，涉及的領域越來越多，項目整合開發(fā)需要配合各種各樣的文件，慢慢變得不那么易用簡單，違背了最初的理念，甚至人稱配置地獄。Spring Boot 正是在這樣的一個背景下被抽象出來的開發(fā)框架，目的為了讓大家更容易的使用 Spring 、更容易的集成各種常用的中間件、開源軟件；另一方面，Spring Boot 誕生時，正處于微服務概念在慢慢醞釀中，Spring Boot 的研發(fā)融合了微服務架構的理念，實現(xiàn)了在 Java 領域內微服務架構落地的技術支撐。

Spring Boot 作為一套全新的框架，來源于 Spring 大家族，因此 Spring 所有具備的功能它都有，而且更容易使用；Spring Boot 以約定大于配置的核心思想，默認幫我們進行了很多設置，多數(shù) Spring Boot 應用只需要很少的 Spring 配置。Spring Boot 開發(fā)了很多的應用集成包，支持絕大多數(shù)開源軟件，讓我們以很低的成本去集成其他主流開源軟件。

Spring Boot 特性：?
- 使用 Spring 項目引導頁面可以在幾秒構建一個項目?
- 方便對外輸出各種形式的服務，如 REST API、WebSocket、Web、Streaming、Tasks?
- 非常簡潔的安全策略集成?
- 支持關系數(shù)據庫和非關系數(shù)據庫?
- 支持運行期內嵌容器，如 Tomcat、Jetty?
- 強大的開發(fā)包，支持熱啟動?
- 自動管理依賴?
- 自帶應用監(jiān)控?
- 支持各種 IED，如 IntelliJ IDEA 、NetBeans

Spring Boot 的這些特性非常方便、快速構建獨立的微服務。所以我們使用 Spring Boot 開發(fā)項目，會給我們傳統(tǒng)開發(fā)帶來非常大的便利度，可以說如果你使用過 Spring Boot 開發(fā)過項目，就不會再愿意以以前的方式去開發(fā)項目了。

總結一下，使用 Spring Boot 至少可以給我們帶來以下幾方面的改進：

• Spring Boot 使編碼變簡單，Spring Boot 提供了豐富的解決方案，快速集成各種解決方案提升開發(fā)效率。
• Spring Boot 使配置變簡單，Spring Boot 提供了豐富的 Starters，集成主流開源產品往往只需要簡單的配置即可。
• Spring Boot 使部署變簡單，Spring Boot 本身內嵌啟動容器，僅僅需要一個命令即可啟動項目，結合 Jenkins 、Docker 自動化運維非常容易實現(xiàn)。
• Spring Boot 使監(jiān)控變簡單，Spring Boot 自帶監(jiān)控組件，使用 Actuator 輕松監(jiān)控服務各項狀態(tài)。

總結，Spring Boot 是 Java 領域最優(yōu)秀的微服務架構落地技術，沒有之一。

三者之間的糾葛

了解完微服務架構、Spring Boot、大數(shù)據治理之后，我們就發(fā)現(xiàn)這樣一個有趣的事情：微服務架構是一種架構思想，是架構不斷發(fā)展的必然結果，具有構建靈活、易擴展、快速應用、可伸縮性、高可用等特點；微服務架構思想的推出對技術有了更高的要求，在這樣的背景下 Spring Boot 孕育而生，Spring Boot 出生名門，從一開始就站在一個比較高的起點，又經過這幾年的發(fā)展，生態(tài)足夠完善，Spring Boot 已經當之無愧成為 Java 領域最熱門的技術。

微服務架構下，數(shù)據被分隔到 N 個獨立的微服務中，如何應對市場、業(yè)務對大量數(shù)據的查詢、分析就變的非常急迫，利用 Spring Boot 和 MongoDB 可以輕松的解決這個問題，通過技術手段將分裂到 N 個微服務的數(shù)據同步到 MongoDB 集群中，在同步的過程中進行數(shù)據清洗，來滿足公司的各項業(yè)務需求。Spring Boot 對 MongoDB 的支持非常友好，一方面 Spring Data 技術預生成很多常用方法便于使用，另一方面 Spring Boot 封裝了分布式計算的相關函數(shù)，可以讓我們以較簡潔的方式來實現(xiàn)統(tǒng)計查詢。

Spring Boot 是 Java 領域微服務架構最優(yōu)落地技術，Spring Boot+MongoDB 方案是在微服務架構下數(shù)據治理的最佳方案之一。

當然如果我們對微服務架構、Spring Boot 、MongoDB 不熟悉的話，可能需要走很多的彎路。錯誤的技術方案會對后期的微服務落地帶來非常大的困擾，增加額外的開發(fā)工作量，我自己深有體會，合適的技術方案可以節(jié)省60%以上的工作量。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的一文读懂 Spring Boot、微服务架构和大数据治理三者之间的故事的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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