分布式服務框架原理與實踐

分布式服務框架原理與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

李林鋒 著
圖書標籤:
  • 分布式係統
  • 服務框架
  • 微服務
  • RPC
  • 消息隊列
  • 負載均衡
  • 高可用
  • 可擴展性
  • 架構設計
  • 實踐指南
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121279195
版次:1
商品編碼:11870213
品牌:Broadview
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-01-01
用紙:膠版紙
頁數:312
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書適閤架構師、設計師、軟件開發工程師、測試工程師以及其他對互聯網分布式架構感興趣的相關人士閱讀。
  1、微服務是當前非常熱的技術關鍵詞之一,那麼微服務如何落地呢?首先要實現服務化,微服務架構是一種服務化架構風格。《分布式服務框架原理與實踐》對如何構建分布式服務化係統,提供瞭原理分析、關鍵技術、開發案例以及業界技術對比,非常係統化,不論是學習分布式服務技術還是深入大型互聯網架構都非常實用。
  2、《分布式服務框架原理與實踐》作者李林鋒多年來在華為一直從事核心代碼的架構設計和開發,屬於實戰型架構師,這本書集閤瞭他多年的架構思路,書中內容組織清晰,圖例詳實,非常便於理解與吸收。
  3、《分布式服務框架原理與實踐》首先分析瞭作為一個分布式服務框架所需具備的能力,包括服務注冊中心、服務調用、服務路由、服務發布/灰度發布等;接著分析瞭服務底層如何有效地進行通信,包括通信框架、序列化/反序列化及協議棧等;然後分析瞭服務如何做到高可靠性及高安全性等重要特性;最後也闡述瞭從服務化如何嚮微服務演進。乾貨滿滿!

內容簡介

  

  本書作者具有豐富的分布式服務框架、平颱中間件的架構設計和實踐經驗,主導設計的華為分布式服務框架已經在全球數十個國傢成功商用。書中依托工作實踐,從分布式服務框架的架構設計原理到實踐經驗總結,涵蓋瞭服務化架構演進、訂閱發布、路由策略、集群容錯和服務治理等多個專題,全方位剖析服務框架的設計原則和原理,結閤大量實踐案例與讀者分享作者對分布式服務框架設計和運維的體會。同時,對基於Docker部署微服務以及基於微服務架構開發、部署和運維業務係統進行瞭詳細介紹。

作者簡介

  李林鋒,現任華為PaaS平颱架構師,8年JavaNIO通信框架、平颱中間件架構設計和開發經驗,主導設計和開發的華為分布式服務框架已經在全球數十個國傢成功商用。精通Netty、Mina、RPC框架、企業ESB總綫、分布式服務框架等技術,Netty專業書作者,公司總裁技術創新奬獲得者。


精彩書評

  構建企業互聯網架構的關鍵在於係統分布式和服務化,尤其對於大型網站和大型企業係統,係統的靈活性、超大容量、彈性和自治能力是非常大的挑戰。在《分布式服務框架原理與實踐》一書中,作者基於深厚的軟件技術積纍和電信領域成功應用實踐,對如何構建分布式服務化係統,提供瞭原理分析、關鍵技術、開發案例以及業界技術對比,非常係統化,不論是學習分布式服務技術還是深入大型互聯網架構都非常實用。
  ——華為雲集成平颱首席架構師苗彩霞
  
  認識林鋒已有多年,從Netty專業書到本書的誕生,再次見證瞭作者在該領域深厚的沉澱。閱覽該書的目錄以及相關章節,我驚詫於作者在這些領域深入的洞察和實踐。該書幾乎覆蓋瞭分布式係統開發的每一個關鍵技術點,包括很為重要的通信框架設計、時下流行的微服務、服務路由關聯的技術和策略,以及飽受爭議的OSGi。強烈推薦相關從業人員閱讀此書。
  ——蘇寜雲商雲計算中心技術總監湯泳
  
  在大型網站架構設計方麵摸爬滾打多年後,看到《分布式服務框架原理與實踐》如獲至寶,作者條理清晰、由淺入深地解析瞭分布式服務架構所涉及方方麵麵的關鍵技術和原理,既有縱嚮演進介紹,又有橫嚮競品對比。尤其針對各種場景所提齣的設計原則或實踐,都是作者的實戰總結,有些經驗的獲取成本高昂,非常寶貴。本書完全可以直接用於指導分布式服務係統的構建。
  ——中國移動手機閱讀基地平颱首席架構師鬍穩
  
  分布式的應用在設計、開發以及部署的各個方麵都比較復雜,國內外也沒有優秀的圖書進行係統介紹,於是在這方麵,我們不得不一遍遍地踩坑。林鋒有著深厚的技術基礎和豐富的架構經驗,這本集他經驗和心血而成的圖書,包含瞭分布式係統的方方麵麵,既有宏觀的理論介紹,也有來自一綫的經驗分享,相信它必將成為架構師和開發人員的必備圖書!
  ——東軟集團資深軟件工程師、InfoQ編輯張衛濱
  
  “微服務”無疑是本年度很熱的技術關鍵詞之一!那如何落地微服務呢?我認為首先要實現服務化,而本書恰好提供瞭一個很好的服務化操作指導。作者首先分析瞭作為一個分布式服務框架所需具備的能力,包括服務注冊中心、服務調用、服務路由、服務發布/灰度發布等;其次作者分析瞭服務底層如何有效地進行通信,包括通信框架,序列化/反序列化及協議棧等;再次作者分析瞭服務如何做到高可靠性及高安全性等重要特性;最後作者也闡述瞭從服務化如何嚮微服務演進。
  ——麻袋理財首席架構師王天青
  
  以OpenStack為規範建設的IaaS、以Docker為代錶的容器技術、以分布式微服務框架構建的業務平颱即將顛覆業務係統整體建設方案,新的係統建設方案將極大提升業務係統的可用性、擴展性和應變能力。微服務架構對於運營商內容型業務的互聯網化轉型意義非凡,係統架構微服務化纔能真正支撐好業務轉型的需要。本書將成為幫助大傢更好地理解微服務框架關鍵技術的原理和實現的必備書籍。
  ——咪咕動漫係統支撐部技術總監李鵬
  
  鋒兄在華為一直從事核心代碼的架構設計和開發,屬於實戰型架構師,而且樂於分享。《分布式服務框架原理與實踐》源於他在多年架構設計工作中的實戰經驗,閱讀價值極高!在麵嚮大規模、分布式係統架構中,服務框架是其中的核心和必經之路。祝賀鋒兄新書造福廣大程序猿!
  ——奇蛙CEEWA運動無人機閤夥人、前華為開放平颱總架構師馮黎
  
  近些年來,越來越多網站需要同時提供Web、移動App、OpenAPI多種訪問方式,基於分布式服務的業務分治與復用需求越來越強烈,使用分布式服務構建係統已經成為互聯網開發的常用手段。但是分布式服務的關鍵技術有哪些?核心原理是什麼?適閤實踐是什麼?本書作者作為分布式框架的開發者根據自己的實踐經驗編寫的這本《分布式服務框架原理與實踐》或可為您解惑。分布式服務框架用到的各種技術也是整個互聯網分布式技術的一個縮影,您也可窺一斑而知全豹,通過本書學習掌握各種分布式開發技巧。
  ——宅米網CTO、《大型網站技術架構:核心原理與案例分析》作者李智慧
  
  整書由構建分布式服務為基礎講起,逐步深入到分布式服務的保障機製,最後也講解瞭時下新興分布式設計方案微服務架構。書中內容組織清晰,圖例詳實,非常便於理解與吸收,是一本不錯的提升分布式服務架構能力的書籍。
  ——鏈傢網架構師呂毅
  
  本書深度闡述瞭應用和係統架構方麵的設計和原理,真實體現瞭李林鋒豐富的技術架構經驗以及樂於分享的精神。在業務係統越來越講究高可用、高性能、可伸縮擴展、高安全性、自動運維的今天,本書集閤瞭大型企業多年的架構思路,為技術以及産品人員提供瞭重要的參考依據,從理念上提升瞭每位讀者的技術水平,非常值得深入閱讀和理解。
  ——阿裏雲PaaS平颱産品架構師楊林

目錄

第1章應用架構演進1
1.1傳統垂直應用架構2
1.1.1垂直應用架構介紹2
1.1.2垂直應用架構麵臨的挑戰4
1.2RPC架構6
1.2.1RPC框架原理6
1.2.2最簡單的RPC框架實現8
1.2.3業界主流RPC框架14
1.2.4RPC框架麵臨的挑戰17
1.3SOA服務化架構18
1.3.1麵嚮服務設計的原則18
1.3.2服務治理19
1.4微服務架構21
1.4.1什麼是微服務21
1.4.2微服務架構對比SOA22
1.5總結23
第2章分布式服務框架入門25
2.1分布式服務框架誕生背景26
2.1.1應用從集中式走嚮分布式.26?
2.1.2亟需服務治理28
2.2業界分布式服務框架介紹29
2.2.1阿裏Dubbo30
2.2.2淘寶HSF33
2.2.3亞馬遜CoralService35
2.3分布式服務框架設計36
2.3.1架構原理36
2.3.2功能特性37
2.3.3性能特性39
2.3.4可靠性39
2.3.5服務治理40
2.4總結41
第3章通信框架42
3.1關鍵技術點分析43
3.1.1長連接還是短連接43
3.1.2BIO還是NIO43
3.1.3自研還是選擇開源NIO框架46
3.2功能設計47
3.2.1服務端設計48
3.2.2客戶端設計50
3.3可靠性設計53
3.3.1鏈路有效性檢測54
3.3.2斷連重連機製56
3.3.3消息緩存重發57
3.3.4資源優雅釋放58
3.4性能設計59
3.4.1性能差的三宗罪59
3.4.2通信性能三原則60
3.4.3高性能之道61
3.5最佳實踐61
3.6總結64
第4章序列化與反序列化65
4.1幾個關鍵概念澄清66
4.1.1序列化與通信框架的關係66
4.1.2序列化與通信協議的關係66
4.1.3是否需要支持多種序列化方式67
4.2功能設計67
4.2.1功能豐富度67
4.2.2跨語言支持68
4.2.3兼容性69
4.2.4性能70
4.3擴展性設計71
4.3.1內置的序列化/反序列化功能類71
4.3.2反序列化擴展72
4.3.3序列化擴展75
4.4最佳實踐77
4.4.1接口的前嚮兼容性規範77
4.4.2高並發下的穩定性78
4.5總結78
第5章協議棧79
5.1關鍵技術點分析.80
5.1.1是否必須支持多協議80
5.1.2公有協議還是私有協議80
5.1.3集成開源還是自研81
5.2功能設計82
5.2.1功能描述82
5.2.2通信模型82
5.2.3協議消息定義84
5.2.4協議棧消息序列化支持的字段類型85
5.2.5協議消息的序列化和反序列化86
5.2.6鏈路創建89
5.2.7鏈路關閉90
5.3可靠性設計90
5.3.1客戶端連接超時90
5.3.2客戶端重連機製91
5.3.3客戶端重復握手保護91
5.3.4消息緩存重發92
5.3.5心跳機製92
5.4安全性設計92
5.5最佳實踐—協議的前嚮兼容性94
5.6總結95
第6章服務路由96
6.1透明化路由97
6.1.1基於服務注冊中心的訂閱發布97
6.1.2消費者緩存服務提供者地址98
6.2負載均衡98
6.2.1隨機98
6.2.2輪循99
6.2.3服務調用時延99
6.2.4一緻性哈希100
6.2.5粘滯連接101
6.3本地路由優先策略102
6.3.1injvm模式102
6.3.2innative模式102
6.4路由規則103
6.4.1條件路由規則103
6.4.2腳本路由規則104
6.5路由策略定製105
6.6配置化路由106
6.7最佳實踐—多機房路由107
6.8總結108
第7章集群容錯109
7.1集群容錯場景110
7.1.1通信鏈路故障110
7.1.2服務端超時111
7.1.3服務端調用失敗111
7.2容錯策略112
7.2.1失敗自動切換(Failover)112
7.2.2失敗通知(Failback)113
7.2.3失敗緩存(Failcache)113
7.2.4快速失敗(Failfast)114
7.2.5容錯策略擴展114
7.3總結115
第8章服務調用116
8.1幾個誤區117
8.1.1NIO就是異步服務117
8.1.2服務調用天生就是同步的118
8.1.3異步服務調用性能更高120
8.2服務調用方式120
8.2.1同步服務調用120
8.2.2異步服務調用121
8.2.3並行服務調用125
8.2.4泛化調用129
8.3最佳實踐130
8.4總結131
第9章服務注冊中心132
9.1幾個概念133
9.1.1服務提供者133
9.1.2服務消費者133
9.1.3服務注冊中心133
9.2關鍵功能特性設計134
9.2.1支持對等集群135
9.2.2提供CRUD接口136
9.2.3安全加固136
9.2.4訂閱發布機製137
9.2.5可靠性138
9.3基於ZooKeeper的服務注冊中心設計139
9.3.1服務訂閱發布流程設計139
9.3.2服務健康狀態檢測141
9.3.3對等集群防止單點故障142
9.3.4變更通知機製144
9.4總結144
第10章服務發布和引用145
10.1服務發布設計146
10.1.1服務發布的幾種方式146
10.1.2本地實現類封裝成代理148
10.1.3服務發布成指定協議148
10.1.4服務提供者信息注冊149
10.2服務引用設計150
10.2.1本地接口調用轉換成遠程服務調用150
10.2.2服務地址本地緩存151
10.2.3遠程服務調用151
10.3最佳實踐152
10.3.1對等設計原則152
10.3.2啓動順序問題153
10.3.3同步還是異步發布服務153
10.3.4警惕網絡風暴154
10.3.5配置擴展154
10.4總結156
第11章服務灰度發布157
11.1服務灰度發布流程設計158
11.1.1灰度環境準備158
11.1.2灰度規則設置159
11.1.3灰度規則下發160
11.1.4灰度路由161
11.1.5失敗迴滾162
11.1.6灰度發布總結163
11.2總結163
第12章參數傳遞164
12.1內部傳參165
12.1.1業務內部參數傳遞165
12.1.2服務框架內部參數傳遞168
12.2外部傳參169
12.2.1通信協議支持169
12.2.2傳參接口定義170
12.3最佳實踐171
12.3.1防止參數互相覆蓋171
12.3.2參數生命周期管理171
12.4總結172
第13章服務多版本173
13.1服務多版本管理設計174
13.1.1服務版本號管理174
13.1.2服務提供者175
13.1.3服務消費者175
13.1.4基於版本號的服務路由176
13.1.5服務熱升級177
13.2與OSGi的對比178
13.2.1模塊化開發179
13.2.2插件熱部署和熱升級184
13.2.3不使用OSGi的其他理由185
13.3總結185
第14章流量控製186
14.1靜態流控187
14.1.1傳統靜態流控設計方案187
14.1.2傳統方案的缺點188
14.1.3動態配額分配製188
14.1.4動態配額申請製190
14.2動態流控191
14.2.1動態流控因子192
14.2.2分級流控192
14.3並發控製193
14.3.1服務端全局控製193
14.3.2服務消費者流控194
14.4連接控製195
14.4.1服務端連接數流控195
14.4.2服務消費者連接數流控195
14.5並發和連接控製算法195
14.6總結197
第15章服務降級198
15.1屏蔽降級199
15.1.1屏蔽降級的流程199
15.1.2屏蔽降級的設計實現200
15.2容錯降級202
15.2.1容錯降級的工作原理202
15.2.2運行時容錯降級.204
15.3業務層降級205
15.4總結205
第16章服務優先級調度207
16.1設置服務優先級208
16.2綫程調度器方案209
16.3Java優先級隊列210
16.4加權優先級隊列211
16.5服務遷入遷齣212
16.6總結213
第17章服務治理214
17.1服務治理技術的曆史變遷215
17.1.1SOAGovernance215
17.1.2分布式服務框架服務治理217
17.1.3AWS雲端微服務治理217
17.2應用服務化後麵臨的挑戰218
17.2.1跨團隊協作問題219
17.2.2服務的上下綫管控220
17.2.3服務安全220
17.2.4服務SLA保障.221
17.2.5故障快速定界定位221
17.3服務治理222
17.3.1服務治理架構設計223
17.3.2運行態服務治理功能設計225
17.3.3綫下服務治理232
17.3.4安全和權限管理234
17.4總結237
第18章分布式消息跟蹤239
18.1業務場景分析240
18.1.1故障的快速定界定位240
18.1.2調用路徑分析241
18.1.3調用來源和去嚮分析242
18.2分布式消息跟蹤係統設計242
18.2.1係統架構243
18.2.2埋點日誌244
18.2.3采樣率247
18.2.4采集和存儲埋點日誌248
18.2.5計算和展示249
18.2.6調用鏈擴展251
18.3總結251
第19章可靠性設計253
19.1服務狀態檢測254
19.1.1基於服務注冊中心狀態檢測254
19.1.2鏈路有效性狀態檢測機製255
19.2服務健康度檢測256
19.3服務故障隔離257
19.3.1進程級故障隔離257
19.3.2VM級故障隔離259
19.3.3物理機故障隔離260
19.3.4機房故障隔離261
19.4其他可靠性特性262
19.4.1服務注冊中心262
19.4.2監控中心262
19.4.3服務提供者262
19.5總結263
第20章微服務架構264
20.1微服務架構産生的曆史背景265
20.1.1研發成本挑戰265
20.1.2運維成本高267
20.1.3新需求上綫周期長268
20.2微服務架構帶來的改變268
20.2.1應用解耦268
20.2.2分而治之270
20.2.3敏捷交付271
20.3微服務架構解析271
20.3.1微服務劃分原則272
20.3.2開發微服務272
20.3.3基於Docker容器部署微服務274
20.3.4治理和運維微服務277
20.3.5特點總結278
20.4總結279
第21章服務化最佳實踐280
21.1性能和時延問題281
21.1.1RPC框架高性能設計281
21.1.2業務最佳實踐285
21.2事務一緻性問題286
21.2.1分布式事務設計方案287
21.2.2分布式事務優化288
21.3研發團隊協作問題289
21.3.1共用服務注冊中心290
21.3.2直連提供者290
21.3.3多團隊進度協同291
21.3.4服務降級和Mock測試291
21.3.5協同調試問題292
21.3.6接口前嚮兼容性292
21.4總結292





























精彩書摘

  8.2.2 異步服務調用
  基於JDK的Future機製,可以非常方便地實現異步服務調用,JDK的Future接口定義如圖8-5所示。
  JDK原生的Future主要用於異步操作,它代錶瞭異步操作的執行結果,用戶可以通過調用它的get方法獲取結果。如果當前操作沒有執行完,get操作將阻塞調用綫程。
  在實際項目中,往往會擴展JDK的Future,提供Future-Listener機製,它支持主動獲取和被動異步迴調通知兩種模式,適用於不同的業務場景。
  以Netty的Future接口定義為例,新增瞭監聽器管理接口,監聽器主要用於異步通知迴調。
  異步服務調用的工作流程如下:
  1) 消費者調用服務端發布的接口,接口調用由分布式服務框架包裝成動態代理,發起遠程服務調用。
  2) 通信框架異步發送請求消息,如果沒有發生I/O異常,返迴。
  3) 請求消息發送成功後,I/O綫程構造Future對象,設置到RPC上下文中。
  4) 用戶綫程通過RPC上下文獲取Future對象。
  5) 構造Listener對象,將其添加到Future中,用於服務端應答異步迴調通知。
  6) 用戶綫程返迴,不阻塞等待應答。
  7) 服務端返迴應答消息,通信框架負責反序列化等。
  8) I/O綫程將應答設置到Future對象的操作結果中。
  9) Future對象掃描注冊的監聽器列錶,循環調用監聽器的operationComplete方法,將結果通知給監聽器,監聽器獲取到結果之後,繼續後續業務邏輯的執行,異步服務調用結束。
  需要指齣的是,還有另外一種異步服務調用形式,就是不添加Listener,用戶連續發起N次服務調用,然後依次從RPC上下文中獲取Future對象,最終再主動get結果,業務綫程阻塞,相比於老的同步服務調用,它的阻塞時間更短,其工作原理如圖8-8所示。
  異步服務調用的代碼示例如下:
  xxxService1.xxxMethod(Req);
  Future f1 = RpcContext.getContext().getFuture();
  xxxService2.xxxMethod(Req);
  Future f2 = RpcContext.getContext().getFuture();
  Object xxResult1 = f1.get(3000);
  Object xxResult2 = f2.get(3000); }
  假如xxxService1和xxxService2發布成異步服務,則調用xxxMethod之後當前業務綫程不阻塞,立即返迴null。用戶不能直接使用它的返迴值,而是通過當前綫程上下文RPCContext獲取異步操作結果Future。獲取到Future之後繼續發起其他異步服務調用,然後獲取另一個Future……最後,通過Future的get方法集中獲取結果。無論有多少個Future,采用此種方式用戶綫程最長阻塞時間為耗時最長的Future,即T = Max t(future1N)。如果采用同步服務調用,用戶綫程的阻塞時間T = t(future1) + t(future2) + ……+ t(futureN)。
  異步服務調用相比於同步服務調用有兩個優點:
  ◎ 化串行為並行,提升服務調用效率,減少業務綫程阻塞時間。
  ◎ 化同步為異步,避免業務綫程阻塞。
  由於每次服務調用都是同步阻塞,三個服務調用總耗時為T = T1 + T2 + T3。下麵我們看下采用異步服務調用之後的優化效果。
  采用異步服務調用模式,最後調用三個服務異步操作結果Future的get方法同步等待應答,它的總執行時間T = Max(T1, T2, T3),相比於同步服務調用,性能提升效果非常明顯。
  第二種基於Future-Listener的純異步服務調用,它的代碼示例如下:
  xxxService1.xxxMethod(Req);
  Future f1 = RpcContext.getContext().getFuture();
  Listener l = new xxxListener();
  f1.addListener(l);
  後續代碼省略 }
  基於Future-Listener的異步服務調用相比於Future-get模式更好,但是在實際使用中有一定的局限性,具體的使用限製留給讀者自己思考。
  ……

前言/序言

  序一
  IT 的體係架構在曆史上經曆瞭幾次大的變化。從主機瘦客戶機時代,到Client Server興起,然後過渡到Browser Server 的架構,再到移動+雲計算+大數據的大熱。
  總結起來,IT 的核心變遷軌跡是在客戶端不斷提升體驗,易聯易用,而在服務器端則是不斷追求性能和成本優化改進。近幾年,還有一個非常明顯的趨勢是技術的成熟度和融閤度不斷提高,移動、雲計算領域平颱型的公司(Android、iOS、AWS)使得整個IT 能力的使用成本很低,進入速度非常快,現在的高中生也可以利用手頭的工具非常快速方便地參與到軟件構建中來,這在以前是不可想象的。移動互聯網興起以後,大概在短短5 年內,世界上絕大部分原來在PC 端可以滿足的需求都由移動端的應用實現瞭一遍。IT 已經變成瞭一個快速消費品,而不是一個奢侈品。
  技術的進步使得IT 的敏捷性大大提升,但是對於一個大型係統來說,如何能夠降低係統的復雜度,提升敏捷性是關鍵而又頭疼的問題。我們也看到一些通用的標準已經建立起來瞭,降低模塊之間的耦閤度,提升組件的內聚性,規範對外的接口,實現分布式的係統架構,把一個大型係統通過服務化的方式規劃治理起來,已經成為一個共識。
  一個現代的大型IT 係統,服務可以多至十萬、百萬級,如此眾多的服務,從設計、開發、運行、編排、維護到治理,每一個環節都需要大量深入仔細的考慮,纔能夠運轉起來。我們可以把這樣一個係統比喻成一個城市,城市裏麵有成韆上萬的公司,每一個公司都有自己的業務來往,同時又需要現代化的交通、電力、通信、金融等體係的支持。無論是小公司還是大公司,都依賴於整個城市的運作和治理體係。公司和城市是相輔相成的關係。IT係統裏麵的業務模塊和服務化框架也是相輔相成的關係。服務化框架對於一個大型IT 係是不可或缺的。
  業界有很多介紹服務化理念和技術點的文章和書籍。但真正能夠在理論、實踐、技術要點、眼界多方麵全麵覆蓋的資料,還是比較缺乏的。我很高興看到林鋒能夠總結自己在理論、産品和客戶實踐多方麵的認知和經驗,為讀者奉獻《分布式服務框架原理與實踐》一書,深入淺齣地介紹分布式服務的概念、體係和關鍵技術點。希望這本書能夠幫助你瞭解分布式服務框架,掌握分布式服務體係和技術要點,同時也能實踐服務化給你的IT 係統帶來的敏捷。
  黃省江
  華為軟件PaaS 平颱&雲中間件技術總監

《雲原生時代的企業級微服務架構設計》 內容簡介: 本書深入剖析瞭在雲原生浪潮下,企業級微服務架構的設計理念、關鍵技術以及落地實踐。我們不再將微服務視為一個孤立的技術棧,而是將其置於整個雲原生生態係統中,探討如何構建高可用、可擴展、易維護的分布式係統,以應對日益復雜的業務需求和快速變化的業務場景。 第一部分:微服務架構的基石 第一章:從單體到微服務的演進之路: 迴顧傳統單體應用的局限性,以及微服務架構興起的必然性。 詳細闡述微服務架構的核心優勢,如獨立部署、技術異構性、團隊自治等,並分析其潛在的挑戰,如分布式事務、服務治理、跨團隊協作等。 通過實際案例,講解企業在不同發展階段如何循序漸進地嚮微服務架構轉型。 探討麵嚮服務的架構(SOA)與微服務架構的聯係與區彆,以及微服務如何剋服SOA的一些固有弊端。 第二章:微服務設計原則與模式: 單一職責原則(SRP)與領域驅動設計(DDD): 深入講解如何通過DDD劃分服務邊界,實現高內聚、低耦閤的設計。 康威定律: 分析組織架構如何影響係統設計,以及如何構建與微服務架構相匹配的團隊結構。 API網關: 探討API網關在集中化請求路由、認證授權、協議轉換、限流熔斷等方麵的作用,並分析不同API網關的選型考量。 服務注冊與發現: 詳細介紹服務注冊與發現機製的原理,以及Eureka、Consul、Nacos等主流解決方案的優劣對比。 配置中心: 講解配置中心在集中管理應用配置、實現動態配置更新方麵的價值,並對比Apollo、Nacos等實現。 服務消費者與服務提供者: 剖析服務間的通信模式,如RESTful、gRPC、消息隊列,以及如何選擇閤適的通信協議。 斷路器模式(Circuit Breaker): 深入解析斷路器模式的原理,以及Hystrix、Sentinel等實現,如何防止雪崩效應。 限流與降級: 探討限流和降級的策略與實現,以保障係統在高負載下的可用性。 重試機製: 分析不同重試策略(如固定間隔、指數退避)的應用場景,以及如何避免重試風暴。 事務管理: 重點講解分布式事務的挑戰,並深入探討TCC、Saga、兩階段提交(2PC)等解決方案的原理、適用場景及局限性。 第二部分:雲原生基礎設施與服務治理 第三章:容器化與微服務:Docker與Kubernetes的融閤: Docker基礎: 詳細講解Docker鏡像、容器、Dockerfile等核心概念,以及如何打包微服務應用。 Kubernetes核心概念: 深入剖析Pod、Deployment、Service、Ingress、ConfigMap、Secret等Kubernetes關鍵組件。 Kubernetes部署與管理: 講解如何利用Kubernetes實現微服務的自動化部署、擴縮容、滾動更新與迴滾。 服務發現與負載均衡: 闡述Kubernetes Service如何提供可靠的服務發現和負載均衡能力。 Ingress Controller: 講解Ingress Controller在集群外部訪問服務方麵的作用,以及Traefik、Nginx Ingress等實現。 Kubernetes網絡模型: 介紹CNI插件的工作原理,以及Calico、Flannel等網絡解決方案。 第四章:服務治理的核心要素: 服務注冊中心與服務發現的進階: 深入探討高可用服務注冊中心的架構設計,以及負載均衡算法在服務發現中的應用。 API網關的智能化: 探討API網關如何結閤服務治理,實現更精細化的流量控製、安全防護和可觀測性。 分布式配置管理: 講解配置中心與CI/CD流水綫的集成,以及實現配置變更的灰度發布和迴滾。 服務監控與告警: 詳細介紹Metrics、Logs、Traces三要素,以及Prometheus、Grafana、ELK Stack、Jaeger等監控工具的使用。 日誌聚閤與分析: 闡述ELK(Elasticsearch, Logstash, Kibana)或Loki、Promtail、Grafana(PLG)等日誌解決方案在海量日誌收集、存儲與分析中的應用。 分布式鏈路追蹤: 深入講解分布式鏈路追蹤的原理,以及Zipkin、Jaeger、OpenTelemetry等工具如何幫助定位分布式係統中的性能瓶頸和故障。 服務健康檢查與自愈: 探討Kubernetes的Liveness Probe和Readiness Probe,以及如何實現服務的自動化健康檢查和故障自愈。 第五章:通信協議與消息隊列: RESTful API設計與優化: 深入講解RESTful API的設計原則,如無狀態性、資源導嚮,以及如何優化API性能。 gRPC的優勢與應用: 闡述gRPC的高性能、多語言支持等特點,以及在微服務通信中的應用場景。 消息隊列在微服務中的作用: 重點講解消息隊列如何實現服務解耦、異步通信、削峰填榖、事件驅動等。 Kafka、RabbitMQ、RocketMQ深度對比: 詳細分析不同消息隊列的技術特性、優劣勢,以及在特定場景下的選型指南。 消息可靠性保證: 講解消息的at-least-once、at-most-once、exactly-once語義,以及如何通過ack機製、冪等性等保證消息投遞的可靠性。 第三部分:企業級微服務實踐與演進 第六章:DevOps與CI/CD在微服務中的應用: DevOps文化與實踐: 講解DevOps理念如何貫穿微服務的設計、開發、測試、部署、運維全生命周期。 自動化構建與測試: 介紹Jenkins、GitLab CI、GitHub Actions等CI/CD工具在微服務自動化構建、單元測試、集成測試、端到端測試中的應用。 容器化部署與自動化運維: 結閤Kubernetes,講解如何實現微服務的自動化部署、灰度發布、藍綠部署。 基礎設施即代碼(IaC): 介紹Terraform、Ansible等工具在自動化管理雲基礎設施方麵的應用。 持續集成、持續交付與持續部署(CI/CD/CD): 深入分析不同階段的目標和關鍵實踐。 第七章:安全性與可靠性保障: 身份認證與授權: 講解OAuth2、JWT、OpenID Connect等認證授權機製,以及API網關在統一認證鑒權中的作用。 服務間的安全通信: 介紹TLS/SSL的應用,以及如何實現服務間的安全加密。 安全掃描與漏洞防護: 探討靜態代碼掃描、依賴項安全掃描、運行時安全監控等。 容錯與彈性設計: 結閤熔斷、限流、降級、重試等模式,係統性地闡述如何構建高可用、可容錯的微服務係統。 混沌工程(Chaos Engineering): 介紹Netflix Chaos Monkey等混沌工程工具,以及如何通過主動注入故障來提升係統的韌性。 災難恢復與備份策略: 探討數據備份、異地容災、業務連續性規劃等。 第八章:性能優化與成本控製: 微服務性能瓶頸分析: 結閤分布式鏈路追蹤、係統監控等工具,指導讀者如何定位性能瓶頸。 代碼級與係統級性能優化: 介紹數據庫優化、緩存策略、算法優化、網絡優化等。 內存與CPU資源管理: 講解Kubernetes的資源請求與限製,以及JVM調優、GC調優等。 雲資源成本優化: 探討容器編排、彈性伸縮、按需使用等策略,以降低雲平颱的使用成本。 服務拆分與閤並的時機: 分析如何根據業務發展和性能需求,適時調整服務邊界。 第九章:微服務演進與未來展望: 服務網格(Service Mesh)的引入: 詳細介紹Service Mesh(如Istio, Linkerd)的概念、架構及核心功能,如流量管理、安全、可觀測性,以及其在微服務治理中的價值。 Serverless與函數計算: 探討Serverless架構的優勢,以及如何將其與微服務結閤。 事件驅動架構(EDA)的深入應用: 講解如何構建更強大、更靈活的事件驅動係統。 大模型與AI在微服務中的賦能: 展望AI技術如何輔助微服務的設計、開發、測試、運維。 微服務生態的持續演進: 關注新興技術和最佳實踐,引導讀者保持學習和適應能力。 本書內容緊密結閤實際工作場景,通過豐富的案例分析和代碼示例,幫助讀者掌握構建企業級微服務架構的核心知識和技能,無論是資深架構師、開發工程師還是運維工程師,都能從中獲益,在雲原生時代構建齣更具競爭力的分布式服務。

用戶評價

評分

作為一個初學者,我對分布式係統的一切都充滿瞭好奇。看到這本書的名字,我感覺它可能是一個很好的入門讀物,能夠幫助我建立起對分布式服務框架的整體認知。我希望能從書中瞭解到,什麼是分布式服務,為什麼需要分布式服務,以及分布式服務的基本架構是怎樣的。我期待書中能夠詳細解釋一些基礎概念,比如進程、綫程、協態,以及它們在分布式環境中的區彆和聯係。還有,關於進程間通信(IPC)的各種方式,比如管道、消息隊列、共享內存等,在分布式係統中是如何被應用和選擇的?我希望作者能夠用通俗易懂的語言,配閤一些圖示和簡單的代碼示例,來幫助我理解這些抽象的概念。我非常關心書中是否會介紹一些主流的分布式服務框架,比如 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 等,它們各自的特點和適用場景是什麼?我希望能夠通過學習,逐漸建立起自己對分布式技術棧的理解,並能夠初步掌握一些構建簡單分布式應用的方法。能夠清晰地瞭解這些框架背後的設計哲學,對於我未來的學習方嚮會非常有幫助。

評分

這本書的封麵上印著“分布式服務框架原理與實踐”,我拿到它的時候,對這個主題充滿瞭好奇。我一直覺得,現代軟件架構的基石離不開分布式係統,而如何有效地構建和管理這些係統,則是一個充滿挑戰但又至關重要的問題。這本書的標題直接點明瞭核心,我期待能從中學到關於分布式服務框架的底層原理,理解它們是如何工作的,以及在實際項目中如何應用。我特彆感興趣的是,書中是否會詳細闡述像CAP理論、Paxos、Raft這樣的分布式共識算法,它們在保證數據一緻性和係統可用性方麵扮演著怎樣的角色?又或者,書中會深入講解服務發現、負載均衡、熔斷降級、鏈路追蹤等關鍵技術,這些都是構建健壯分布式係統的必備要素。我希望作者能夠用清晰易懂的語言,輔以生動的案例,將這些抽象的概念具象化,讓我不僅知其然,更能知其所以然。我腦海中勾勒齣瞭一幅畫麵:通過這本書,我能夠掌握構建高性能、高可用、高擴展性的分布式服務的“武功秘籍”,在麵對復雜的業務場景時,能夠遊刃有餘地設計和實現相應的解決方案。我一直在思考,如何將微服務架構中的各個組件有機地連接起來,如何保證它們之間的通信高效穩定,如何處理服務間的依賴關係,這些都是我迫切想要解決的痛點。如果這本書能夠提供一些切實可行的思路和方法,那將對我個人的職業發展有巨大的助益。

評分

我一直對後端開發中處理高並發和大數據量的場景感到著迷,這背後離不開各種強大的分布式技術支撐。這本書的標題,特彆是“原理與實踐”這幾個字,讓我覺得它可能不僅僅是停留在概念層麵,而是會深入到技術實現的細節。我很好奇書中會如何講解分布式事務的處理,比如兩階段提交(2PC)、三階段提交(3PC)以及BASE理論,它們各自的優缺點是什麼?在實際的分布式係統中,如何選擇閤適的事務處理方案來保證數據的一緻性,同時又不至於過度犧牲係統的可用性和性能?另外,關於分布式存儲,比如 NoSQL 數據庫(如 Cassandra、HBase)或者分布式文件係統(如 HDFS),它們的設計思想和適用場景是怎樣的?書中是否會討論如何進行數據分片、復製和一緻性保證,以及如何優化查詢和寫入的性能?我非常希望能從書中學習到一些關於如何設計和構建能夠承受海量請求、處理 PB 級彆數據的分布式係統的知識。這些知識對於我目前負責的業務場景來說,具有極大的參考價值。我希望能獲得一些關於如何進行係統性能調優、瓶頸分析和故障排除的實用技巧,從而能夠構建齣更加健壯和高效的分布式服務。

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我對構建高可靠性、高可用性的分布式係統充滿瞭熱情。這本書的“原理與實踐”定位,讓我覺得它能夠幫助我深入理解那些確保係統在麵對硬件故障、網絡分區等突發情況時仍然能夠穩定運行的關鍵技術。我非常想知道書中是否會討論如何設計和實現容錯機製,比如超時、重試、斷路器模式,以及它們是如何協同工作的,來防止雪崩效應的發生。另外,關於分布式協調服務(如 ZooKeeper)在分布式鎖、Leader 選舉、配置管理等方麵的作用,我希望能夠有更深入的理解。書中是否會通過實際案例來展示這些原理在不同場景下的應用?例如,在電商係統中,如何保證訂單處理的高可用性,或者在金融係統中,如何確保交易數據的強一緻性?我希望能從書中學習到如何構建具有自我修復能力、能夠抵禦各種故障的分布式係統。我對於如何進行係統的高可用性設計,如何衡量和提升係統的可用性指標,有著濃厚的興趣。能夠掌握這些“防守”的技巧,對於構建一個值得信賴的分布式服務至關重要。

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我最近在研究容器化技術在雲原生領域的應用,特彆是 Kubernetes 集群的部署和管理。這本書的標題雖然不是直接關於 Kubernetes,但“分布式服務框架”這個詞讓我聯想到,在 Kubernetes 這樣的平颱上,如何部署和運行大量的分布式服務,以及這些服務之間如何協同工作。我猜測書中可能會提及一些與服務網格(Service Mesh)相關的概念,比如 Istio、Linkerd 等,它們是如何為分布式服務提供統一的服務治理能力的?比如,如何實現流量管理、安全控製、可觀察性等等。這對於理解在復雜的微服務環境中進行精細化管理至關重要。我非常期待書中能提供一些關於如何設計和實現自動化部署、彈性伸縮、故障恢復等機製的指導。畢竟,在雲原生時代,能夠快速響應業務需求的變化,並保證服務的穩定運行,是企業核心競爭力的重要體現。此外,書中是否會涉及到一些關於服務注冊中心(如 ZooKeeper、etcd)的深入討論,它們是如何支撐服務發現和配置管理的?對於一個大型分布式係統來說,這些基礎設施的可靠性和效率直接決定瞭整個係統的性能。我希望書中能夠提供一些最佳實踐和技術選型上的建議,幫助我更好地理解如何在實際項目中落地這些分布式服務框架。

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這本書不錯的喲,哈哈哈哈哈哈

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很好很棒哦,和賣傢描述的一樣,推薦給大傢。

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人要成功,必要有難得的際遇,乾建築的孫叔敖遇到瞭楚莊王,成就瞭孫叔敖令尹;奴隸百裏奚遇到秦穆公,成就瞭一代名相;流浪漢韓信遇到漢高祖,成就瞭一代戰神。作為一名考生,昨天我也遇到瞭我的貴人,昨天中午,我考完第一場,熱極瞭,路邊一熱心的小姐姐,一看就是愛心助考的,把我拉進她的店裏,可能她怕我熱吧,她幫我脫去外套,就在這時,掃黃的警察踢開瞭門……

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還沒開始看呢,看瞭再評論吧!

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搞活動買的,還挺劃算的,不知道什麼時候能把這些書看完。。。

評分

這是彆人推薦的嗯還沒看,希望啊,還不錯。

評分

個人覺得很不錯的一本書,裏麵對框架的搭建說的很詳細,很多細節都提到瞭,感覺很好

評分

物流給力,概念講到,掃盲指引,通過該書在對每個部分去摸索實踐吧

評分

618搞活動入手的,好好給自己充下電,書的印刷質量不錯,內容看過後再來追評。

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