一、系统架构的演变过程

1.0 前言

1.1 单体应用架构

1.2 垂直应用架构

1.3 分布式架构

1.4 SOA架构

1.5 微服务架构

二、微服务架构搭建

2.1 微服务架构简介

2.2 微服务案例准备

2.3 创建父工程、基础模块

2.4 创建微服务

一、系统架构的演变过程

1.0 前言

随着互联网的发展，网站应用的规模也在不断的扩大，进而导致系统架构也在不断的进行变化。从互联网早起到现在，系统架构大体经历了下面几个过程：

单体应用架构--->垂直应用架构--->分布式架构--->SOA架构--->微服务架构

当然还有悄然兴起的Service Mesh(服务网格化)。

接下来我们就来了解一下每种系统架构是什么样子的，以及各有什么优缺点吧~

1.1 单体应用架构

互联网早期，一般的网站应用流量较小，只需一个应用，将所有功能代码都部署在一起就可以，这样可以减少开发、部署和维护的成本。比如说一个电商系统，里面会包含很多用户管理，商品管理，订单管理，物流管理等等很多模块，我们会把它们做成一个web项目，然后部署到一台tomcat服务器上。

优点：

项目架构简单，小型项目的话，开发成本低
项目部署在一个节点上，维护方便

缺点：

全部功能集成在一个工程中，对于大型项目来讲不易开发和维护
项目模块之间紧密耦合，单点容错率低
无法针对不同模块进行针对性优化和水平扩展

1.2 垂直应用架构

随着访问量的逐渐增大，单一应用只能依靠增加节点来应对，但是这时候会发现并不是所有的模块都会有比较大的访问量. 还是以上面的电商为例子，用户访问量的增加可能影响的只是用户和订单模块，但是对消息模块的影响就比较小. 那么此时我们希望只多增加几个订单模块，而不增加消息模块. 此时单体应用就做不到了，垂直应用就应运而生了. 所谓的垂直应用架构，就是将原来的一个应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。比如我们可以将上面电商的单体应用拆分成:

电商系统(用户管理商品管理订单管理)
后台系统(用户管理订单管理客户管理)
CMS系统(广告管理营销管理)

这样拆分完毕之后，一旦用户访问量变大，只需要增加电商系统的节点就可以了，而无需增加后台和CMS的节点。

优点：

系统拆分实现了流量分担，解决了并发问题，而且可以针对不同模块进行优化和水平扩展
一个系统的问题不会影响到其他系统，提高容错率

缺点：

系统之间相互独立，无法进行相互调用
系统之间相互独立，会有重复的开发任务

1.3 分布式架构

当垂直应用越来越多，重复的业务代码就会越来越多。这时候，我们就思考可不可以将重复的代码抽取出来，做成统一的业务层作为独立的服务，然后由前端控制层调用不同的业务层服务呢？这就产生了新的分布式系统架构。它将把工程拆分成表现层和服务层两个部分，服务层中包含业务逻辑。表现层只需要处理和页面的交互，业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。

优点：

抽取公共的功能为服务层，提高代码复用性

缺点：

系统间耦合度变高，调用关系错综复杂，难以维护

1.4 SOA架构
在分布式架构下，当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心对集群进行实时管理。此时，用于资源调度和治理中心(SOA Service Oriented Architecture，面向服务的架构)是关键。

优点:

使用注册中心解决了服务间调用关系的自动调节

缺点:

服务间会有依赖关系，一旦某个环节出错会影响较大( 服务雪崩 )
服务关系复杂，运维、测试部署困难

1.5 微服务架构

微服务架构在某种程度上是面向服务的架构SOA继续发展的下一步，它更加强调服务的"彻底拆分"。

优点：

服务原子化拆分，独立打包、部署和升级，保证每个微服务清晰的任务划分，利于扩展
微服务之间采用Restful等轻量级http协议相互调用

缺点：

分布式系统开发的技术成本高（容错、分布式事务等）

二、微服务架构搭建

2.1 微服务架构简介

微服务架构，简单的说就是将单体应用进一步拆分，拆分成更小的服务，每个服务都是一个可以独立运行的项目。

2.2 微服务案例准备

上面都是讲的关于系统架构的演变过程以及各个架构的简单介绍，然后咱们今天主要就是以微服务架构为例，看看如何搭建一个微服务架构并且测试；

我们本次是使用的电商项目中的商品、订单、用户为案例进行讲解。

模块设计

springcloud-shop父工程

shop-common 公共模块【实体类】

shop-user 用户微服务【端口: 8070】

shop-product 商品微服务【端口: 8080】

shop-order 订单微服务【端口: 8090】

微服务调用

在微服务架构中，最常见的场景就是微服务之间的相互调用。我们以电商系统中常见的用户下单为例来演示微服务的调用：客户向订单微服务发起一个下单的请求，在进行保存订单之前需要调用商品微服务查询商品的信息。我们一般把服务的主动调用方称为服务消费者，把服务的被调用方称为服务提供者。在这种场景下，订单微服务就是一个服务消费者，商品微服务就是一个服务提供者。

2.3 创建父工程、基础模块

创建一个maven项目作为父工程，不用勾选任何配置；

然后添加以下pom依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.leaf</groupId>
    <artifactId>spcloud-shop</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>shop-common</module>
    </modules>
    <packaging>pom</packaging>

    <!--依赖版本的锁定-->
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <spring-boot.version>2.3.2.RELEASE</spring-boot.version>
        <spring-cloud.version>Hoxton.SR9</spring-cloud.version>
        <spring-cloud-alibaba.version>2.2.6.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- SpringBoot 依赖配置 -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-boot.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

</project>

然后再创建一个基础模块，同样也是maven项目；

添加以下pom依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>spcloud-shop</artifactId>
        <groupId>com.leaf</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>shop-common</artifactId>

    <!--依赖-->
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.56</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2.4 创建微服务

接下来就是分别创建我们的三个微服务，这些就是都为springboot项目；

并且导入以下pom依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

    <parent>
        <artifactId>spcloud-shop</artifactId>
        <groupId>com.leaf</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <!-- 除了下面这两灵活替换，其他都一样 -->
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>shop-user</artifactId>

    <dependencies>
        <!--springboot-web-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--shop-common-->
        <dependency>
            <groupId>com.leaf</groupId>
            <artifactId>shop-common</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

然后我们就可以创建我们的controller层进行一个简单的测试啦：

UserController

package com.leaf.shopuser.controller;

import com.leaf.model.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author Leaf
 * @site 2977819715
 * @company 玉渊工作室
 * @create  2022-11-25 2:12
 */
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @RequestMapping("/get/{id}")
    public User get(@PathVariable("id") Integer id){
        return new User(id,"Leaf","999","123456789");
    }

}

ProductController

package com.leaf.shopproduct.controller;

import com.leaf.model.Product;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author Leaf
 * @site 2977819715
 * @company 玉渊工作室
 * @create  2022-11-25 2:16
 */
@RestController
@RequestMapping("/product")
public class ProductController {

    @RequestMapping("/get/{pid}")
    public Product get(@PathVariable("pid") Integer pid){
        return new Product(pid,"《西游记》",99d,36);
    }

}

OrderController

package com.leaf.shoporder.controller;

import com.leaf.model.Order;
import com.leaf.model.Product;
import com.leaf.model.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * @author Leaf
 * @site 2977819715
 * @company 玉渊工作室
 * @create  2022-11-25 2:11
 */
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @RequestMapping("/get/{uid}/{pid}")
    public Order get(@PathVariable("uid") Integer uid,
                     @PathVariable("pid") Integer pid){

        /**
         * 在订单微服务中调用：用户微服务、商品微服务，也就是跨项目调用
         */
        User user = restTemplate.getForObject("http://localhost:8070/user/get/" + uid, User.class);
        Product product = restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/product/get/" + pid, Product.class);
        Order order = new Order();
        order.setUsername(user.getUsername());
        order.setUid(user.getUid());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPid(product.getPid());
        order.setOid(System.currentTimeMillis());
        order.setNumber(product.getStock());
        return order;
    }

}

这里就要注意，我们是在订单的微服务项目中调用其他两个服务，所用到的RestTemplate需要在订单服务的启动类加入Bean管理；

代码如下：

package com.leaf.shoporder;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@SpringBootApplication(exclude= DataSourceAutoConfiguration.class)
public class ShopOrderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ShopOrderApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }

}

然后我们把三个微服务全部启动，直接运行访问http://localhost:8090/order/get/5/9就好啦：