掌握微服务架构：实战指南与技术详解

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"《微服务：灵活的软件架构》是一本由Eberhard Wolff撰写的专业指南，深入浅出地探讨了微服务这一新兴架构模式的各个方面。该书不仅理论扎实，而且注重实践，旨在帮助读者全面理解并利用微服务的优势。作者从技术中立的角度解析了微服务的概念、架构以及实施策略，涉及的技术包括Docker、Java、Spring Boot、Netflix堆栈和Spring Cloud等。书中详细阐述了微服务的优点、权衡以及项目生命周期的各个环节，如开发、测试、部署、运维等，并提供了最佳实践。内容涵盖微服务系统、单个微服务以及纳米服务的架构设计，配以实际案例进行说明。此外，作者还引用其他专家的观点，深化读者对分歧领域的理解，并鼓励读者通过实践来体验书中概念。《微服务：灵活的软件架构》探讨了微服务与传统模块化、SOA（面向服务架构）的区别，以及如何利用它们来现代化遗留应用、高效构建新系统、提升持续交付的价值。此外，书中还涉及了微服务项目的优化、架构规划、可视化管理、架构演进、服务间集成和通信、高级架构技术（如CQRS和事件驱动）的应用，以及如何增强系统的弹性和稳定性。在运营和监控生产环境中的微服务方面，本书也提供了深入的指导。最后，作者展示了如何使用一系列技术实现完整的微服务架构，包括Docker、Java、Spring Boot、Netflix堆栈以及与纳米服务相关的技术，如Amazon Lambda、OSGi、Java EE、Vert.x、Erlang和Seneca。这本书不仅对技术团队成员，如开发者和架构师，提供实用的技术技能和概念，也对管理者揭示了支持微服务的新方法，以及微服务架构对整个组织的影响。通过阅读此书，读者将能全面了解微服务在团队协作、技术领导、产品负责人和利益相关者层面的潜在影响。《微服务：灵活的软件架构》共分为四部分，包括动机与基础、微服务的本质、实施微服务和相关技术，确保读者在理解理论的同时，掌握实操技巧，助力他们在微服务领域取得成功。"

资源详情

资源推荐

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Contents

7.12 Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

REST/HTTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

Central Load Balancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

A Load Balancer per Microservice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Service Discovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

Client-Based Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Load Balancing and Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

7.13 Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Scaling, Microservices, and Load Balancing . . . . . . . . . . . . . 149

Dynamic Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Microservices: Advantages for Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Sharding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Scalability, Throughput, and Response Times . . . . . . . . . . . . 151

7.14 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Security and Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

OAuth2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Possible Authorization Grants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

JSON Web Token (JWT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

OAuth2, JWT, and Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Additional Security Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Hashicorp Vault . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

Additional Security Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

7.15 Documentation and Metadata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Outdated Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

Access to Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

7.16 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Essential Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Chapter 8: Integration and Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

8.1 Web and UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Multiple Single-Page-Apps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

SPA per Microservice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

Asset Server for Uniformity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

A Single-Page App for All Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

HTML Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

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Contents

xvi

ROCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Easy Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Arrange HTML with JavaScript . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Front-End Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

Mobile Clients and Rich Clients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Organizational Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

Back-End for Each Front-End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

8.2 REST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Cache and Load Balancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

HATEOAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

HAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

JSON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

Protocol Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

RESTful HTTP Is Synchronous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

8.3 SOAP and RPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Flexible Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Thrift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

8.4 Messaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

Messages and Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Messaging Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

8.5 Data Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Problems: Redundancy and Consistency . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

Batch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

Event . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

8.6 Interfaces: Internal and External . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

External Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Separating Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Implementing External Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Semantic Versioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

Postel’s Law or the Robustness Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

8.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Logic Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

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Contents

xvii

Data Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Interfaces and Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Essential Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Chapter 9: Architecture of Individual Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . 193

9.1 Domain Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

Cohesion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Domain-Driven Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

9.2 CQRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

CQRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Microservices and CQRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

9.3 Event Sourcing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

9.4 Hexagonal Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

Hexagons or Layers? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Hexagonal Architectures and Microservices . . . . . . . . . . . . . . 201

An Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

9.5 Resilience and Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Timeout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Circuit Breaker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Bulkhead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

Steady State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Fail Fast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Handshaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Test Harness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Uncoupling via Middleware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Stability and Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Resilience and Reactive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

Hystrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

9.6 Technical Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Process Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Statelessness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Reactive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Microservices without Reactive? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

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Contents

xviii

9.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

Essential Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Chapter 10: Testing Microservices and Microservice-Based Systems . . . . 213

10.1 Why Tests? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Tests Minimize Expenditure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Tests = Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Test-Driven Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

10.2 How to Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Unit Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Integration Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

UI Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Manual Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Load Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Test Pyramid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Continuous Delivery Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

10.3 Mitigate Risks at Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

10.4 Testing the Overall System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Shared Integration Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

Avoiding Integration Tests of the Overall System . . . . . . . . . 224

10.5 Testing Legacy Applications and Microservices . . . . . . . . . . . . . 225

Relocating Tests of the Legacy Application . . . . . . . . . . . . . 225

Integration Test: Legacy Application and Microservices . . . 226

10.6 Testing Individual Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Reference Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

Stubs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

10.7 Consumer-Driven Contract Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Components of the Contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

10.8 Testing Technical Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

10.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

Essential Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

Chapter 11: Operations and Continuous Delivery of Microservices . . . . . 237

11.1 Challenges Associated with the Operation of Microservices . . . 237

Numerous Artifacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

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Contents

xix

Delegate into Teams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

Unify Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Specify Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Micro and Macro Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

11.2 Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Logging for Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Technologies for Logging via the Network . . . . . . . . . . . . . . 242

ELK for Centralized Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

Scaling ELK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

Graylog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

Splunk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

Stakeholders for Logs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Correlation IDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Zipkin: Distributed Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

11.3 Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Basic Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

Additional Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

Stakeholders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

Correlate with Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Monitoring = Tests? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Dynamic Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

Concrete Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

Enabling Monitoring in Microservices . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

StatsD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

collectd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

Technology Stack for Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

Effects on the Individual Microservice . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

11.4 Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Deployment Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Installation and Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

Risks Associated with Microservice Deployments . . . . . . . . 256

Deployment Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

11.5 Combined or Separate Deployment? (Jörg Müller) . . . . . . . . . . 258

11.6 Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

11.7 Infrastructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

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ramissue

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conda 错误unsuccessful initial attempt using frozen solve. Retrying with flexible solve.

报错Solving environment: failed with initial frozen solve. Retrying with flexible solve.

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怎么解决failed with initial frozen solve. Retrying with flexible solve.这个问题

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