微服务框架（一）Spring Boot + Dubbo + Docker 框架特性简述

　　此系列文章将会描述Java框架Spring Boot、服务治理框架Dubbo、应用容器引擎Docker，及使用Spring Boot集成Dubbo、Mybatis等开源框架，其中穿插着Spring Boot中日志切面等技术的实现，然后通过gitlab-CI以持续集成为Docker镜像。
　　本文为此微服务框架的特性简述。

本系列文章中所使用的框架版本为Spring Boot 2.0.3-RELEASE，Spring 5.0.7-RELEASE，Dubbo 2.6.2。

框架简述

　　现微服务框架基于Spring Boot框架开发，具有Spring Boot完整的生态，且服务的启动不需要服务容器，能减少复杂性，也节省资源。
　　Dubbo作为服务治理框架，能更好地管理服务及对发生事故的服务进行追踪，使用优雅停机以停止服务时也不会影响同服务器中其他的服务；还有软负载均衡、服务发现和服务熔断等功能。
　　Docker作为容器化技术，能提供一次性的环境，也能简化运行环境的配置，最重要的是能很多地隔离多个服务应用的资源，又有很低的虚拟化开销。

Spring Boot

　　Spring Boot旨在让开发人员使用最少的配置，尽可能快地着手开发并运行一个应用。Spring Boot框架从本质上来说就是Spring，但通过自动配置和起步依赖的方式将开发人员从繁重的配置中解放出来，专注于业务逻辑的实现。详见Spring官方文档

Spring Boot核心

• 自动配置
• 起步依赖
• 命令行界面
• Actuator

自动配置

　　在任何传统Spring应用程序的源代码里，都有为应用程序开启特定的特性和功能的Java配置或XML配置，如下定式Spring集成Mybatis的XML配置。而Spring Boot会为这些常见的配置场景进行自动配置，为你自动配置相应的dataSource及sqlSessionFactory。

<!-- 引入配置文件 -->
<bean id="propertyConfigurer"
    class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
    <property name="location" value="classpath:jdbc.properties" />
</bean>

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"
    destroy-method="close">
    <property name="driverClassName" value="${driver}" />
    <property name="url" value="${url}" />
    <property name="username" value="${username}" />
    <property name="password" value="${password}" />
    <!-- 初始化连接大小 -->
    <property name="initialSize" value="${initialSize}"></property>
    <!-- 连接池最大数量 -->
    <property name="maxActive" value="${maxActive}"></property>
    <!-- 连接池最大空闲 -->
    <property name="maxIdle" value="${maxIdle}"></property>
    <!-- 连接池最小空闲 -->
    <property name="minIdle" value="${minIdle}"></property>
    <!-- 获取连接最大等待时间 -->
    <property name="maxWait" value="${maxWait}"></property>
</bean>

<!-- spring和MyBatis完美整合，不需要mybatis的配置映射文件 -->
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
    <!-- 自动扫描mapping.xml文件 -->
    <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"></property>
</bean>

<!-- DAO接口所在包名，Spring会自动查找其下的类 -->
<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
    <property name="basePackage" value="cn.stu.edu.lin.dao" />
    <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"></property>
</bean>

起步依赖

　　Spring Boot通过起步依赖为项目的依赖管理提供帮助。如上述代码中Spring集成Mybatis的过程中，需注意相关库的Group、Artifact及version，在经过测试后方能排除依赖冲突及解决不兼容的情况。
　　起步依赖其实就是特殊的Maven和Gradle依赖，利用了依赖管理中的传递依赖解析特性，把经过测试的常用库聚合在一起，组成了为特定功能而定制的依赖。

命令行界面

　　Spring Boot CLI利用了自动配置和起步依赖，使开发人员能专注于代码。CLI会检测到代码中正在使用的特定类，自动解析合适的依赖库来支持那些类，还可以检测到当前运行的是一个Web容器，并自动引入嵌入式Web容器以供应用程序运行时使用。

Actuator

　　Actuator提供在运行时检视应用程序内部情况的能力。

Actuator能检视到应用程序内的以下细节，详见Spring Boot实战第七章：
　　- Spring应用程序上下文里配置的Bean
　　- Spring Boot的自动配置做的决策
　　- 应用程序取到的环境变量、系统属性、配置属性和命令行参数
　　- 应用程序里线程的当前状态
　　- 应用程序最近处理过的HTTP请求的追踪情况
　　- 各种和内存用量、垃圾回收、Web请求以及数据源用量相关的指标

Dubbo

　　Dubbo是一个分布式服务框架，以及微服务治理方案。其功能主要包括：高性能NIO通讯及多协议集成，服务动态寻址与路由，软负载均衡与容错，依赖分析与降级等。

调用关系说明

1. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
2. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
3. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
5. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
6. 服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

关于Dubbo的架构及特性详细说明见Dubbo官方文档

Docker

　　Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现，基于 Linux 内核的cgroup，namespace，以及AUFS类的Union FS等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。

最初实现是基于 LXC，从 0.7 版本以后开始去除 LXC，转而使用自行开发的 libcontainer，从 1.11 开始，则进一步演进为使用 runC 和 containerd。

　　Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

Docker镜像与容器

镜像（Image）就是一堆只读层（read-only layer）的统一视角；容器（container）的定义和镜像（image）几乎一模一样，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

　　为了使Docker镜像具有可移植性，能在Java的基础上进一步实现“一次编译，到处运行”的特点，Docker镜像是由一堆只读层组成的，而Docker容器则是在镜像的基础上增加了一层读写层。

容器 = 镜像 + 读写层

参考资料：

1. Spring Boot实战
2. Dubbo用户文档
3. 10张图带你深入理解Docker容器和镜像