分布式微服务架构:原理与实战

第1章 从架构演进启程 1
1.1 水平分层架构 1
1.1.1 应用架构概述 1
1.1.2 MVC架构/水平分层架构 2
1.2 SOA服务化架构 3
1.2.1 SOA概述 4
1.2.2 SOA的特征 4
1.2.3 SOA面临的问题 5
1.3 分布式微服务架构 5
1.3.1 微服务概述 5
1.3.2 SOA与微服务 5
1.3.3 微服务架构的特点 6
1.3.4 微服务架构的缺点 6
1.3.5 微服务架构全景图 7
1.3.6 微服务类型 8
1.3.7 微服务拆分原则与步骤 9
第2章 微服务开发框架 11
2.1 环境准备 11
2.1.1 安装JDK 11
2.1.2 安装 Intellij IDEA 14
2.1.3 安装 Apache Maven 14
2.2 一分钟快速搭建Spring Boot项目 15
2.2.1 使用Spring Initializr新建项目 15
2.2.2 测试 18
2.3 Spring Boot简单介绍 18
2.3.1 Spring Boot核心功能及特性 19
2.3.2 Spring Boot的缺点 20
2.4 Spring Boot目录介绍 20
2.4.1 Spring Boot工程目录 20
2.4.2 Spring Boot入口类 21
2.4.3 Spring Boot测试类 22
2.4.4 pom文件 23
2.5 Spring Boot生产级特性 24
2.5.1 应用监控 24
2.5.2 健康检查 28
2.5.3 跨域访问 29
2.5.4 外部配置 30
第3章 分布式RPC框架 31
3.1 RPC框架概述 31
3.1.1 RPC的定义 31
3.1.2 RPC核心组件 31
3.1.3 RPC调用过程 32
3.1.4 RPC框架调用分类 33
3.1.5 RPC框架性能 35
3.1.6 RPC框架与分布式服务框架 35
3.2 RPC框架 36
3.2.1 RMI远程方法调用 36
3.2.2 Thrift 37
3.2.3 Hessian 38
3.2.4 Avro-RPC 38
3.2.5 gRPC 38
3.2.6 其他RPC框架 39
第4章 序列化与反序列化 40
4.1 序列化与反序列化 40
4.1.1 序列化/反序列化概念 40
4.1.2 序列化/反序列化特性 41
4.2 常用序列化框架 41
4.2.1 Java默认序列化 41
4.2.2 XML序列化框架 46
4.2.3 JSON序列化框架 48
4.2.4 ProtoBuf序列化框架 50
第5章 微服务底层通信与协议 54
5.1 Java网络通信 54
5.1.1 传统BIO编程 54
5.1.2 伪异步I/O编程 60
5.1.3 NIO编程 62
5.2 Netty框架 78
5.2.1 Netty概述 78
5.2.2 **个Netty应用程序 78
5.2.3 Netty架构设计 84
5.3 分布式服务框架协议 89
5.3.1 主流公有协议 89
5.3.2 私有协议设计 90
第6章 服务路由与负载均衡 94
6.1 服务路由概述 94
6.1.1 服务路由的定义 94
6.1.2 服务信息存放方式 94
6.2 负载均衡概述 95
6.2.1 Nginx的定义 95
6.2.2 负载均衡的实现 95
6.2.3 负载均衡算法 98
第7章 微服务注册中心 103
7.1 了解微服务注册中心 103
7.1.1 注册中心几个概念 103
7.1.2 注册中心 104
7.2 ZooKeeper实现服务注册中心 104
7.2.1 ZooKeeper概述 104
7.2.2 ZooKeeper的原理 105
7.2.3 ZooKeeper的安装 106
7.2.4 ZooKeeper搭建集群环境 109
7.2.5 ZooKeeper集群总体架构 110
7.2.6 命令行客户端zkCli.sh 112
7.2.7 ZkClient连接ZooKeeper 116
7.2.8 ZooKeeper实现服务注册与发现 120
第8章 微服务框架服务调用与容错 122
8.1 服务调用概述 122
8.2 服务调用方式 123
8.2.1 同步服务调用 123
8.2.2 异步服务调用 125
8.2.3 并行服务调用 130
8.2.4 泛化调用 132
第9章 分布式微服务封装与部署 133
9.1 微服务封装技术 133
9.1.1 Docker概述 133
9.1.2 Docker的基本概念 135
9.1.3 Docker架构 135
9.1.4 Docker的安装 137
9.1.5 Docker的常用命令 138
9.1.6 制作镜像 142
9.1.7 使用Dockerfile构建镜像 144
9.1.8 Spring Boot集成Docker 147
9.2 微服务部署概述 150
9.2.1 蓝绿部署 150
9.2.2 滚动发布 152
9.2.3 灰度发布/金丝雀部署 154
第10章 分布式服务限流 155
10.1 服务限流概述 155
10.1.1 限流定义 155
10.1.2 限流算法 155
10.2 限流设计 157
10.2.1 限流设计原理 157
10.2.2 分级限流 158
第11章 服务降级、熔断、调度 159
11.1 服务降级概述 159
11.2 服务降级方式 159
11.2.1 服务降级开关 159
11.2.2 自动降级 160
11.2.3 读服务降级 161
11.2.4 写服务降级 161
11.3 服务容错策略 161
11.3.1 失败转移（Failover） 162
11.3.2 失败自动恢复（Failback） 162
11.3.3 快速失败（Failfast） 162
11.3.4 失败缓存（FailCache） 162
11.4 Hystrix降级、熔断 162
11.4.1 Hystrix简介 162
11.4.2 Hystrix实现降级/熔断 164
11.5 服务优先级设计 165
11.5.1 服务实例数量调整 165
11.5.2 加权优先级队列 166
11.5.3 线程调度器 167
第12章 服务版本与服务发布 168
12.1 服务概述 168
12.2 服务版本 168
12.2.1 服务版本概述 168
12.2.2 Snapshot和Release 169
12.3 服务发布 169
12.3.1 服务发布概述 169
12.3.2 服务发布方式 170
第13章 分布式微服务日志中心 173
13.1 分布式日志概述 173
13.1.1 结构化日志/非结构化日志 173
13.1.2 日志类型 175
13.2 日志框架 175
13.2.1 JDK Logger 175
13.2.2 Apache Commons Logging 177
13.2.3 Log4j/Log4j 2 177
13.2.4 Spring Boot集成Log4j 179
13.2.5 Docker日志框架 181
13.2.6 Linux系统Syslog 183
13.3 搭建日志中心 183
13.3.1 ELK概述 183
13.3.2 Elasticsearch日志存储 184
13.3.3 Logstash日志收集 189
13.3.4 Fluentd日志收集 191
13.3.5 Kibana日志查询 193
13.3.6 ELK架构与Docker整合 194
13.3.7 ELK架构原理 195
第14章 分布式微服务监控 197
14.1 分布式服务架构监控 197
14.1.1 监控的价值 197
14.1.2 监控的完整体系 197
14.1.3 微服务监控类型 198
14.1.4 Spring Boot应用监控 198
14.1.5 Spring Boot Admin监控系统 201
14.2 搭建系统监控中心 206
14.2.1 概述 206
14.2.2 时序数据收集系统：cAdvisor 206
14.2.3 时序数据存储系统：InfluxDB 209
14.2.4 时序数据分析系统：Grafana 212
14.2.5 集成InfluxDB cAdvisor Grafana 214
第15章 分布式微服务配置中心 218
15.1 配置中心概述 218
15.1.1 配置概述 218
15.1.2 配置中心解决问题 218
15.1.3 全局配置 219
15.1.4 配置中心 221
15.2 Spring Cloud Config 223
15.2.1 Spring Cloud Config概述 223
15.2.2 Spring Cloud Config快速入门 224
第16章 分布式微服务存储与解耦 232
16.1 分布式数据库架构 232
16.1.1 分库 232
16.1.2 分表 233
16.1.3 水平切分的方式 233
16.1.4 垂直切分的方式 235
16.1.5 分组 235
16.1.6 Mycat分库分表实战 236
16.1.7 Spring MyBatis Mycat快速体验 240
16.2 分布式事务 249
16.2.1 数据库事务 249
16.2.2 分布式事务 249
16.2.3 CAP定理 250
16.2.4 BASE理论 251
16.2.5 两阶段提交（2PC） 252
16.2.6 补偿事务（TCC） 252
16.2.7 后置提交 254
16.2.8 本地消息表（异步确保） 255
16.3 分布式缓存架构 256
16.3.1 Memcache与Redis 256
16.3.2 进程内缓存 257
16.3.3 Redis单节点安装 259
16.3.4 Redis持久化策略 260
16.3.5 Redis主从复制模式 263
16.3.6 Redis哨兵模式 266
16.3.7 Redis哨兵模式安装部署 271
16.3.8 Redis集群模式 277
16.3.9 Redis集群环境搭建 280
16.3.10 Redis缓存穿透和雪崩 288
16.4 微服务解耦 294
16.4.1 服务解耦概述 294
16.4.2 Kafka介绍 295
16.4.3 Kafka安装 299
16.4.4 Kafka搭建集群环境 300
16.4.5 Kafka Manager的安装 301
16.4.6 Kafka常用命令 301
16.4.7 Spring Boot集成Kafka 311
16.5 分布式服务Session 315
16.5.1 Session与Cookie 315
16.5.2 Session一致性问题 315
16.5.3 Session同步 316
第17章 分布式微服务测试 318
17.1 分布式微服务测试 318
17.1.1 微服务测试概述 318
17.1.2 微服务测试 319
17.2 Spring Boot单元测试 321
17.3 Mockito/PowerMockito测试框架 323
17.3.1 Mockito概述 323
17.3.2 Mockito简单实例 324
17.3.3 PowerMock概述 327
17.3.4 PowerMockito简单实例 327
17.4 H2内存型数据库 330
17.4.1 H2概述 330
17.4.2 Spring Boot集成H2 330
17.5 REST API测试 333
17.5.1 Postman概述 333
17.5.2 Postman简单使用 333
17.6 性能测试 336
17.6.1 ab概述 336
17.6.2 ab测试 336
17.6.3 其他性能测试工具 338
第18章 分布式微服务架构经典案例 341
18.1 微服务架构案例 341
18.1.1 微服务架构概述 341
18.1.2 微服务架构平台选择 342
18.1.3 微服务接口类型 342
18.2 分布式服务框架Dubbo 343
18.2.1 Dubbo概述 343
18.2.2 Dubbo原理 344
18.3 Spring Boot Spring Cloud解决方案 345
18.3.1 Spring Boot概述 345
18.3.2 Spring Cloud概述 345
18.3.3 微服务、Spring Boot、Spring Cloud的关系 347
18.3.4 Spring Cloud与Dubbo的优劣 347
18.4 Spring Boot Kubernetes Docker解决方案 348
18.4.1 Docker概述 348
18.4.2 Kubernetes概述 349
18.4.3 Kubernetes的基本概念 349
18.4.4 Kubernetes的使用 351
18.4.5 Kubernetes的架构 356
18.4.6 Kubernetes集群监控 359
18.4.7 Kubernetes集群日志管理 359
18.4.8 Kubernetes解决方案 359
参考文献 361