基于微服務(wù)架構(gòu)的老人監(jiān)管系統(tǒng)的研究

謝松 王雯 張琪

【摘??要】隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，分布式開發(fā)已經(jīng)成為系統(tǒng)的主流，在系統(tǒng)的維護(hù)以及對(duì)多次訪問(wèn)的處理上有著天然的優(yōu)勢(shì)。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于微服務(wù)架構(gòu)的老人監(jiān)控系統(tǒng)的項(xiàng)目構(gòu)建，以及相關(guān)組件的搭配。

【關(guān)鍵詞】微服務(wù)架構(gòu);SpringCloud?for?Aibaba;分布式開發(fā)

1?引言

2014年被稱為微服務(wù)元年，自提出到現(xiàn)在的發(fā)展成熟，提出的目的就是有效的拆分應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)敏捷開發(fā)和部署，實(shí)現(xiàn)分布式開發(fā)，為了應(yīng)對(duì)高并發(fā)和龐大的訪問(wèn)量，實(shí)現(xiàn)異地多活等特性。

智能管理監(jiān)控系統(tǒng)采用多接口調(diào)用的形式完成對(duì)前端發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和提醒修改等功能，本文會(huì)從微服務(wù)的構(gòu)架實(shí)現(xiàn)以及相關(guān)集成工具的角度進(jìn)行探討。對(duì)微服務(wù)架構(gòu)的系統(tǒng)做一次分析。

2?研究現(xiàn)狀

微服務(wù)架構(gòu)是一種新的軟件體系設(shè)計(jì)模式，它并沒(méi)有形成統(tǒng)一，嚴(yán)格的定義，但是基于其分布式環(huán)境應(yīng)用的場(chǎng)景，卻擁有一些共同的特征：比如開發(fā)敏捷性、持續(xù)交付、可伸縮性、最終一致性等[1]。

微服務(wù)的基本思想在于考慮圍繞著業(yè)務(wù)領(lǐng)域組件來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用，這些應(yīng)用可獨(dú)立地進(jìn)行開發(fā)、管理和加速[2]。在分散的組件中使用微服務(wù)云架構(gòu)和平臺(tái)，使部署、管理和服務(wù)功能交付變得更加簡(jiǎn)單[3]。

微服務(wù)架構(gòu)將笨重的單體應(yīng)用拆分為多個(gè)不同的服務(wù)，每個(gè)不同的服務(wù)處理一個(gè)細(xì)小功能，使用沙箱的隔離機(jī)制，做到互不干擾，解決了單體應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，并發(fā)處理能力弱的缺點(diǎn)。每個(gè)服務(wù)可以使用不同的語(yǔ)言進(jìn)行編寫，符合計(jì)算機(jī)原理的輸入和輸出，使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行交流，正在的做到了一個(gè)方法只做一種是，一個(gè)功能只做一件事。

在對(duì)問(wèn)題的處理方面，將龐大的單體應(yīng)用拆分為一套服務(wù)，不對(duì)功能進(jìn)行更改，但是對(duì)程序進(jìn)行分割，在測(cè)試調(diào)通時(shí)，針對(duì)不同的部分進(jìn)行不同的調(diào)試，每一個(gè)服務(wù)都有一個(gè)明確的定界，被分割為完全獨(dú)立的部分，服務(wù)間使用統(tǒng)一RPC進(jìn)行通信。實(shí)現(xiàn)了模塊化，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡以及單點(diǎn)故障處理，在一個(gè)服務(wù)出錯(cuò)時(shí)不用停止整個(gè)應(yīng)用，只需要停止部分功能，實(shí)現(xiàn)了快速啟動(dòng)。每個(gè)個(gè)體服務(wù)都能被更快的開發(fā)和維護(hù)。

開發(fā)者在遵循同一通訊原則的前提下可以使用不同的開發(fā)模式與語(yǔ)言，開發(fā)者在替換和調(diào)試新技術(shù)的上線時(shí)可以實(shí)現(xiàn)部分上線，迭代替換，不需要在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)應(yīng)用的維護(hù)和替換，減少了工作量，同時(shí)降低了維護(hù)系統(tǒng)說(shuō)消耗的時(shí)間。實(shí)現(xiàn)了維護(hù)后的秒級(jí)啟動(dòng)。

微服務(wù)應(yīng)用使用分布式部署，不同的部分分管不同的功能，一個(gè)服務(wù)處理一個(gè)功能，不同功能之間使用Docker的沙箱隔離機(jī)制進(jìn)行縱向分割，在一個(gè)服務(wù)出錯(cuò)的時(shí)候啟動(dòng)備用服務(wù)，確保了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

3?系統(tǒng)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目大體使用Java語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)，在相是配的框架中選擇了Spring?Cloud?for?Alibaba，其中集成了大量的分布式應(yīng)用開發(fā)所必須要的組件，項(xiàng)目使用Maven進(jìn)行統(tǒng)一依賴管理。

Nacos：系統(tǒng)服務(wù)與注冊(cè)發(fā)現(xiàn)中心，啟動(dòng)的服務(wù)被注冊(cè)在Nacos上，由其進(jìn)行統(tǒng)一管理和發(fā)現(xiàn)。

Sentinel：服務(wù)熔斷管理，監(jiān)管服務(wù)的狀體，提供服務(wù)熔斷后的處理放反，實(shí)現(xiàn)熔斷類的接口。@FeignClient（value?=?"service-provider"，fallback?=?EchoServiceFallback.class）

Dubbo：實(shí)現(xiàn)高效的負(fù)載均衡策略，區(qū)分消費(fèi)者與提供者，實(shí)現(xiàn)大批量的服務(wù)守護(hù)，同時(shí)提供智能分發(fā)，實(shí)現(xiàn)大量的服務(wù)異步鏈接，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的垂直擴(kuò)展與水平擴(kuò)展。

使用3臺(tái)阿里云學(xué)生服務(wù)器進(jìn)行線上測(cè)試，開放不同端口進(jìn)行分布式開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目組成員的協(xié)同線上開發(fā)。

項(xiàng)目代碼管理平臺(tái)：GitLab，所有項(xiàng)目代碼上傳到私有云端管理，增強(qiáng)安全性，降低協(xié)同開發(fā)的難度。

私有倉(cāng)庫(kù)：使用Nexus作為項(xiàng)目生成倉(cāng)庫(kù)的管理者，實(shí)現(xiàn)了本地資源的并行上傳和多地同步。方便開發(fā)成員訪問(wèn)內(nèi)部編寫的資源包。

鏡像服務(wù)：使用Harbor進(jìn)行鏡像服務(wù)管理，確保開發(fā)中數(shù)據(jù)的安全性，以及服務(wù)的上線穩(wěn)定。

通過(guò)API網(wǎng)關(guān)形式將內(nèi)部每一個(gè)服務(wù)放入服務(wù)注冊(cè)中心精心分發(fā)，減少用戶端需要記錄的IP數(shù)量同事為小部分的維護(hù)提供了便利，不需要沒(méi)有大范圍變更的情況下更改用戶端的數(shù)據(jù)，減少了版本的更新。

內(nèi)部使用裝萌針對(duì)Java的序列化語(yǔ)言Kryo進(jìn)行RPC通信，進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率，服務(wù)有多個(gè)備份，當(dāng)一個(gè)服務(wù)阻塞時(shí)使用下一備用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

4?結(jié)語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛快發(fā)展，傳統(tǒng)的單體應(yīng)用在面臨多并發(fā)和高訪問(wèn)量的情況下存在缺陷，而且系統(tǒng)內(nèi)部耦合度較高。微服務(wù)架構(gòu)具有良好的橫向擴(kuò)展能力，能夠?qū)吸c(diǎn)的壓力分布到其他每一個(gè)服務(wù)中?？紤]到本系統(tǒng)將要面臨的多次訪問(wèn)以及長(zhǎng)時(shí)間異步請(qǐng)求，所以在設(shè)計(jì)的初始階段就是用了分布式的開發(fā)思想。對(duì)不同的系統(tǒng)進(jìn)行不同的分析，設(shè)計(jì)出于實(shí)際需求相符合的系統(tǒng)才是開發(fā)中的重要步驟。

參考文獻(xiàn)：

[1]?王磊.微服務(wù)架構(gòu)與實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[2]?黃小鋒，張晶.微服務(wù)架構(gòu)框架介紹與實(shí)現(xiàn)[J].電腦與信息技術(shù)，2016（6）：14-16.

[3]?蔣勇.基于微服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)[J].軟件，2016，37（5）：93-97.

基金項(xiàng)目：

國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目成果（編號(hào)：201913001014）。

作者簡(jiǎn)介：

謝松（1999.10-），男，漢族，江西撫州人，本科軟件工程專業(yè)在讀，主要進(jìn)行Java系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā);

王雯（1999.10-），女，漢族，浙江衢州人，本科軟件工程專業(yè)在讀，主要從事Web系統(tǒng)開發(fā)與研究;

張琪（1972.9-），男，漢族，江蘇南京人，副教授，系統(tǒng)分析師，主要從事軟件系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域研究。

（作者單位：寧波財(cái)經(jīng)學(xué)院金融與信息學(xué)院）