如何正确使用 Spring Cloud？【上】

如何更快地交付软件，每周、天天甚至每一个小时向用户发布新特性？如何让新员工在入职后就能部署代码？在如此快的节奏下如何保证质量？快，咱们应用开发面临的主要挑战，交付越快就越能紧密地收集到用户反馈，从而更有效地知足用户需求。

微服务、DevOps、云计算，业界应对“快”挑战的三大兵器，但其中任何一件都不是能轻松玩转的。微服务，在带来好处的同时，也引入了大量复杂度；DevOps，不只要求团队文化、组织架构和研发流程作出调整，还对应用开发提出了新的要求；虚拟机、容器、镜像等新技术亟待学习，咱们能快速跨越云计算这套技术栈吗？

Spring Cloud，它将帮咱们填平横跨在应用开发与微服务、DevOps、云计算之间的沟壑，让咱们轻松拥抱云上微服务，但你知道它是如何作到的吗？你对它有全面的了解吗？你知道如何正确使用它吗？新概念新技术层出不穷，让人云里雾里，你是否想拨开云雾对它们有更清晰的认知？磨刀不误砍柴工，赶快来看一看吧，经过本系列文章你将了解到以下内容：

• 微服务、DevOps、云计算的关系
• Spring Boot 的设计原理
• Spring Boot 集成了哪些经常使用套件
• Spring Cloud 微服务全家桶有哪些
• Spring Cloud 如何支持 DevOps
• Spring Cloud 如何适配云基础设施
• Spring Cloud 填空式应用开发模式

1. 微服务、DevOps、云计算之间的关系

随着互联网重构各行各业的速度不断加快，咱们应用开发主要遭遇了哪些新的挑战？快，天下武功惟快不破，应用开发的速度也愈来愈快。软件研发流程运转越快，企业就能更快地交付软件，就能更紧密地收集用户反馈，从而更有效地知足用户需求，打造出更加优秀的产品，从而构筑起强大的竞争力，但：

• 如何作到每周、天天甚至每一个小时向客户发布新特性呢？
• 如何让新员工在入职第一天甚至面试阶段就部署代码呢？
• 在代码部署以后，如何确信应用运行正常而安然入睡呢？

这就是咱们应用开发面临的主要挑战，微服务、DevOps、云计算是业界应对此挑战的三大法宝：

• 微服务：互联网业务的复杂度和规模都在快速地增加，单体式应用很难知足这种发展需求，将应用程序分解成独立的微服务，每一个微服务都能很好地完成一个小任务，化整为零。每一个微服务能够选择最合适的技术和语言来开发，由小型团队建立和管理，彼此沟通成本较低，从而作到快速迭代。
• DevOps：微服务解决了单个应用规模大、迭代速度慢、扩展变动难等问题，提高了应用开发的速度，但总体研发流程的效率还有待于提高，传统职能矩阵式的研发方式就不太适应了，须要以产品为线索打破不一样职责团队之间的隔阂，开发运维一体化就应运而生了，作到持续集成和持续交付。
• 云计算：微服务关注软件的开发期，云计算关注软件的运行期，DevOps 就是连通开发期和运行期。互联网业务的访问量都是海量的，并且存在波峰波谷，这就须要应用可以弹性伸缩，也就要求基础资源能够自动地建立和销毁，从而引出了虚拟机和容器等云计算技术。

上述三件宝物中的任何一件都不是轻轻松松就能玩转的，接下来咱们分头来看一看，在掌握使用它们时会遇到哪些问题或困难：

• 首先，应用架构从“单体式”演进到“微服务”，在拥抱“微服务”上咱们会遇到什么困难呢？任何事物都有两面性，“微服务”也不例外，它在带来一些好处的同时，也引入了一些复杂度。相对于单体式架构，微服务在迭代速度、部署频率、系统性能、系统扩展性、技术栈多样性等方面更有利于快速交付，但在架构复杂度、部署难度、运维难度、问题定位、管理成本等方面都有很多新的挑战，那咱们如何扬长避短真正拥抱“微服务”呢？
• 再者，DevOps，开发运维一体化，在此基础上达到更高效地持续集成和持续交付。除了对企业文化、组织结构和流程系统提出了新的要求，DevOps 也要求咱们应用开发作出新的调整。应用是否足够标准化？是否可以适用部署流水线？是否可以作到一键部署等等？
• 最后，云计算，这是一种全新的 IT 基础设施，咱们能够像使用水电同样使用计算、存储和网络等资源。虚拟机、容器、镜像等新技术须要咱们熟悉和掌握，咱们你们可否快速跨越云计算这套技术栈呢？咱们的应用可否快速地迁移上云呢？怎样充分使用云计算的特性，让应用更具弹性，这些都是咱们将要面临和解决的新挑战。

2. Spring、Spring Boot、Spring Cloud 之间的关系

如今咱们已经初步清楚遇到了什么问题，接下来咱们一块儿来看一下，Spring Cloud 是如何帮助咱们应对这些挑战的？它会给应用开发带来哪些变化呢？咱们人类文明的发展主要体如今分工合做上，就像水电成为基础设施以后，咱们每家每户就不会本身生产水和电了，技术的发展也符合这个趋势，云计算就是将一些通用的、标准的技术归入到基础设施范畴，让咱们能够聚焦在业务领域，经过分工协做来提高交付的效率。Spring Cloud 也是遵循上述规则，从不一样维度帮咱们应用开发作了许多辅助工做，让应用开发变得更加简单。

Spring 做为应用开发框架已经存在不少年了，随着JAVA开发技术的不断发展丰富，Spring 的体量变得愈来愈大，配置使用也变得愈来愈复杂，尤为是云计算和微服务等新技术的出现，Spring Boot 和 Spring Cloud 应运而生了，新概念容易让人困惑，咱们有必要厘清它们彼此的关系：

2.1 Spring

Spring Framework，一个开源 Java/Java EE 全功能栈的应用开发框架，包含了展现层、领域层、数据层等主流的技术框架：

1) 核心容器（Core Container）

• Spring-Core：核心工具类，Spring 其余模块大量使用 Spring-Core；
• Spring-Beans：Spring 定义 Bean 的支持；
• Spring-Context：运行时 Spring 容器；
• Spring-Context-Support：Spring 容器对第三方包的集成支持；
• Spring-Expression：使用表达式语言在运行时查询和操做对象；

2) AOP

• Spring-AOP：基于代理的 AOP 支持；
• Spring-Aspects：基于 AspectJ 的 AOP 支持；

3) 消息（Messaging）

• spring-Messaging：对消息架构和协议的支持。

4) Web

• Spring-Web：提供基础的 Web 集成的功能，在 Web 项目中提供Spring的容器；
• Spring-WebMVC：提供基于 Servlet 的 Spring MVC；
• Spring-WebSocket：提供 WebSocket 功能；
• Spring-WebMVC-Portlet：提供 Portlet 环境支持；

5）数据访问/集成（Data Access/Integration）

• Spring-JDBC：提供以JDBC访问数据库的支持；
• Spring-TX：提供编程式和声明式的事务支持；
• Spring-ORM：提供对对象/关系映射技术的支持；
• Spring-OXM：提供对对象/XML映射技术的支持；
• Spring-JMS：提供对JMS的支持；

除此以外，围绕着 Spring Framework 已经造成一个庞大的生态圈，包含 Spring Data、Spring Batch、Spring Security、Spring Integration、Spring AMQP、Spring Mobile、Spring for Android、Spring Web Flow、Spring Shell 等顶级子项目，经过复用让开发者能够快速开发业务应用。

2.2 Spring Boot

Spring Boot 对 Spring 作了一层简单包装，简化了 Spring 应用的开发，经过编写少许的代码就能搭建一个简单的应用。它秉持默认约定大于配置的理念，简化了本来复杂的配置文件，为 Spring 和第三方库提供开箱即用的设置，提供一套快速开发单个微服务的脚手架，让咱们上手和开发更加方便高效。

2.3 Spring Cloud

一套分布式服务治理的框架，为咱们提供分布式服务所依赖的配置中心、服务注册发现、断路器、负载均衡、微代理、消息总线、数据监控等套件。Spring Boot 是 Spring 的快速配置脚手架，咱们能够基于 Spring Boot 快速开发单个微服务，Spring Cloud 是基于 Spring Boot 的微服务开发套装；Spring Boot 专一于快速地开发单个微服务，Spring Cloud 关注全局的服务治理框架。

Spring 没有重复发明轮子，它只是将目前各家公司比较成熟、通过考验的服务框架组合起来，经过 Spring Boot 封装屏蔽了复杂的配置和实现原理，最终给开发者提供了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。微服务是能够独立部署、水平扩展、独立访问的服务单元，Spring Cloud 就是这些微服务的大管家，微服务架构下组件的数量会很是多，Spring Cloud 须要提供各类方案来管理整个生态。Spring Boot 能够不依赖 Spring Cloud 独立使用，可是 Spring Cloud 离不开 Spring Boot，它们的依赖关系就是：

Spring -> Spring Boot > Spring Cloud

本文主要价值是帮助你们梳理出 Spring Cloud 相关的知识框架，也就是咱们常说的全局视角或者上帝视角。有了这个框架以后，咱们能够根据本身的须要按图索骥找相关节点的资料来研究学习，不至于陷入细节找不到方向。固然，考虑到咱们每一个人的工做学习状况不一样，平时遇到的问题也不一样，本文内容没法覆盖全部人遇到的问题，欢迎你们留言提问，也欢迎关注「 IT老兵哥 」交流互动，谢谢！

本系列其余文章索引以下：

• 如何正确使用 Spring Cloud？【中】
• 如何正确使用 Spring Cloud？【下】