引言：隨着互聯網的發展，網站應用的規模不斷擴大。需求的激增，帶來的是技術上的壓力。系統架構也因此也不斷的演進、升級、迭代。從單一應用，到垂直拆分，到分佈式服務，到SOA，以及現在火熱的微服務架構，還有在Google帶領下來勢洶涌的Service Mesh。

1.1. 集中式架構

當網站流量很小時，只需一個應用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節點和成本。此時，用於簡化增刪改查工作量的數據訪問框架(ORM)是影響項目開發的關鍵。

存在的問題：

代碼耦合，開發維護困難
無法針對不同模塊進行針對性優化
無法水平擴展
單點容錯率低，併發能力差

1.2.垂直拆分

當訪問量逐漸增大，單一應用無法滿足需求，此時爲了應對更高的併發和業務需求，我們根據業務功能對系統進行拆分：

優點：

系統拆分實現了流量分擔，解決了併發問題
可以針對不同模塊進行優化
方便水平擴展，負載均衡，容錯率提高

缺點：

系統間相互獨立，會有很多重複開發工作，影響開發效率

1.3.分佈式服務

當垂直應用越來越多，應用之間交互不可避免，將核心業務抽取出來，作爲獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。此時，用於提高業務複用及整合的分佈式調用是關鍵。

優點：

將基礎服務進行了抽取，系統間相互調用，提高了代碼複用和開發效率

缺點：

系統間耦合度變高，調用關係錯綜複雜，難以維護

1.4.服務治理（SOA）

當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增加一個調度中心基於訪問壓力實時管理集羣容量，提高集羣利用率。此時，用於提高機器利用率的資源調度和治理中心(SOA)是關鍵

以前出現了什麼問題？

服務越來越多，需要管理每個服務的地址
調用關係錯綜複雜，難以理清依賴關係
服務過多，服務狀態難以管理，無法根據服務情況動態管理

服務治理要做什麼？

服務註冊中心，實現服務自動註冊和發現，無需人爲記錄服務地址
服務自動訂閱，服務列表自動推送，服務調用透明化，無需關心依賴關係
動態監控服務狀態監控報告，人爲控制服務狀態

缺點：

服務間會有依賴關係，一旦某個環節出錯會影響較大
服務關係複雜，運維、測試部署困難，不符合DevOps思想

1.5.微服務

前面說的SOA，英文翻譯過來是面向服務。微服務，似乎也是服務，都是對系統進行拆分。因此兩者非常容易混淆，但其實缺有一些差別：

微服務的特點：

單一職責：微服務中每一個服務都對應唯一的業務能力，做到單一職責
微：微服務的服務拆分粒度很小，例如一個用戶管理就可以作爲一個服務。每個服務雖小，但“五臟俱全”。
面向服務：面向服務是說每個服務都要對外暴露服務接口API。並不關心服務的技術實現，做到與平臺和語言無關，也不限定用什麼技術實現，只要提供Rest的接口即可。
自治：自治是說服務間互相獨立，互不干擾
- 團隊獨立：每個服務都是一個獨立的開發團隊，人數不能過多。
- 技術獨立：因爲是面向服務，提供Rest接口，使用什麼技術沒有別人干涉
- 前後端分離：採用前後端分離開發，提供統一Rest接口，後端不用再爲PC、移動段開發不同接口
- 數據庫分離：每個服務都使用自己的數據源
- 部署獨立，服務間雖然有調用，但要做到服務重啓不影響其它服務。有利於持續集成和持續交付。每個服務都是獨立的組件，可複用，可替換，降低耦合，易維護

微服務結構圖：

2.遠程調用方式

無論是微服務還是SOA，都面臨着服務間的遠程調用。那麼服務間的遠程調用方式有哪些呢？

常見的遠程調用方式有以下幾種：

RPC：Remote Produce Call遠程過程調用，類似的還有RMI。自定義數據格式，基於原生TCP通信，速度快，效率高。早期的webservice，現在熱門的dubbo，都是RPC的典型
Http：http其實是一種網絡傳輸協議，基於TCP，規定了數據傳輸的格式。現在客戶端瀏覽器與服務端通信基本都是採用Http協議。也可以用來進行遠程服務調用。缺點是消息封裝臃腫。

現在熱門的Rest風格，就可以通過http協議來實現。

2.1.認識RPC

RPC，即 Remote Procedure Call（遠程過程調用），是一個計算機通信協議。該協議允許運行於一臺計算機的程序調用另一臺計算機的子程序，而程序員無需額外地爲這個交互作用編程。說得通俗一點就是：A計算機提供一個服務，B計算機可以像調用本地服務那樣調用A計算機的服務。

通過上面的概念，我們可以知道，實現RPC主要是做到兩點：

實現遠程調用其他計算機的服務
- 要實現遠程調用，肯定是通過網絡傳輸數據。A程序提供服務，B程序通過網絡將請求參數傳遞給A，A本地執行後得到結果，再將結果返回給B程序。這裏需要關注的有兩點：
  - 1）採用何種網絡通訊協議？
    - 現在比較流行的RPC框架，都會採用TCP作爲底層傳輸協議
  - 2）數據傳輸的格式怎樣？
    - 兩個程序進行通訊，必須約定好數據傳輸格式。就好比兩個人聊天，要用同一種語言，否則無法溝通。所以，我們必須定義好請求和響應的格式。另外，數據在網路中傳輸需要進行序列化，所以還需要約定統一的序列化的方式。
像調用本地服務一樣調用遠程服務
- 如果僅僅是遠程調用，還不算是RPC，因爲RPC強調的是過程調用，調用的過程對用戶而言是應該是透明的，用戶不應該關心調用的細節，可以像調用本地服務一樣調用遠程服務。所以RPC一定要對調用的過程進行封裝

RPC調用流程圖：

想要了解詳細的RPC實現，給大家推薦一篇文章：自己動手實現RPC

2.2.認識Http

Http協議：超文本傳輸協議，是一種應用層協議。規定了網絡傳輸的請求格式、響應格式、資源定位和操作的方式等。但是底層採用什麼網絡傳輸協議，並沒有規定，不過現在都是採用TCP協議作爲底層傳輸協議。說到這裏，大家可能覺得，Http與RPC的遠程調用非常像，都是按照某種規定好的數據格式進行網絡通信，有請求，有響應。沒錯，在這點來看，兩者非常相似，但是還是有一些細微差別。

RPC並沒有規定數據傳輸格式，這個格式可以任意指定，不同的RPC協議，數據格式不一定相同。
Http中還定義了資源定位的路徑，RPC中並不需要
最重要的一點：RPC需要滿足像調用本地服務一樣調用遠程服務，也就是對調用過程在API層面進行封裝。Http協議沒有這樣的要求，因此請求、響應等細節需要我們自己去實現。
- 優點：RPC方式更加透明，對用戶更方便。Http方式更靈活，沒有規定API和語言，跨語言、跨平臺
- 缺點：RPC方式需要在API層面進行封裝，限制了開發的語言環境。

例如我們通過瀏覽器訪問網站，就是通過Http協議。只不過瀏覽器把請求封裝，發起請求以及接收響應，解析響應的事情都幫我們做了。如果是不通過瀏覽器，那麼這些事情都需要自己去完成。

2.3.如何選擇？

既然兩種方式都可以實現遠程調用，我們該如何選擇呢？

速度來看，RPC要比http更快，雖然底層都是TCP，但是http協議的信息往往比較臃腫，不過可以採用gzip壓縮。
難度來看，RPC實現較爲複雜，http相對比較簡單
靈活性來看，http更勝一籌，因爲它不關心實現細節，跨平臺、跨語言。

因此，兩者都有不同的使用場景：

如果對效率要求更高，並且開發過程使用統一的技術棧，那麼用RPC還是不錯的。
如果需要更加靈活，跨語言、跨平臺，顯然http更合適

那麼我們該怎麼選擇呢？

微服務，更加強調的是獨立、自治、靈活。而RPC方式的限制較多，因此微服務框架中，一般都會採用基於Http的Rest風格服務。

3.Http客戶端工具

既然微服務選擇了Http，那麼我們就需要考慮自己來實現對請求和響應的處理。不過開源世界已經有很多的http客戶端工具，能夠幫助我們做這些事情，例如：

HttpClient
OKHttp
URLConnection

接下來，我們就一起了解一款比較流行的客戶端工具：HttpClient

3.1.HttpClient

3.1.1.介紹

HttpClient是Apache公司的產品，是Http Components下的一個組件。

官網地址：http://hc.apache.org/index.html

特點：

基於標準、純淨的Java語言。實現了Http1.0和Http1.1
以可擴展的面向對象的結構實現了Http全部的方法（GET, POST, PUT, DELETE, HEAD, OPTIONS, and TRACE）
支持HTTPS協議。
通過Http代理建立透明的連接。
自動處理Set-Cookie中的Cookie。

3.1.2.使用

我們導入課前資料提供的demo工程：《http-demo》

發起get請求：

    @Test
    public void testGet() throws IOException {
        HttpGet request = new HttpGet("http://www.baidu.com");
        String response = this.httpClient.execute(request, new BasicResponseHandler());
        System.out.println(response);
    }

發起Post請求：

@Test
public void testPost() throws IOException {
    HttpPost request = new HttpPost("http://www.oschina.net/");
    request.setHeader("User-Agent",
                      "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36");
    String response = this.httpClient.execute(request, new BasicResponseHandler());
    System.out.println(response);
}

嘗試訪問昨天編寫的接口：http://localhost/hello

這個接口返回一個User對象

@Test
public void testGetPojo() throws IOException {
    HttpGet request = new HttpGet("http://localhost/hello");
    String response = this.httpClient.execute(request, new BasicResponseHandler());
    System.out.println(response);
}

我們實際得到的是一個json字符串：

{
    "id": 8,
    "userName": "liuyan",
    "password": "123456",
    "name": "柳巖",
    "age": 21,
    "sex": 2,
    "birthday": "1995-08-07T16:00:00.000+0000",
    "created": "2014-09-20T03:41:15.000+0000",
    "updated": "2014-09-20T03:41:15.000+0000",
    "note": "柳巖同學在傳智播客學表演"
}

如果想要得到對象，我們還需要手動進行Json反序列化，這一點比較麻煩。

3.1.3.Json轉換工具

HttpClient請求數據後是json字符串，需要我們自己把Json字符串反序列化爲對象，我們會使用JacksonJson工具來實現。

JacksonJson是SpringMVC內置的json處理工具，其中有一個ObjectMapper類，可以方便的實現對json的處理：

對象轉json

// json處理工具
    private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    @Test
    public void testJson() throws JsonProcessingException {
        User user = new User();
        user.setId(8L);
        user.setAge(21);
        user.setName("柳巖");
        user.setUserName("liuyan");
        // 序列化
        String json = mapper.writeValueAsString(user);
        System.out.println("json = " + json);
    }

結果：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-4zUQV0Ql-1576475727537)(assets/1526877496885.png)]

json轉普通對象

// json處理工具
private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
public void testJson() throws IOException {
    User user = new User();
    user.setId(8L);
    user.setAge(21);
    user.setName("柳巖");
    user.setUserName("liuyan");
    // 序列化
    String json = mapper.writeValueAsString(user);

    // 反序列化，接收兩個參數：json數據，反序列化的目標類字節碼
    User result = mapper.readValue(json, User.class);
    System.out.println("result = " + result);
}

結果：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-UkrvQufO-1576475727537)(assets/1526877647406.png)]

json轉集合

json轉集合比較麻煩，因爲你無法同時把集合的class和元素的class同時傳遞到一個參數。

因此Jackson做了一個類型工廠，用來解決這個問題：

// json處理工具
private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
public void testJson() throws IOException {
    User user = new User();
    user.setId(8L);
    user.setAge(21);
    user.setName("柳巖");
    user.setUserName("liuyan");

    // 序列化,得到對象集合的json字符串
    String json = mapper.writeValueAsString(Arrays.asList(user, user));

    // 反序列化，接收兩個參數：json數據，反序列化的目標類字節碼
    List<User> users = mapper.readValue(json, mapper.getTypeFactory().constructCollectionType(List.class, User.class));
    for (User u : users) {
        System.out.println("u = " + u);
    }
}

結果：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-Gfkn4M8r-1576475727538)(assets/1526877995530.png)]

json轉任意複雜類型

當對象泛型關係複雜時，類型工廠也不好使了。這個時候Jackson提供了TypeReference來接收類型泛型，然後底層通過反射來獲取泛型上的具體類型。實現數據轉換。

// json處理工具
private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Test
public void testJson() throws IOException {
    User user = new User();
    user.setId(8L);
    user.setAge(21);
    user.setName("柳巖");
    user.setUserName("liuyan");

    // 序列化,得到對象集合的json字符串
    String json = mapper.writeValueAsString(Arrays.asList(user, user));

    // 反序列化，接收兩個參數：json數據，反序列化的目標類字節碼
    List<User> users = mapper.readValue(json, new TypeReference<List<User>>(){});
    for (User u : users) {
        System.out.println("u = " + u);
    }
}

結果：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-8zwyfEgN-1576475727539)(assets/1526877988488.png)]

3.3.Spring的RestTemplate

Spring提供了一個RestTemplate模板工具類，對基於Http的客戶端進行了封裝，並且實現了對象與json的序列化和反序列化，非常方便。RestTemplate並沒有限定Http的客戶端類型，而是進行了抽象，目前常用的3種都有支持：

HttpClient
OkHttp
JDK原生的URLConnection（默認的）

首先在項目中註冊一個RestTemplate對象，可以在啓動類位置註冊：

@SpringBootApplication
public class HttpDemoApplication {

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

	@Bean
	public RestTemplate restTemplate() {
        // 默認的RestTemplate，底層是走JDK的URLConnection方式。
		return new RestTemplate();
	}
}

在測試類中直接@Autowired注入：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class)
public class HttpDemoApplicationTests {

	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;

	@Test
	public void httpGet() {
		User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/hello", User.class);
		System.out.println(user);
	}
}

通過RestTemplate的getForObject()方法，傳遞url地址及實體類的字節碼，RestTemplate會自動發起請求，接收響應，並且幫我們對響應結果進行反序列化。

小賀就是我

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