1. 基本介绍

• 目标：了解云时代背景下的软件开发
• 内容：微服务应用的设计、开发、部署
• 推荐书籍：《微服务架构设计模式》 克里斯·理查森 著，喻勇 译. ，机械工业出版社，2019.5
  《Spring Cloud与Docker微服务架构实战（第2版）》，周立，电子工业出版社，2018.7
  《Spring微服务实战》，约翰·卡内尔 著，异步社区译，人民邮电出版社，2018.5
• 开发环境
• 操作系统：Windows 10、Chrome、CPU支持虚拟化，最少4GB 内存，推荐8GB 或16GB（因为要演示Kubernetes）
• 开发环境：JDK 8+、STS、Vs Code、Spring Web、Spring Data JPA、H2、Spring Cloud
• 部署环境：Docker Desktop、Kubernetes + Istio + Knative

2. 概述

• 当前已经进入了云时代
  1. 数字化、网络化深入人心
  2. 越来越多的服务运行在云上
  3. 网络就是云，云就是网络
  4. 网络与水、电、气一样重要

3. 云时代企业应用的需求（云应用）

• 零故障时间：7 * 24 小时服务
  1. 对于关键应用，用户越来越不能忍受服务掉线
  2. 即便是由于系统升级造成的短暂不可用也不能忍受
  3. 对于运维工程师：保证基础设施的可用性
  4. 对于开发工程师：设计松耦合的系统
  · 设计、开发的松耦合
  · 部署、运行时的松耦合
• 快速的反馈周期：必须具备快速的发布能力
  1. 第一时间满足用户的需求
  2. 单块应用做不到快速反馈
• 移动和物联网的多设备支持
  1. 多终端设备：手机、平板、桌面、电视等
  2. 物联网设备：智能家居，智慧交通等
  3. 无时不在获取数据，数据请求规模激增
  4. 数据量越来越大，需要强大的计算能力
• 数据驱动
  1. 不需要巨大的、集中式的数据库
  2. 需要小的，分布式的，本地化的数据库
  3. 智能化：通过数据挖掘价值

4. 单块应用

• 所有的功能被打包成 WAR 或 JAR 包，并且运行在一个进程中
  1. 开发时，一个大工程包含了所有的模块代码，共享同一个版本
  2. 部署时，打包为单独的 WAR 或 JAR
  3. 运行时，运行在一个 JVM 进程中（包括服务器进程或单独进程）
• 单块应用的好处
  1. 开发简单：有许多先进的 IDE 全面支持单个应用的开发
  2. 适应性强：可以很容易修改代码，数据库设计，然后构建和部署
  3. 容易测试：很容易写出端到端的测试代码
  4. 容易部署：打包然后放到 Tomcat 的部署目录
  5. 容易扩展：可以方便地运行多个实例
• 但是，随着时间的推移，这些好处会逐渐消失
  1. 随着功能的不断加入，应用的功能逐渐增多，应用变得越来越复杂，应用的尺寸越来越大
  2. 开发速度越来越慢
  · IDE 的速度
  · 代码的构建速度
  · 应用的启动速度（测试时需要运行应用）
  3. 部署和交付过程很痛苦
  · 部署过程：提交代码到 VCS （版本控制服务器）-＞ 构建（编译、测试）-＞ 部署 -＞ 运行
  · 目标：追求快速反馈，一日部署多次（持续交付）
  · 但由于代码过大，部署过程很慢，无法实现快速反馈
  · 在项目工期紧张的情况下，往往仓促交付
  4. 扩展困难
  · 应用过大，并且还要运行在一个进程，需要的硬件资源很难满足
  5. 技术栈单一
  · 无法使用新技术
• 问题：当前所能够开发的应用无法满足这些需求
  1. 虽然进行了前后端分离
  2. 后端部分还属于单块应用
• 解决办法：微服务（Microservice）架构
  1. 三个维度解释微服务
  · 分解功能：把单块应用的功能分解为一个一个的服务（暂时可以理解为单体应用中的模块）
  · 分解数据：把集中式的数据库按服务分割为多个数据库，每个数据库对于其所属服务是私有的
  · 水平扩展：当需要扩展时，可以动态部署多个服务实例如：双11，12306，疫情期间的网络教学
• 好处
  1. 允许持续交付大型、复杂应用
  2. 服务很小且容易维护
  3. 服务可独立开发
  4. 服务可独立扩展
  5. 开发服务的团队能够自治
  6. 允许使用新技术
  7. 能够进行错误隔离
• 坏处
  1.设计合适的服务集有一定难度 -＞ 领域驱动设计
  2.分布式系统很复杂，给开发，测试，部署带来挑战 -＞ 云原生
  · 如何通讯：如何发现服务
  · 如何保证可靠性、一致性、安全性？
  · 横切关注点：如何记录日志与审计，如何负载均衡，如何验证与授权，如何异常处理