第2章Spring Cloud总览

在介绍微服务架构相关的概念之后，本章将会介绍Spring Cloud相关的概念。Spring Cloud是一系列框架的有机集合，基于Spring Boot实现的云应用开发工具，为云原生应用开发中的服务发现与注册、熔断机制、服务路由、分布式配置中心、消息总线、负载均衡和链路监控等功能的实现提供了一种简单的开发方式。

本章将会对Spring Cloud架构及相关组件进行初步介绍，然后介绍Spring Cloud上下文和Spring Cloud的公共抽象，这部分内容可能会在多个组件中出现，所以此处的介绍并不依赖具体的组件。

2.1　Spring Cloud架构

Spring社区推出Spring Cloud框架与其自身的理念演变密切相关。Spring是于2003年兴起的一个轻量级的Java开发框架，但是随着其不断地发展壮大，框架的代码规模越来越庞大，集成的项目越来越多，配置文件也变得越来越混乱，慢慢地背离最初的理念。如今，分布式系统和微服务架构等更多新的技术理念的陆续出现，催生了这样一种想法：Spring社区需要一款框架来改善以前的开发模式并适应微服务开发环境。Spring Cloud也就此应运而生。

1.版本说明

Spring Cloud不同于其他独立项目，它是拥有众多子项目的项目集合。其所有版本由版本名和版本号组成，如Finchley M9和Edgware SR3。Finchley和Edgware就是版本名，名字是以伦敦地铁站命名并且遵循字母顺序（第一个release版本为Angel，第二个为Brixton），而M9和SR3是版本号。M是里程碑（milestone）的含义，M9就是指第九个里程碑。SR（Service Releases）则代表着稳定版本，后边一般都会有一个递增的数字，例如SR3就是指第三个发布版本。图2-1为Spring Cloud包含的组件的详细列表，最新的版本为Finchley RELEASE，基于Spring Boot 2.0.3，Spring Boot 2.X相对之前版本有较大的变动。本书的源码分析根据最新的Finchley RELEASE展开。

图2-1　Spring Cloud组件及其对应的版本

2. Spring Cloud组成

Spring Cloud是在Spring Boot的基础上构建的，用于简化分布式系统构建的工具集，为开发人员提供快速建立分布式系统中一些常见的组件。Spring Cloud技术体系如图2-2所示。

Spring Cloud包含的组件众多，各个组件都有各自不同的特色和优点，为用户提供丰富的选择：

服务注册与发现组件：Eureka、Zookeeper和Consul等。本书将会重点讲解Eureka，Eureka是一个REST风格的服务注册与发现的基础服务组件。

服务调用组件：Hystrix、Ribbon和OpenFeign；其中Hystrix能够使系统在出现依赖服务失效的情况下，通过隔离系统依赖服务的方式，防止服务级联失败，同时提供失败回滚机制，使系统能够更快地从异常中恢复；Ribbon用于提供客户端的软件负载均衡算法，还提供了一系列完善的配置项如连接超时、重试等；OpenFeign是一个声明式RESTful网络请求客户端，它使编写Web服务客户端变得更加方便和快捷。

图2-2　Spring Cloud技术体系

路由和过滤组件：包括Zuul和Spring Cloud Gateway。Spring Cloud Gateway提供了一个构建在Spring 生态之上的API网关，其旨在提供一种简单而有效的途径来发送API，并为他们提供横切关注点，如：安全性、监控指标和弹性。

配置中心组件：Spring Cloud Config实现了配置集中管理、动态刷新等配置中心的功能。配置通过Git或者简单文件来存储，支持加解密。

消息组件：Spring Cloud Stream和Spring Cloud Bus。Spring Cloud Stream对于分布式消息的各种需求进行了抽象，包括发布订阅、分组消费和消息分区等功能，实现了微服务之间的异步通信。Spring Cloud Bus主要提供了服务间的事件通信（如刷新配置）。

安全控制组件：Spring Cloud Security基于OAuth2.0开放网络的安全标准，提供了微服务环境下的单点登录、资源授权和令牌管理等功能。

链路监控组件：Spring Cloud Sleuth提供了全自动、可配置的数据埋点，以收集微服务调用链路上的性能数据，并可以结合Zipkin进行数据存储、统计和展示。

除了上述组件之外，Spring Cloud还提供了命令行工具Spring Cloud Cli和集群工具Spring Cloud Cluster。Spring Cloud Cli提供了以命令行和脚本的方式来管理微服务及Spring Cloud组件的方式，Spring Cloud Cluster提供了集群选主、分布式锁和一次性令牌等分布式集群需要的技术组件。