分布式系统架构与开发 技术原理与面试题解析

前言

第1章　认识分布式系统1

1.1　分布式系统概述1

1.1.1　从单块系统到分布式系统1

1.1.2　分布式系统的基本特性3

1.1.3　分布式系统和微服务架构4

1.2　分布式系统的核心设计要求6

1.2.1　性能6

1.2.2　可用性6

1.2.3　可扩展性6

1.2.4　服务治理7

1.3　分布式系统开发技术组件7

1.3.1　远程过程调用组件8

1.3.2　微服务构建组件10

1.3.3　通用技术组件13

1.4　分布式系统的主流开发套件15

1.4.1　Spring Boot15

1.4.2　Spring Cloud18

1.4.3　Dubbo18

1.4.4　MyBatis19

1.5　分布式系统面试题解析19

1.6　本章小结20

第2章　剖析框架代码结构的系统方法22

2.1　基于组件设计原则剖析代码结构23

2.1.1　为什么代码结构要这么设计23

2.1.2　组件设计原则与量化标准24

2.1.3　组件设计原则与代码结构：

　　　Dubbo与MyBatis28

2.1.4　循环依赖及其消除方法31

2.2　基于架构演进过程剖析代码结构39

2.2.1　如何从易到难对框架进行

　　　逐步拆解39

2.2.2　Dubbo的架构演进过程40

2.3　基于主流程剖析代码结构46

2.3.1　如何抓住主流程并对框架

　　　进行分层剖析46

2.3.2　MyBatis中的主流程46

2.4　基于基础架构组成剖析代码结构54

2.4.1　如何从基础架构扩展到

　　　具体实现框架54

2.4.2　RPC基础架构54

2.4.3　从RPC基础架构扩展到

　　　Dubbo框架61

2.5　基于可扩展性设计剖析代码结构65

2.5.1　如何在框架中预留可扩展点65

2.5.2　常见的可扩展性设计方法66

2.5.3　MyBatis TypeHandler机制68

2.6　剖析框架代码结构面试题解析72

2.7　本章小结73

第3章　网络通信74

3.1　网络通信与Dubbo框架74

3.1.1　网络通信基本概念74

3.1.2　Dubbo中的网络通信组件77

3.2　Dubbo服务器端通信原理77

3.2.1　服务器端Exchange77

3.2.2　服务器端Transport82

3.2.3　服务器端Serialize84

3.3　Dubbo客户端通信原理87

3.4　网络通信面试题解析89

3.5　本章小结90

第4章　远程调用91

4.1　服务发布和引用92

4.1.1　如何发布远程服务92

4.1.2　如何引用远程服务93

4.2　Dubbo中的远程调用94

4.2.1　Dubbo服务发布流程94

4.2.2　Dubbo服务引用流程101

4.3　远程调用面试题解析109

4.4　本章小结110

第5章　负载均衡112

5.1　负载均衡基本原理112

5.1.1　负载均衡的类型113

5.1.2　负载均衡算法和策略114

5.2　Dubbo中的负载均衡116

5.2.1　Dubbo负载均衡整体结构116

5.2.2　Dubbo负载均衡策略118

5.3　Spring Cloud中的负载均衡120

5.3.1　Netflix Ribbon核心机制120

5.3.2　Netflix Ribbon负载均衡策略122

5.3.3　Spring Cloud Netflix Ribbon

　　　实现原理124

5.4　负载均衡面试题解析127

5.5　本章小结128

第6章　服务容错129

6.1　服务容错设计思想129

6.1.1　服务消费者容错129

6.1.2　服务容错策略130

6.2　Dubbo中的集群容错132

6.2.1　Dubbo中的集群133

6.2.2　Dubbo中的容错机制134

6.3　Spring Cloud中的服务熔断136

6.3.1　Spring Cloud Circuit Breaker137

6.3.2　Hystrix熔断机制139

6.4　服务容错面试题解析147

6.5　本章小结148

第7章　服务降级149

7.1　服务降级策略149

7.1.1　服务分级149

7.1.2　服务回退150

7.2　Dubbo中的服务降级151

7.2.1　Dubbo中的Mock机制151

7.2.2　MockInvoker和Mock-

　　　ClusterInvoker152

7.3　Spring Cloud中的服务降级154

7.3.1　Spring Cloud中的回退机制154

7.3.2　基于拦截器实现回退156

7.4　服务降级面试题解析158

7.5　本章小结159

第8章　注册中心160

8.1　服务注册和发现160

8.1.1　注册中心模型160

8.1.2　注册中心实现工具163

8.2　Dubbo中的注册中心163

8.2.1　Dubbo注册中心模型163

8.2.2　ZooKeeper基本原理与

　　　操作方式164

8.2.3　ZooKeeper注册中心实现过程166

8.3　Spring Cloud中的注册中心172

8.3.1　Eureka注册中心模型172

8.3.2　Eureka服务器端基本原理173

8.3.3　Eureka客户端基本原理178

8.4　注册中心面试题解析184

8.5　本章小结185

第9章　服务网关186

9.1　服务网关的核心概念187

9.1.1　服务网关的作用187

9.1.2　服务网关的结构和功能188

9.2　Spring Cloud Gateway工作原理188

9.2.1　响应式编程概述189

9.2.2　Spring Cloud Gateway架构192

9.2.3　路由和过滤器194

9.3　服务网关面试题解析204

9.4　本章小结205

第10章　配置中心206

10.1　配置中心基本模型207

10.1.1　配置中心与微服务架构207

10.1.2　配置中心实现工具208

10.2　Spring Cloud Config工作机制209

10.2.1　Spring Cloud Config Server

　　　 工作机制209

10.2.2　Spring Cloud Config Client

　　　 工作机制213

10.3　Spring Cloud Config配置信息更新218

10.3.1　Spring Cloud Config客户端

　　　 更新策略218

10.3.2　配置信息热更新机制219

10.4　配置中心面试题解析223

10.5　本章小结225

第11章　消息通信226

11.1　事件驱动和消息通信226

11.1.1　事件驱动架构的需求226

11.1.2　消息通信机制和消息中间件228

11.1.3　基于消息通信机制的系统

　　　 集成方法229

11.2　从Spring Messaging到

　　　Spring Cloud Stream230

11.2.1　Spring Messaging和

　　　 Spring Integration 231

11.2.2　Spring Cloud Stream中的

　　　 Spring Integration233

11.2.3　Spring Cloud Stream基本架构234

11.3　Spring Cloud Stream整合

　　　消息中间件235

11.3.1　Spring Cloud Stream

　　　 发送和接收消息235

11.3.2　RabbitMQ发送和接收消息242

11.4　消息通信面试题解析245

11.5　本章小结246

第12章　动态代理247

12.1　代理模式和类型247

12.1.1　静态代理机制248

12.1.2　动态代理机制249

12.2　Dubbo远程访问中的代理机制252

12.2.1　ProxyFactory252

12.2.2　JdkProxyFactory253

12.3　MyBatis数据访问中的代理机制254

12.3.1　Mapper和动态代理254

12.3.2　延迟加载和动态代理258

12.4　动态代理面试题解析260

12.5　本章小结261

第13章　应用缓存263

13.1　应用缓存的设计策略263

13.1.1　经典缓存分层架构263

13.1.2　应用缓存的分级模式264

13.2　MyBatis一级缓存264

13.2.1　Cache264

13.2.2　PerpetualCache265

13.2.3　一级缓存与BaseExecutor268

13.3　MyBatis二级缓存271

13.3.1　CacheBuilder271

13.3.2　二级缓存与CachingExecutor274

13.4　应用缓存面试题解析277

13.5　本章小结278

第14章　资源管理279

14.1　资源管理和资源池279

14.1.1　资源池模型279

14.1.2　资源池实现示例280

14.2　MyBatis中的数据库连接池282

14.2.1　连接池的工作流程和

　　　 核心要素283

14.2.2　Connection对象获取过程284

14.2.3　PooledDataSource285

14.2.4　UnpooledDataSource289

14.3　资源管理面试题解析290

14.4　本章小结291

第15章　框架集成292

15.1　Spring中的启动扩展点292

15.1.1　InitializingBean和

　　　DisposableBean292

15.1.2　BeanPostProcessor295

15.1.3　Aware296

15.1.4　ApplicationListener299

15.2　Spring自定义标签体系305

15.2.1　标签扩展时机305

15.2.2　标签扩展的开发流程305

15.3　Spring Boot自动配置310

15.4　Dubbo的框架集成312

15.4.1　Dubbo启动机制313

15.4.2　Dubbo自定义配置标签319

15.5　MyBatis的框架集成320

15.5.1　MyBatis-Spring启动过程320

15.5.2　MyBatis-Spring-Boot-Starter326

15.6　框架集成面试题解析329

15.7　本章小结331

第16章　架构模式332

16.1　架构模式与应用332

16.1.1　模式的概念和分类332

16.1.2　基于架构模式把握框架

　　　 设计思想333

16.2　微内核模式及其应用334

16.2.1　微内核模式和插件化系统334

16.2.2　微内核模式的基本实现：

　　　 SPI机制336

16.2.3　微内核模式在Dubbo

　　　 中的应用339

16.2.4　Dubbo中的扩展点344

16.3　管道-过滤器模式及其应用346

16.3.1　管道-过滤器模式简介346

16.3.2　管道-过滤器模式在

　　　 Dubbo中的应用351

16.3.3　管道-过滤器模式在MyBatis

　　　 中的应用354

16.4　架构模式面试题解析360

16.5　本章小结362