读《微服务架构与实践》，做一下读书笔记：
传统的架构模式一般采用的是三层架构模式，即大家熟知的MVC架构，MVC架构长期以来是大型系统开发的必备架构，按照高内聚，低耦合的要求分为了表示层，业务逻辑层和数据访问层，这三层从逻辑上来说是分开的，但是在物理部署上却是一体的，因此，仍然属于单块架构模式。
单块架构有一定的优势，比如易于开发、易于测试、易于部署和易于水平伸缩。但是相应带来的挑战则是：
- 维护成本增加
- 持续交付周期长
- 新人的培养周期长
- 技术选型成本高，难以变化
- 可扩展性差，均依赖于硬件的提升
- 构建全功能团队难，康威定律指出：一个组织的设计成果，其结构往往对应于这个组织中的沟通结构。单块架构的分工以技能为单位，如UI、前端、后台、数据、运维，因此沟通成本较高。
那么，什么是微服务架构呢，“微”不是指的代码行数，也不是开发时间。重点在于是否符合以下的几点特征：
- 单一职责：对于每个模块，尽可能独立完成特定的功能；
- 轻量级通信：通常使用HTTP/JSON，因此与语言无关；
- 独立性：意味着微服务需要独立的开发、独立的测试、构建已经部署；
- 远程隔离：通常每个服务都能运行在一个独立的操作系统进程中。
微服务与SOA有关联也有区别，最大的区别在于粒度问题，服务架构是集中还是松散方面。粒度问题主要是SOA主要面向的是多个大系统之间的协同问题，而微服务是多个服务之间的协同；服务架构方面SOA采用的是集中式的服务架构，存在系统总线，协同都需要通过总线完成，而微服务则是松散的服务架构，没有总线，每个服务之间理论上都可以彼此通信。
从微服务的本质来说，微服务具有以下几个特征：
- 服务作为组件：与传统的组件不同的是，这里的服务可以独立部署；
- 围绕业务组织团队：强调团队的多样性；
- 关注产品而非项目：团队服务则整个服务的全生命周期，包括分析、开发、测试、部署、运维；
- 技术多样性：因为服务较小，可以用最小的服务来做新技术、新方法尝试；
- 业务数据独立：对于一个复杂系统，可以依据场景使用不同类型的数据库，包括如内存数据库、NOSQL数据库、关系型数据库等；
- 基础设施自动化：微服务架构的服务较多，因此管理成本较高，需要借助持续集成、持续交付等自动化工具提升运维效率；
- 演进式架构：做到业务驱动架构，架构服务于业务；
当然，微服务不是银弹，不能解决所有问题，应用微服务架构带来了以下问题：
- 分布式系统的复杂度：性能方面的带宽和延迟问题，可靠性方面的故障点增多，异步方面的问题排查困难，数据一致性方面的实现难度增高，工具方面的缺失；
- 运维成本：每个服务都需要独立的配置、部署、监控；
- 部署自动化：如何有效地构建自动化部署流水线，降低部署成本、提高部署效率，是微服务架构下需要面临的一个挑战；
- DevOps与组织架构：微服务不仅表现出一种架构模型，同样也表现出一种组织模型；开发者需要承担起服务整个生命周期的责任；
- 服务间的依赖测试
- 服务间的依赖管理
实践
在实践部分，本人使用了springboot来构建helloworld程序，使用IntellJ IDEA创建springboot工程，确实效率较高，很快就运行测试可用了。另外，结合之前搭建的docker环境，很快把springboot发布到docker容器里面。其中，springboot没有使用数据库时，需要调整一下部分代码：
在SpringbootApplication类中，默认的注解@SpringBootApplication改为
@SpringBootApplication(exclude={DataSourceAutoConfiguration.class,HibernateJpaAutoConfiguration.class})
即排除掉DataSource的配置。
另外，在application.properties中，加入：
spring.session.store-type=none
否则，springboot默认会使用redis缓存session等，但工程中尚未配置和使用redis。
以上配置后能够成功运行springboot的helloworld程序。
接下来是将helloworld部署到docker环境中。首先将helloworld打包成jar包，可以使用maven package打包，或者使用IDE打包均可，打包后的jar包为springboot-0.0.1-SNAPSHOT.jar。打包后，上传到服务器上的工程目录中，假设工程目录为springbootdemo，以下是在此目录下创建的Dockerfile文件：
FROM frolvlad/alpine-oraclejdk8:slim
VOLUME /tmp
ADD springboot-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]
以上创建docker镜像的方式继承自frolvlad/alpine-oraclejdk8:slim这个镜像，如果本地没有会自动下载。另外，springboot-0.0.1-SNAPSHOT.jar也在第三行被拷贝到容器中并更名为app.jar。最后，在启动时加入“-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom”是为了提高启动的速度。
此时，既可以创建docker镜像，使用以下命令：
docker build -t springbootdemo .
注意最后面有一个点，表示当前目录。
构建后可以使用docker images查看所有镜像。
之后可运行容器：
docker run -p 8080:8080 springbootdemo
其中8080:8080代表将主机的8080端口映射到容器的8080端口。
之后，即可使用浏览器访问主机的8080端口来测试helloworld程序了。
持续集成
在构建过程中，有几个工具可以使用，一个是持续集成的工具，以前使用过jenkins，是个不错的工具。另外，针对java可以与jenkins结合，使用findbugs来做代码检查，提高代码质量。
目前jenkins提供了docker的版本，使用：
docker pull kenkinsci/jenkins:lts
即可获得快速可用的镜像。
docker run -p 8080:8080 -p 50000:50000 jenkinsci/jenkins:lts
可快速运行jenkins。
gitlab
另外，也尝试着使用gitlab的docker镜像搭建gitlab环境。
docker pull gitlab/gitlab-ce
下载好镜像之后启动
docker run --detach \
--hostname gitlab.tl.com \
--publish 443:443 --publish 80:80 --publish 10022:22 \
--name gitlab \
--restart always \
--volume /srv/gitlab/config:/etc/gitlab \
--volume /srv/gitlab/logs:/var/log/gitlab \
--volume /srv/gitlab/data:/var/opt/gitlab \
gitlab/gitlab-ce:latest
执行完以后，不会直接进入控制台，需要使用以下命令进入docker容器内：
docker exec -it gitlab /bin/bash
在启动gitlab时，一开始可能会出现以下问题：502 Whoops, GitLab is taking too much time to respond。主要问题可能是unicorn原8080默认端口被容器中别的进程已经占用，必须调整为没用过的。
使用以下命令编辑gitlab配置文件：
docker exec -it gitlab vim /etc/gitlab/gitlab.rb
经试验，应该修改以下配置项：
unicorn['port'] = 8888
gitlab_workhorse['auth_backend'] = "http://localhost:8888"
注意：unicorn['port']与gitlab_workhorse['auth_backend']的端口必须相同
docker restart gitlab重启gitlab。
之后可使用浏览器进行登录，首次登录会提示需要修改密码，注意，用户名是root。
另外，可以使用
docker logs gitlab
···
查看日志，gitlab为docker容器名称。
安装gitlab也可以不使用docker的方式，在清华大学开源镜像站中有安装的方法，速度比较快。
安装后执行：sudo gitlab-ctl reconfigure即可完成配置并启动。
## 日志聚合
想要快速的查找和定位问题，日志是其中的重要手段。使用微服务后，系统分散为多个应用或者服务，日志也是分散的，因此需要借助日志聚合工具来做到快速的问题定位。其中splunk是其中的代表工具。splunk有60天的试用期，60天后会自动变为免费版，免费版功能受限。
splunk分为服务端和客户端。服务端为splunk enterprise，客户端是splunk forwarder。安装都较为简单。再次不再展开描述。
## 监控和告警
监控和告警与上面的日志聚合的需求类似，都是伴随着微服务的运维场景而来。监控方面一般使用的是Nagios，是一个开源工具。
Nagios开源监控网络和主机，同时提供了告警通知功能，具有web界面，方便易用。
Nagios工作原理图
服务器端必须是linux服务器，客户端则无所谓，主要使用代理的方式（Agent）。另外，Nagios的监控分为主动检测和被动检测。
因为微服务较多且分散，所以最好有一个服务描述文件用来记录这些信息：
- 服务介绍
- 维护者信息
- 服务的SLA：即服务可用期
- 服务运行环境
- 开发、测试、构建和部署
- 监控和告警
## 微服务的轻量级通信机制
微服务采用分布式的部署方式，因此通信问题是其中的重要一环。
常用的通信机制有RPC，以及REST，微服务一般使用REST，因为REST是一种使用HTTP，与开发语言无关、平台无关的通信机制。
REST有四个关键部分：
- 资源：信息实体，一般用URI标识
- 表述：在HTTP的信息头中用Accept和Content-Type指定
- 状态转移：通过资源表述，来达到操作资源的目的
- 统一接口：使用GET\POST\PUT\DELETE来统一接口
当然，使用REST需要考虑到性能的问题，它并不是一个低延时通信的最好选择。这时候你可以选择其他RPC框架。
在这里，不得不提到一个协议，即HAL，它的实现是基于REST标准，但是解决了部分REST的问题。如统一、链接等问题。HAL可以用来统一标准化的接口。HAL包含三个部分：
- 状态：信息实体
- 链接：资源和其他资源的关系和链接
- 子资源：主要是用来解释各个字段的定义。
以上的REST主要还是用来做同步通信，如果要做异步通信，还得使用消息队列的方式。消息队列的核心包括：
- 持久性
- 排队标准
- 安全策略
- 清理策略
- 处理通知
消息队列的访问方式分为拉模式和推模式，一般拉模式为一对一，推模式为一对多，多的一方可以成为订阅者。
消息队列常用的有RabbitMQ，ActiveMQ和ZeroMQ。
还有一种通信机制，在以上方法都相对复杂时，可以选用后台任务处理系统的方式。常用的有Resque（java使用jesque）、Sidekiq以及Delayed_job。
## 微服务的测试
测试分为单位测试、接口测试、集成测试、组件测试、端到端测试和探索测试。
java的单元测试使用junit，对于模拟数据可以使用mockito框架。
接口测试（契约测试）常使用的框架有Janus、Pact和Pacto。
## 遗留系统改造为微服务的建议
本书的作者也提供了改造的一些实施路径：
1. 最小修改
2. 功能剥离
3. 数据解耦
4. 数据同步
5. 迭代替换
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