软件开发·Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 基于Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ实现业务系统微服务化的设计与实现 文／王方旭 由的团队来维护。Ｈ前，随着互联网思维 微服务架构是一种先进的架 构模式，它将业务系统彻底组件 化、服务化的思想是ＩＴ应用应对 互联网思路、云端部署的最佳解 决方案之一，而Ｓｐｒｉｎｇ Ｃ１ｏｕｄ对 和云平台部署越来趋势化，微服务架构在应用 系统的建设中所体现出的价值越来越大。 微服务架构具有如Ｆ优势： （１）微服务架构将业务系统彻底的组件 微服务架构提供了全面的技术支 持，是实践微服务架构案例最优 技术框架 基于Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框 架实现微服务架构的应用显著地 提升了响应速度和持续集成能力， 实现了开发、测试、部署运维的 一化、服务化，微服务专注于业务逻辑，服务功 能简单，边界清晰。复杂度低，接口明确，服 务利于开发、部署。 （２）服务耦合度低，每个服务是一个微 型的应用，有完整的架构，可部署。 体化。 （３）微服务架构允许根据服务的功能和 团队的自身条件选择不同的技术路线，允许服 ［关键词】微服务Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ Ｓｐｒｉｎｇ ）０ｔ 务由不同的开发团队开发。 （４）优良的容错机制和熔断机制，保障 微服务之间交互的友好性。 微服务架构虽是一种先进的架构模式， 图１ 引言 互联网、云计算技术的高速发展，人们 ｆ信息化系统服务的依赖程度日益加深 随着 但仍有它的不足： （１）微服务架构的应用是分布式系统， 相较于单体架构的应用系统具有较大的复杂 性，尤其是需要在ＲＰＣ或者消息传递之间选 择并完成进程间的通讯机制：此外．消息传递、 ｌ务、数据的爆炸式增长，自上世纪９Ｏ年代 【单体架构建设的ＩＴ服务系统越来越无法满 现实要求。虽然ＳＯＡ（面向服务的架构）的 ５现在一定程度上能够缓解单体架构的弊端， ｉ ＳＯＡ架构系统的服务通信机制的高成本和 『企业服务总线的依赖决定了仍不是最佳解决 ｆ案。“微服务”概念适时的出现为我们解决 服务调用的性能相对于单体应用会有所下降 （２）分布式系统带来的数据库数据的一 致性问题对开发者提出更大的挑战。 ３ Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ 图２ （５）Ｔｕｒｂｉｎｅ是聚合ＨｙＳｔｉｒｘ监控数据的 工具，结合ＨｙＳｔｒｉｘ监控微服务集群。 在Ｓｐｒｉｎｇ生态幽内基于Ｓｐｒｉｎｇ Ｂｏｏｔ实现 的Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框架越来越受到业界的关注， Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ是一系列框架、组件的有序集合， 拥有功能完善的、轻量级的微服务实现组件， 例如服务发现治理、服务容错、服务网关、服 （６）Ｃｏｎｆｌｇ Ｓｅｒｖｅｒ为分布式系统提供统 管理的配置，在Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框架中使用有 利于配置的集中管理，动态调整配置，且自动 更新配置。 ’问题．微服务架构的一切皆服务的理念和在 计算领域的优异表现获得了普遍认可。 本文介绍了一种基于Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框架实 ｌ业务系统微服务化的案例，结合微服务架构 （７）Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ Ｂｕｓ管理和传播服务之 间的消息，通过集成当前最主流的消息中间件 ＲａｂｂｉｔＭＱ可有效的在各分布式服务之间解耦， ｌ想和Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框架，将以单体架构建设 ｌ应用系统改造成的典型的微服务框架系统， 造后，系统显著提升了应用开发、测试、部 运维一体化的能力。 务配置、负载均衡、消息总线、服务跟踪等方 面均有经过实践检验的成熟组件。 如图ｌ，展示了基于Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ各组件 的完整架构图。 提供高易用性、高扩展性的通信功能。 （８）Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ Ｓｌｅｕｔｈ集成ＺｉｐＫｉｎ， 微服务 微服务的概念是２０１４年３月由Ｍａｒｔｉｎ ）ｗｌｅｒ在他的文章￣（Ｍｉｃｒｏｓｅｒｖｉｃｅｓ））中首次提 Ｉ，（１）Ｅｕｒｅｋａ负责微服务架构中服务治理 功能，实现服务实例的自动化注册与发现。 （２）Ｚｕｕｌ在客户端与服务端配置实现， 为应用实现分布式的链路监控分析方案。 综上，当客户端请求服务时，Ｚｕｕｌ网关 将请求动态转发，Ｒｉｂｂｏｎ会根据服务网关的 作为微服务网关，可有效的减少客户端与服务 配置实现负载均衡，Ｅｕｒｅｋａ获知请求的服务， 端的交互次数，易于监控，易于认证，动态路由。 作为一种先进的架构模式，其核心思想就 在服务注册中心获得服务；微服务向客户端提 供服务时，会读取在Ｃｏｎｆｉｇ Ｓｅｒｖｅｒ配置的统一 配置；而ＨｙＳｔｒｉｘ和Ｔｕｒｂｉｎｅ负责监控服务的 熔断情况，并给予图形化展示；ＲａｂｂｉｔＭＱ在 各服务之间通信；Ｓｌｅｕｔｈ＋Ｚｉｐｋｉｎ追踪每个请求， ：：应用是由多个小的、相互的、可采用 ‘（３）Ｒｉｂｂｏｎ是负载均衡器，负责自动从 Ｅｕｒｅｋａ Ｓｅｒｖｅｒ发现服务，然后基于某种负载均 衡算法帮助服务消费者去请求服务。 （４）ＨｙＳｔｒｉｘ是熔断器，为避免发生雪崩 效应而引入，对服务延迟和故障提供更加强大 布式部署的服务组成，服务的开发、部署在 自的进程中，不同服务通过一些轻量级 ·：互机制来通信，例如ＲＰＣ、ＨＴＴＰ等，服务 扩展伸缩，每个服务定义了明确的边界， ：同的服务可以采用不同的编程语言来实现， 容错能力。 ＜＜下转６１页 ５０·电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ·软件开发 基于ＭＩＰＳ架构的软件性能探究工具 文／梁成豪 的地方可以被宏观的观察出来，但是也很难定 位到问题所在，即便是可以定位到问题所在， 诸如ＤＶＦＳ之类的硬件层面对ＣＰＵ状态的改 变。 也很难分析得很细微以达到对软件相应设计较 差的代码进行改进的目的。如今有一些软件性 实际上，实际系统中很难有完全精确的 工具来对应用程序的性能进行不问断的精确追 踪。这样的精确追踪。而计算机体系结构仿真 器是一个很好的解决方案。 计算机体系结构仿真器主要是用来在系 能分析工具如ｌｉｎｕｘ的ｐｅｒｆ，以及ｃ语言库头 文件＜ｔｉｍｅ．ｈ＞中也有类似的函数和相应数据 结构。但是ｐｅｒｆ无法做到精确统计应用程序 每行代码是否有ｃａｃｈｅ ｍｉｓｓ等有损性能地方也 统层面探宄和优化计算机体系结构参数设计的 很难精确计算执行时间，文章［１】中在龙芯２Ｆ 工具。通常而言，它们详细建模了某一计算 中设计的ｐｅｒｆ软硬件，也只是更贴近理论值。 机体系结构内部部件，诸如ＣＰＵ执行部件、 因为除了该应用程序，计算机中总是有其它程 ｃａｃｈｅ等。软件通过编译可以在仿真工具上进 键词】软件性能计算机体系结构 序来运行，可以近乎完全认定它们对该应用程 行运行，运行之后仿真器给出运行结果统计， ）１ｅＳｃａｌａｒ ＭＩＰＳ 序运行产生了影响，例如它们的运行污染了 从而验证软件在某一组体系结构参数（通常 ｃａｃｈｅ，甚至加将此应用程序的内容从ｃａｃｈｅ中 包括ｃａｃｈｅ相联性、内存读写端口数等）的性 踢出；而对于＜ｔｉｍｅ．ｈ＞中关于时钟周期数的 能。本文利用ＳｉｍｐｌｅＳｃａｌａｒ（Ｓｓ）为基础来开 统计，它们仍然是内嵌于程序内的，毫无疑问 发ＭＩＰＳ架构软件性能探究工具。 会污染整个程序运行的运行。此外，对于一些 如今，高级语言（如Ｃ语言）已经成为 ２工具及可执行文件格式简介 常量的限定，比如ＣＬＯＣＫＳ ＰＥＲ ＳＥＣ，对于 ｝被应用于系统、应用软件的开发。软件的 时间计算更是一个误差所在。因为它们忽略了 ｉ好坏在对其进行大规模应用时在设计极差 ２．１ ＳｉｍｐＩｅＳｃａ１ａｒ简介 上接６Ｏ页 ：请求的服务、耗时、网络延迟等数据以备 基于传输勘察系统和资源系统的现状和 ；优化系统时分析使用。 将来的发展趋势，我们设计了如图２的系统框 参考文献 ｝于Ｓｐｒ ｉ ｎｇ Ｃ Ｉ Ｄｕｄ的微服务架构案例 架。 【１］Ｆｏｗ１ ｅｒ Ｍ，Ｌｅｗｉ ｓ Ｊ．Ｍｉ Ｃｒｏ ｓ ｅｒｖｉ ｃｅ ｓ． 将各功能模块封装成微服务并部署在独 ｈｔｔＰｓ ｜／ｚａｒｔｉｎｆｏｗ１ｅｒ．ｃｏｍ／ａｒｔｉＣ１ｅｓ｜ 系统现状 立的服务器中，各微服务提供服务接口注册在 ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｅ ｒ ｖｉ ｃｅ ｓ．ｈｔＩ１１１．ａ ｒｔｉ Ｃ１ ｅ ｓ／ Ｅｕｒｅｋａ Ｓｅｒｖｅｒ服务注册中心中：微服务之间消 ｍｉｃｒｏｓｅｒｖｉｃｅｓ．ｈｔｍ１．【２０１４－０ ３－２５】。 传输勘察系统和资源系统是应用于通信 息的管理和传播由ＲａｂｂｉｔＭＱ完成，并部署 【２】王磊．微服务架构与实践［Ｍ］．北京：电 有线传输的业务系统，提供传输勘察设计 负责链路监控分析的服务监控系统运行情况； 子工业出版社，２０１５． ＿过程的业务管理。随着业务的发展，系统 对系统的访问由基于Ｚｕｕｌ Ｐｒｏｘｙ的网关进行转 ［３周立．Ｓｐｒｉ３］ｎｇ Ｃｌｏｕｄ与Ｄｏｃｋｅｒ微服务 『能的优化调整、系统间功能的调用和数据 发。 架构实战【Ｍ］．北京：电子工业出版 流非常普遍的，传输勘察系统和资源系统 ５总结 社．２０１７（０５）． 进行有效地资源整合。系统是作为依附于 的发展而建设的系统，由不同时间阶段、 通过采用Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框架对业务系统的 作者简介 开发团队开发完成，并且传输勘察系统和 改造，将业务功能复杂、耦合度高、系统维护 王方旭（１９８４一），男，山东省济宁市人。硕 系统采用了不同的技术路线。为了解决以 成本大的系统改造成了部署、耦合度低、 士学历。高级信息系统项目管理师，主要从事 题并使应用系统在将来业务拓展时有良好 业务功能组件化的分布式系统，为系统的运营 软件架构、微服务、分布式应用方面的研究与 对能力，我们采用了微服务架构的思想作 维护节省了极大的成本。随着业务的发展，无 设计。 造思路，而Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｌｏｕｄ框架作为在云部 论是新功能的增减还是业务逻辑的优化，业务 虚拟化方面均有优异输出的分布式应用系 系统都能够做到快速响应ｔ敏捷开发，灵活配作者单位 架是实现微服务架构的最佳解决方案。 置，快速部署，运行，为业务的发展提供 中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司 业务系统微服务框架 了快速有力的支持。 山东省济南市 ２５０１０１ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程·６１
