SpringCloud及其組件詳解

1、Spring Cloud

Spring Cloud 是實現微服務思想落地開發的一整套技術的集合。
Spring Cloud專注於提供良好的開箱即用經驗的典型用例和可擴展性機制覆蓋。

分佈式/版本化配置
服務註冊和發現
路由
service - to - service調用
負載均衡
斷路器
分佈式消息傳遞

Spring Cloud上下文爲Spring Cloud應用程序（引導上下文，加密，刷新範圍和環境端點）的ApplicationContext提供實用程序和特殊服務。Spring Cloud Commons是一組在不同的Spring Cloud實現中使用的抽象和常用類（例如Spring Cloud Netflix vs. Spring Cloud Consul）。

1.1 Spring Cloud和Dubbo的區別圖解

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1.2 微服務的技術棧

2、Spring Cloud 概述

2.1 SpringBoot和SpringCloud的區別？

SpringBoot專注於快速方便的開發單個個體微服務。
SpringCloud是關注全局的微服務協調整理治理框架，它將SpringBoot開發的一個個單體微服務整合並管理起來，
爲各個微服務之間提供，配置管理、服務發現、斷路器、路由、微代理、事件總線、全局鎖、決策競選、分佈式會話等等集成服務
SpringBoot可以離開SpringCloud獨立使用開發項目，但是SpringCloud離不開SpringBoot ，屬於依賴的關係
SpringBoot專注於快速、方便的開發單個微服務個體，SpringCloud關注全局的服務治理框架。

3、Eureka

3.1 Eureka和ZooKeeper都可以提供服務註冊與發現的功能,請說說兩個的區別

1、 ZooKeeper中的節點服務掛了就要選舉在選舉期間註冊服務癱瘓,雖然服務最終會恢復,但是選舉期間不可用的，選舉就是改微服務做了集羣，必須有一臺主其他的都是從
2、 Eureka各個節點是平等關係,服務器掛了沒關係，只要有一臺Eureka就可以保證服務可用，數據都是最新的。如果查詢到的數據並不是最新的，就是因爲Eureka的自我保護模式導致的
3、 Eureka本質上是一個工程,而ZooKeeper只是一個進程
4、 Eureka可以很好的應對因網絡故障導致部分節點失去聯繫的情況,而不會像ZooKeeper 一樣使得整個註冊系統癱瘓
5、 ZooKeeper保證的是CP，Eureka保證的是AP

CAP： C：一致性>Consistency; 取捨：(強一致性、單調一致性、會話一致性、最終一致性、弱一致性) A：可用性>Availability; P：分區容錯性>Partition tolerance;

4、Zuul

4.1 什麼是網關?

網關相當於一個網絡服務架構的入口，所有網絡請求必須通過網關轉發到具體的服務。

4.2 網關的作用是什麼

統一管理微服務請求，權限控制、負載均衡、路由轉發、監控、安全控制黑名單和白名單等

4.3 什麼是Spring Cloud Zuul（服務網關）

Zuul是對SpringCloud提供的成熟對的路由方案，他會根據請求的路徑不同，網關會定位到指定的微服務，並代理請求到不同的微服務接口，他對外隱蔽了微服務的真正接口地址。三個重要概念：動態路由表，路由定位，反向代理：

動態路由表：Zuul支持Eureka路由，手動配置路由，這倆種都支持自動更新
路由定位：根據請求路徑，Zuul有自己的一套定位服務規則以及路由表達式匹配
反向代理：客戶端請求到路由網關，網關受理之後，在對目標發送請求，拿到響應之後在給客戶端

它可以和Eureka,Ribbon,Hystrix等組件配合使用，
Zuul的應用場景：

對外暴露，權限校驗，服務聚合，日誌審計等

4.4 網關與過濾器有什麼區別

網關是對所有服務的請求進行分析過濾，過濾器是對單個服務而言。

4.5 常用網關框架有那些？

Nginx、Zuul、Gateway

4.6 Zuul與Nginx有什麼區別？

Zuul是java語言實現的，主要爲java服務提供網關服務，尤其在微服務架構中可以更加靈活的對網關進行操作。Nginx是使用C語言實現，性能高於Zuul，但是實現自定義操作需要熟悉lua語言，對程序員要求較高，可以使用Nginx做Zuul集羣。

4.7 ZuulFilter常用有那些方法

Run()：過濾器的具體業務邏輯
shouldFilter()：判斷過濾器是否有效
filterOrder()：過濾器執行順序
filterType()：過濾器攔截位置

5、Ribbon

5.1 Ribbon是什麼？

Ribbon是Netflix發佈的開源項目，主要功能是提供客戶端的軟件負載均衡算法
Ribbon客戶端組件提供一系列完善的配置項，如連接超時，重試等。簡單的說，就是在配置文件中列出後面所有的機器，Ribbon會自動的幫助你基於某種規則（如簡單輪詢，隨即連接等）去連接這些機器。我們也很容易使用Ribbon實現自定義的負載均衡算法。（有點類似Nginx）

5.2 Nginx與Ribbon的區別

Nginx是反向代理同時可以實現負載均衡，nginx攔截客戶端請求採用負載均衡策略根據upstream配置進行轉發，相當於請求通過nginx服務器進行轉發。Ribbon是客戶端負載均衡，從註冊中心讀取目標服務器信息，然後客戶端採用輪詢策略對服務直接訪問，全程在客戶端操作。

5.3 Ribbon底層實現原理

Ribbon使用discoveryClient從註冊中心讀取目標服務信息，對同一接口請求進行計數，使用%取餘算法獲取目標服務集羣索引，返回獲取到的目標服務信息。

5.4 @LoadBalanced註解的作用

開啓客戶端負載均衡。

6、Hystrix

6.1 什麼是斷路器

當一個服務調用另一個服務由於網絡原因或自身原因出現問題，調用者就會等待被調用者的響應當更多的服務請求到這些資源導致更多的請求等待，發生連鎖效應（雪崩效應）
斷路器有三種狀態

打開狀態：一段時間內達到一定的次數無法調用並且多次監測沒有恢復的跡象斷路器完全打開那麼下次請求就不會請求到該服務
半開狀態：短時間內有恢復跡象斷路器會將部分請求發給該服務，正常調用時斷路器關閉
關閉狀態：當服務一直處於正常狀態能正常調用

6.2 什麼是 Hystrix？

在分佈式系統，我們一定會依賴各種服務，那麼這些個服務一定會出現失敗的情況，就會導致雪崩，Hystrix就是這樣的一個工具，防雪崩利器，它具有服務降級，服務熔斷，服務隔離，監控等一些防止雪崩的技術。
Hystrix有四種防雪崩方式:

服務降級：接口調用失敗就調用本地的方法返回一個空
服務熔斷：接口調用失敗就會進入調用接口提前定義好的一個熔斷的方法，返回錯誤信息
服務隔離：隔離服務之間相互影響
服務監控：在服務發生調用時,會將每秒請求數、成功請求數等運行指標記錄下來。

6.3 談談服務雪崩效應

雪崩效應是在大型互聯網項目中，當某個服務發生宕機時，調用這個服務的其他服務也會發生宕機，大型項目的微服務之間的調用是互通的，這樣就會將服務的不可用逐步擴大到各個其他服務中，從而使整個項目的服務宕機崩潰.發生雪崩效應的原因有以下幾點
單個服務的代碼存在bug. 2請求訪問量激增導致服務發生崩潰(如大型商城的槍紅包，秒殺功能). 3.服務器的硬件故障也會導致部分服務不可用.

6.4 在微服務中，如何保護服務?

一般使用使用Hystrix框架，實現服務隔離來避免出現服務的雪崩效應，從而達到保護服務的效果。當微服務中，高併發的數據庫訪問量導致服務線程阻塞，使單個服務宕機，服務的不可用會蔓延到其他服務，引起整體服務災難性後果，使用服務降級能有效爲不同的服務分配資源,一旦服務不可用則返回友好提示，不佔用其他服務資源，從而避免單個服務崩潰引發整體服務的不可用.

6.5 服務雪崩效應產生的原因

因爲Tomcat默認情況下只有一個線程池來維護客戶端發送的所有的請求，這時候某一接口在某一時刻被大量訪問就會佔據tomcat線程池中的所有線程，其他請求處於等待狀態，無法連接到服務接口。

6.6 談談服務降級、熔斷、服務隔離

服務降級：當客戶端請求服務器端的時候，防止客戶端一直等待，不會處理業務邏輯代碼，直接返回一個友好的提示給客戶端。
服務熔斷是在服務降級的基礎上更直接的一種保護方式，當在一個統計時間範圍內的請求失敗數量達到設定值（requestVolumeThreshold）或當前的請求錯誤率達到設定的錯誤率閾值（errorThresholdPercentage）時開啓斷路，之後的請求直接走fallback方法，在設定時間（sleepWindowInMilliseconds）後嘗試恢復。
服務隔離就是Hystrix爲隔離的服務開啓一個獨立的線程池，這樣在高併發的情況下不會影響其他服務。服務隔離有線程池和信號量兩種實現方式，一般使用線程池方式。

6.7 服務降級底層是如何實現的？

Hystrix實現服務降級的功能是通過重寫HystrixCommand中的getFallback()方法，當Hystrix的run方法或construct執行發生錯誤時轉而執行getFallback()方法。