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基于Spring Boot和Spring Cloud实现微服务架构学习
目錄
Spring 頂級框架
Spring cloud子項目
WHAT - 什么是微服務
微服務簡介
微服務的具體特征
SOA vs Microservice
HOW - 怎么具體實踐微服務
客戶端如何訪問這些服務？
服務之間如何通信？
這么多服務，怎么找?
這么多服務，服務掛了怎么辦？
WHY - 微服務的應用
So What - 思考
參考資料和推薦閱讀
看了幾周Spring相關框架的書籍和官方demo，是時候開始總結下這中間的學習感悟。
首先，最想說的是，當你要學習一套最新的技術時，官網的英文文檔是學習的最佳渠道。因為網上流傳的多數資料是官網翻譯而來，很多描述的重點也都偏向于作者自身碰到的問題，這樣就很容易讓你理解和操作出現偏差，最開始我就進入了這樣誤區。官網的技術導讀真的描述的很詳細，雖然對于我們看英文很費勁，但如果英文不是很差，請選擇沉下心去讀，你一定能收獲好多。我的學習是先從Spring boot開始的，然后接觸到微服務架構，當然，這一切最大的啟迪還是感謝我的一個老師，是他給我指明了新的道路，讓我眼前一亮，再次感謝。
Spring 頂級框架
談及微服務，作為當前主流的企業框架Spring，它提供了一整套相關的頂級項目，能讓開發者快速的上手實現自己的應用，今天就介紹下Spring旗下各個頂級項目：
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Spring IO platform:用于系統部署，是可集成的，構建現代化應用的版本平臺，具體來說當你使用maven dependency引入spring jar包時它就在工作了。
Spring Boot:旨在簡化創建產品級的 Spring 應用和服務，簡化了配置文件，使用嵌入式web服務器，含有諸多開箱即用微服務功能，可以和spring cloud聯合部署。
Spring Framework:即通常所說的spring 框架，是一個開源的Java/Java EE全功能棧應用程序框架，其它spring項目如spring boot也依賴于此框架。
Spring Cloud：微服務工具包，為開發者提供了在分布式系統的配置管理、服務發現、斷路器、智能路由、微代理、控制總線等開發工具包。
Spring XD：是一種運行時環境（服務器軟件，非開發框架），組合spring技術，如spring batch、spring boot、spring data，采集大數據并處理。
Spring Data：是一個數據訪問及操作的工具包，封裝了很多種數據及數據庫的訪問相關技術，包括：jdbc、Redis、MongoDB、Neo4j等。
Spring Batch：批處理框架，或說是批量任務執行管理器，功能包括任務調度、日志記錄/跟蹤等。
Spring Security：是一個能夠為基于Spring的企業應用系統提供聲明式的安全訪問控制解決方案的安全框架。
Spring Integration：面向企業應用集成（EAI/ESB）的編程框架，支持的通信方式包括HTTP、FTP、TCP/UDP、JMS、RabbitMQ、Email等。
Spring Social：一組工具包，一組連接社交服務API，如Twitter、Facebook、LinkedIn、GitHub等，有幾十個。
Spring AMQP：消息隊列操作的工具包，主要是封裝了RabbitMQ的操作。
Spring HATEOAS：是一個用于支持實現超文本驅動的 REST Web 服務的開發庫。
Spring Mobile：是Spring MVC的擴展，用來簡化手機上的Web應用開發。
Spring for Android：是Spring框架的一個擴展，其主要目的在乎簡化Android本地應用的開發，提供RestTemplate來訪問Rest服務。
Spring Web Flow：目標是成為管理Web應用頁面流程的最佳方案，將頁面跳轉流程單獨管理，并可配置。
Spring LDAP：是一個用于操作LDAP的Java工具包，基于Spring的JdbcTemplate模式，簡化LDAP訪問。
Spring Session：session管理的開發工具包，讓你可以把session保存到redis等，進行集群化session管理。
Spring Web Services：是基于Spring的Web服務框架，提供SOAP服務開發，允許通過多種方式創建Web服務。
Spring Shell：提供交互式的Shell可讓你使用簡單的基于Spring的編程模型來開發命令，比如Spring Roo命令。
Spring Roo：是一種Spring開發的輔助工具，使用命令行操作來生成自動化項目，操作非常類似于Rails。
Spring Scala：為Scala語言編程提供的spring框架的封裝（新的編程語言，Java平臺的Scala于2003年底/2004年初發布）。
Spring BlazeDS Integration：一個開發RIA工具包，可以集成Adobe Flex、BlazeDS、Spring以及Java技術創建RIA。
Spring Loaded：用于實現java程序和web應用的熱部署的開源工具。
Spring REST Shell：可以調用Rest服務的命令行工具，敲命令行操作Rest服務。
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Spring cloud子項目
目前來說spring主要集中于spring boot（用于開發微服務）和spring cloud相關框架的開發，我們從幾張圖著手理解，然后再具體介紹：
spring cloud子項目包括：
Spring Cloud Config：配置管理開發工具包，可以讓你把配置放到遠程服務器，目前支持本地存儲、Git以及Subversion。
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Spring Cloud Bus：事件、消息總線，用于在集群（例如，配置變化事件）中傳播狀態變化，可與Spring Cloud Config聯合實現熱部署。
Spring Cloud Netflix：針對多種Netflix組件提供的開發工具包，其中包括Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius等。
Netflix Eureka：云端負載均衡，一個基于 REST 的服務，用于定位服務，以實現云端的負載均衡和中間層服務器的故障轉移。
Netflix Hystrix：容錯管理工具，旨在通過控制服務和第三方庫的節點,從而對延遲和故障提供更強大的容錯能力。
Netflix Zuul：邊緣服務工具，是提供動態路由，監控，彈性，安全等的邊緣服務。
Netflix Archaius：配置管理API，包含一系列配置管理API，提供動態類型化屬性、線程安全配置操作、輪詢框架、回調機制等功能。
Spring Cloud for Cloud Foundry：通過Oauth2協議綁定服務到CloudFoundry，CloudFoundry是VMware推出的開源PaaS云平臺。
Spring Cloud Sleuth：日志收集工具包，封裝了Dapper,Zipkin和HTrace操作。
Spring Cloud Data Flow：大數據操作工具，通過命令行方式操作數據流。
Spring Cloud Security：安全工具包，為你的應用程序添加安全控制，主要是指OAuth2。
Spring Cloud Consul：封裝了Consul操作，consul是一個服務發現與配置工具，與Docker容器可以無縫集成。
Spring Cloud Zookeeper：操作Zookeeper的工具包，用于使用zookeeper方式的服務注冊和發現。
Spring Cloud Stream：數據流操作開發包，封裝了與Redis,Rabbit、Kafka等發送接收消息。
Spring Cloud CLI：基于 Spring Boot CLI，可以讓你以命令行方式快速建立云組件。
【參考詳解】為什么選擇Spring Boot作為微服務的入門級微框架-CSDN.NET http://www.csdn.net/article/a/2016-05-12/15838098
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WHAT - 什么是微服務
微服務簡介
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這次參加JavaOne2015最大的困難就是聽Microservice相關的session，無論內容多么水，只要題目帶microservice，必定報不上名，可見Microservice有多火。最喜歡其中一頁。關于這個典故，可以參考this，此圖適用于一切高大上的名字——技術有SOA，Agile，CLOUD，DevOps等等，古代有道，氣，八卦等等。此類名詞的最大特點就是?一解釋就懂，一問就不知，一討論就打架。?
微服務的流行，Martin功不可沒，這老頭也是個奇人，特別擅長抽象歸納和制造概念，我覺的這就是最牛逼的markting啊，感覺這也是目前國人欠缺的能力。
Martin Fowler是國際著名的OO專家，敏捷開發方法的創始人之一，現為ThoughtWorks公司的首席科學家.福勒（Martin Fowler），在面向對象分析設計、UML、模式、軟件開發方法學、XP、重構等方面，都是世界頂級的專家，現為Thought Works公司的首席科學家。Thought Works是一家從事企業應用開發和集成的公司。早在20世紀80年代，Fowler就是使用對象技術構建多層企業應用的倡導者，他著有幾本經典書籍： 《企業應用架構模式》、《UML精粹》和《重構》等。—— 百度百科
先來看看傳統的web開發方式，通過對比比較容易理解什么是Microservice Architecture。和Microservice相對應的，這種方式一般被稱為Monolithic（比較難傳神的翻譯）。所有的功能打包在一個 WAR包里，基本沒有外部依賴（除了容器），部署在一個JEE容器（Tomcat，JBoss，WebLogic）里，包含了 DO/DAO，Service，UI等所有邏輯。
Monolithic比較適合小項目，優點是：
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開發簡單直接，集中式管理
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基本不會重復開發
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功能都在本地，沒有分布式的管理開銷和調用開銷
它的缺點也非常明顯，特別對于互聯網公司來說（不一一列舉了）：
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開發效率低：所有的開發在一個項目改代碼，遞交代碼相互等待，代碼沖突不斷
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代碼維護難：代碼功能耦合在一起，新人不知道何從下手
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部署不靈活：構建時間長，任何小修改必須重新構建整個項目，這個過程往往很長
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穩定性不高：一個微不足道的小問題，可以導致整個應用掛掉
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擴展性不夠：無法滿足高并發情況下的業務需求
所以，現在主流的設計一般會采用Microservice Architecture，就是基于微服務的架構。簡單來說，?微服務的目的是有效的拆分應用，實現敏捷開發和部署?。
用《The art of scalability》一書里提到的scale cube比較容易理解如何拆分。你看，我們叫分庫分表，別人總結成了scale cube，這就是抽象的能力啊，把復雜的東西用最簡單的概念解釋和總結。X軸代表運行多個負載均衡器之后運行的實例，Y軸代表將應用進一步分解為微服務 （分庫），數據量大時，還可以用Z軸將服務按數據分區（分表）
微服務的具體特征
先看看最官方的定義吧
The microservice architectural style is an approach to developing a single application as?a?suite of small services, each?running in its own process?and communicating with lightweight mechanisms, often an HTTP resource API. These services are?**built around business capabilities**?and independently deployable?by fully automated deployment machinery. There is?a?bare minimum of centralized management?of these services?, which may be written in different programming languages and use different data storage technologies.
-- James Lewis and Martin Fowler
把Martin老頭的定義大概的翻譯一下就是下面幾條，這個定義還是太抽象是不是，那就對了，就是要務虛，都說明白了誰還找他付費咨詢啊，這么貴。
1. 一些列的獨立的服務共同組成系統
2. 單獨部署，跑在自己的進程里
3. 每個服務為獨立的業務開發
4. 分布式的管理
Martin自己也說了，每個人對微服務都可以有自己的理解，不過大概的標準還是有一些的。
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分布式服務組成的系統
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按照業務而不是技術來劃分組織
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做有生命的產品而不是項目
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Smart endpoints and dumb pipes（我的理解是強服務個體和弱通信）
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自動化運維（DevOps）
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容錯
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快速演化
SOA vs Microservice
除了Smart endpoints and dumb pipes都很容易理解對嗎？相信很多人都會問一個問題，這是不是就是SOA換了個概念，掛羊頭賣狗肉啊，有說法把Microservice叫成 Lightway SOA。也有很多傳統磚家跳出來說Microservice就是SOA。其實Martin也沒否認SOA和Microservice的關系。
我個人理解，Microservice是SOA的傳承，但一個最本質的區別就在于Smart endpoints and dumb pipes，或者說是真正的分布式的、去中心化的。Smart endpoints and dumb pipes本質就是去ESB，把所有的“思考”邏輯包括路由、消息解析等放在服務內部（Smart endpoints），去掉一個大一統的ESB，服務間輕（dumb pipes）通信，是比SOA更徹底的拆分。
HOW - 怎么具體實踐微服務
聽上去好像都不錯，具體怎么落地啊？這需要回答下面幾個問題：
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客戶端如何訪問這些服務？
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服務之間如何通信？
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這么多服務，怎么找?
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服務掛了怎么辦？
客戶端如何訪問這些服務？
原來的Monolithic方式開發，所有的服務都是本地的，UI可以直接調用，現在按功能拆分成獨立的服務，跑在獨立的一般都在獨立的虛擬機上的 Java進程了。客戶端UI如何訪問他的？后臺有N個服務，前臺就需要記住管理N個服務，一個服務下線/更新/升級，前臺就要重新部署，這明顯不服務我們 拆分的理念，特別當前臺是移動應用的時候，通常業務變化的節奏更快。另外，N個小服務的調用也是一個不小的網絡開銷。還有一般微服務在系統內部，通常是無 狀態的，用戶登錄信息和權限管理最好有一個統一的地方維護管理（OAuth）。
所以，一般在后臺N個服務和UI之間一般會一個代理或者叫API Gateway，他的作用包括
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提供統一服務入口，讓微服務對前臺透明
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聚合后臺的服務，節省流量，提升性能
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提供安全，過濾，流控等API管理功能
我的理解其實這個API Gateway可以有很多廣義的實現辦法，可以是一個軟硬一體的盒子，也可以是一個簡單的MVC框架，甚至是一個Node.js的服務端。他們最重要的作 用是為前臺（通常是移動應用）提供后臺服務的聚合，提供一個統一的服務出口，解除他們之間的耦合，不過API Gateway也有可能成為單點故障點或者性能的瓶頸。
一般用過Taobao Open Platform的就能很容易的體會，TAO就是這個API Gateway。
服務之間如何通信？
因為所有的微服務都是獨立的Java進程跑在獨立的虛擬機上，所以服務間的通行就是IPC（inter process communication），已經有很多成熟的方案。現在基本最通用的有兩種方式。這幾種方式，展開來講都可以寫本書，而且大家一般都比較熟悉細節了， 就不展開講了。
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同步調用
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REST（JAX-RS，Spring Boot）
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RPC（Thrift, Dubbo）
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異步消息調用(Kafka, Notify, MetaQ)
一般同步調用比較簡單，一致性強，但是容易出調用問題，性能體驗上也會差些，特別是調用層次多的時候。RESTful和RPC的比較也是一個很有意 思的話題。一般REST基于HTTP，更容易實現，更容易被接受，服務端實現技術也更靈活些，各個語言都能支持，同時能跨客戶端，對客戶端沒有特殊的要 求，只要封裝了HTTP的SDK就能調用，所以相對使用的廣一些。RPC也有自己的優點，傳輸協議更高效，安全更可控，特別在一個公司內部，如果有統一個 的開發規范和統一的服務框架時，他的開發效率優勢更明顯些。就看各自的技術積累實際條件，自己的選擇了。
而異步消息的方式在分布式系統中有特別廣泛的應用，他既能減低調用服務之間的耦合，又能成為調用之間的緩沖，確保消息積壓不會沖垮被調用方，同時能 保證調用方的服務體驗，繼續干自己該干的活，不至于被后臺性能拖慢。不過需要付出的代價是一致性的減弱，需要接受數據最終一致性；還有就是后臺服務一般要 實現冪等性，因為消息發送出于性能的考慮一般會有重復（保證消息的被收到且僅收到一次對性能是很大的考驗）；最后就是必須引入一個獨立的broker，如 果公司內部沒有技術積累，對broker分布式管理也是一個很大的挑戰。
這么多服務，怎么找?
在微服務架構中，一般每一個服務都是有多個拷貝，來做負載均衡。一個服務隨時可能下線，也可能應對臨時訪問壓力增加新的服務節點。服務之間如何相互 感知？服務如何管理？這就是服務發現的問題了。一般有兩類做法，也各有優缺點。基本都是通過zookeeper等類似技術做服務注冊信息的分布式管理。當 服務上線時，服務提供者將自己的服務信息注冊到ZK（或類似框架），并通過心跳維持長鏈接，實時更新鏈接信息。服務調用者通過ZK尋址，根據可定制算法， 找到一個服務，還可以將服務信息緩存在本地以提高性能。當服務下線時，ZK會發通知給服務客戶端。
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客戶端做：優點是架構簡單，擴展靈活，只對服務注冊器依賴。缺點是客戶端要維護所有調用服務的地址，有技術難度，一般大公司都有成熟的內部框架支持，比如Dubbo。
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服務端做：優點是簡單，所有服務對于前臺調用方透明，一般在小公司在云服務上部署的應用采用的比較多。
這么多服務，服務掛了怎么辦？
前面提到，Monolithic方式開發一個很大的風險是，把所有雞蛋放在一個籃子里，一榮俱榮，一損俱損。而分布式最大的特性就是網絡是不可靠 的。通過微服務拆分能降低這個風險，不過如果沒有特別的保障，結局肯定是噩夢。我們剛遇到一個線上故障就是一個很不起眼的SQL計數功能，在訪問量上升 時，導致數據庫load彪高，影響了所在應用的性能，從而影響所有調用這個應用服務的前臺應用。所以當我們的系統是由一系列的服務調用鏈組成的時候，我們 必須確保任一環節出問題都不至于影響整體鏈路。相應的手段有很多：
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重試機制
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限流
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熔斷機制
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負載均衡
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降級（本地緩存）
這些方法基本上都很明確通用，就不詳細說明了。比如Netflix的Hystrix：https://github.com/Netflix/Hystrix
WHY - 微服務的應用
這里有一個圖非常好的總結微服務架構需要考慮的問題，包括
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API Gateway
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服務間調用
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服務發現
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服務容錯
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服務部署
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數據調用
微服務的優點和缺點（或者說挑戰）一樣明顯。
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優點
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開發簡單
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技術棧靈活
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服務獨立無依賴
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獨立按需擴展
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可用性高
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缺點（挑戰）
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多服務運維難度
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系統部署依賴
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服務間通信成本
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數據一致性
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系統集成測試
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重復工作
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性能監控
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沒有最好的，只有適合自己的。
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對于大的互聯網公司，微服務架構是血液，是習慣，每家公司都有自己的套路和架構，細節有不同，但是核心理念是通的。
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對于一般的公司而言，實踐微服務有非常大的技術挑戰，于是乎才有了這么多IT供應商考慮這里的商機。微服務比較適合未來有一定的擴展復雜度，且有 很大用戶增量預期的應用，說人話就是新興的互聯網公司。創業初期，不可能買大量的機器或者很貴的機器，但是又必須考慮應對成功后的巨量的用戶，微服務架構 成了最好的選擇。?
So What - 思考
看到上面的圖，不是不覺得特別的熟悉？其實我們N年前就用的滾瓜爛熟了好不好？褲子都拖了，你就給我看這個？
from:?https://github.com/Netflix/recipes-rss/wiki/Architecture
其實本來所謂的微服務就是對互聯網在應用技術的一個總結歸納，IT廠商鼓吹所有概念無非是為了生意（business），SOA是，Cloud是，Microservice也是。下面玩笑很有意思的概括了這個情況（我加了第一條線，原圖見這里）
所以微服對我們的思考我覺得更多的是思維上的，對已微服務架構，?技術上不是問題，意識比工具重要。
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按照業務 或者客戶需求組織資源（這是最難的）
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做有生命的產品，而不是項目
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頭狼戰隊，全棧化
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后臺服務貫徹Single Responsibility Principle
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VM->Docker （to PE）
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DevOps (to PE)
同時，對于開發同學，有這么多的中間件和強大的PE支持固然是好事，我們也需要深入去了解這些中間件背后的原理，知其然知其所以然，設想下，如果我們是一個小公司的CTO，離開的阿里的大環境，在有限的技術資源如何通過開源技術實施微服務？
最后，一般提到微服務都離不開DevOps和Docker，理解微服務架構是核心，devops和docker是工具，是手段。下次在抽時間再學習整理下。
參考資料和推薦閱讀
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http://www.infoq.com/articles/microservices-intro
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http://martinfowler.com/articles/microservices.html
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http://martinfowler.com/microservices/
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http://highscalability.com/blog/2014/4/8/microservices-not-a-free-lunch.html
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https://www.nginx.com/blog/introduction-to-microservices/
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http://microservices.io/patterns/microservices.html
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http://www.infoq.com/presentations/migration-cloud-native
-
https://github.com/Netflix/recipes-rss
-
http://www.mattstine.com/microservices
構建微服務：Spring boot 提高篇 - 純潔的微笑 - 博客園 http://www.cnblogs.com/ityouknow/p/5730412.html
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作者：天府云創
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/enweitech/article/details/52582918
版權聲明：本文為作者原創文章，轉載請附上博文鏈接！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的基于Spring Boot和Spring Cloud实现微服务架构学习的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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