2020年SpringCloud 必知的18道面试题-阿里云开发者社区

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2020年SpringCloud 必知的18道面试题

简介: # 1、什么是Spring Cloud? Spring cloud流应用程序启动器是基于Spring Boot的Spring集成应用程序,提供与外部系统的集成。Spring cloud Task,一个生命周期短暂的微服务框架,用于快速构建执行有限数据处理的应用程序。

今天跟大家分享下SpringCloud常见面试题的知识。

1、什么是Spring Cloud?

Spring cloud流应用程序启动器是基于Spring Boot的Spring集成应用程序,提供与外部系统的集成。Spring cloud Task,一个生命周期短暂的微服务框架,用于快速构建执行有限数据处理的应用程序。

2、使用Spring Cloud有什么优势?

使用Spring Boot开发分布式微服务时,我们面临以下问题:
与分布式系统相关的复杂性-这种开销包括网络问题,延迟开销,带宽问题,安全问题。
服务发现-服务发现工具管理群集中的流程和服务如何查找和互相交谈。它涉及一个服务目录,在该目录中注册服务,然后能够查找并连接到该目录中的服务。
冗余-分布式系统中的冗余问题。
负载平衡 --负载平衡改善跨多个计算资源的工作负荷,诸如计算机,计算机集群,网络链路,中央处理单元,或磁盘驱动器的分布。
性能-问题 由于各种运营开销导致的性能问题。部署复杂性-Devops技能的要求。

3、服务注册和发现是什么意思?Spring Cloud如何实现?

当我们开始一个项目时,我们通常在属性文件中进行所有的配置。随着越来越多的服务开发和部署,添加和修改这些属性变得更加复杂。有些服务可能会下降,而某些位置可能会发生变化。手动更改属性可能会产生问题。 Eureka服务注册和发现可以在这种情况下提供帮助。由于所有服务都在Eureka服务器上注册并通过调用Eureka服务器完成查找,因此无需处理服务地点的任何更改和处理。

4、负载平衡的意义什么?

在计算中,负载平衡可以改善跨计算机,计算机集群,网络链接,中央处理单元或磁盘驱动器等多种计算资源的工作负载分布。负载平衡旨在优化资源使用,最大化吞吐量,最小化响应时间并避免任何单一资源的过载。使用多个组件进行负载平衡而不是单个组件可能会通过冗余来提高可靠性和可用性。负载平衡通常涉及专用软件或硬件,例如多层交换机或域名系统服务器进程。

5、什么是Hystrix?它如何实现容错?

Hystrix是一个延迟和容错库,旨在隔离远程系统,服务和第三方库的访问点,当出现故障是不可避免的故障时,停止级联故障并在复杂的分布式系统中实现弹性。
通常对于使用微服务架构开发的系统,涉及到许多微服务。这些微服务彼此协作。
思考以下微服务:

image.png

假设如果上图中的微服务9失败了,那么使用传统方法我们将传播一个异常。但这仍然会导致整个系统崩溃。
随着微服务数量的增加,这个问题变得更加复杂。微服务的数量可以高达1000.这是hystrix出现的地方 我们将使用Hystrix在这种情况下的Fallback方法功能。我们有两个服务employee-consumer使用由employee-consumer公开的服务。
简化图如下所示:

image.png

现在假设由于某种原因,employee-producer公开的服务会抛出异常。我们在这种情况下使用Hystrix定义了一个回退方法。这种后备方法应该具有与公开服务相同的返回类型。如果暴露服务中出现异常,则回退方法将返回一些值。

6、什么是Hystrix断路器?我们需要它吗?

由于某些原因,employee-consumer公开服务会引发异常。在这种情况下使用Hystrix我们定义了一个回退方法。如果在公开服务中发生异常,则回退方法返回一些默认值。

image.png

如果firstPage method() 中的异常继续发生,则Hystrix电路将中断,并且员工使用者将一起跳过firtsPage方法,并直接调用回退方法。断路器的目的是给第一页方法或第一页方法可能调用的其他方法留出时间,并导致异常恢复。可能发生的情况是,在负载较小的情况下,导致异常的问题有更好的恢复机会 。

image.png

7、什么是Netflix Feign?它的优点是什么?

Feign是受到Retrofit,JAXRS-2.0和WebSocket启发的java客户端联编程序。Feign的第一个目标是将约束分母的复杂性统一到http apis,而不考虑其稳定性。在employee-consumer的例子中,我们使用了employee-producer使用REST模板公开的REST服务。
但是我们必须编写大量代码才能执行以下步骤:
1、使用功能区进行负载平衡。
2、获取服务实例,然后获取基本URL。
3、利用REST模板来使用服务。前面的代码如下:

@Controller
public class ConsumerControllerClient {
@Autowired
private LoadBalancerClient loadBalancer;
public void getEmployee() throws RestClientException, IOException {
   ServiceInstance serviceInstance=loadBalancer.choose("employee-producer");
   System.out.println(serviceInstance.getUri());
   String baseUrl=serviceInstance.getUri().toString();
   baseUrl=baseUrl+"/employee";
   RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
   ResponseEntity<String> response=null;
   try{
   response=restTemplate.exchange(baseUrl,
           HttpMethod.GET, getHeaders(),String.class);
   }catch (Exception ex)
   {
       System.out.println(ex);
   }
   System.out.println(response.getBody());
}

之前的代码,有像NullPointer这样的例外的机会,并不是最优的。我们将看到如何使用Netflix Feign使呼叫变得更加轻松和清洁。如果Netflix Ribbon依赖关系也在类路径中,那么Feign默认也会负责负载平衡。

8、什么是Spring Cloud Bus?我们需要它吗?

考虑以下情况:我们有多个应用程序使用Spring Cloud Config读取属性,而Spring Cloud Config从GIT读取这些属性。
下面的例子中多个员工生产者模块从Employee Config Module获取Eureka注册的财产。
image.png

如果假设GIT中的Eureka注册属性更改为指向另一台Eureka服务器,会发生什么情况。在这种情况下,我们将不得不重新启动服务以获取更新的属性。
还有另一种使用执行器端点/刷新的方式。但是我们将不得不为每个模块单独调用这个url。例如,如果Employee Producer1部署在端口8080上,则调用 http:// localhost:8080 / refresh。同样对于Employee Producer2 http:// localhost:8081 / refresh等等。这又很麻烦。这就是Spring Cloud Bus发挥作用的地方。

image.png

Spring Cloud Bus提供了跨多个实例刷新配置的功能。因此,在上面的示例中,如果我们刷新Employee Producer1,则会自动刷新所有其他必需的模块。如果我们有多个微服务启动并运行,这特别有用。这是通过将所有微服务连接到单个消息代理来实现的。无论何时刷新实例,此事件都会订阅到侦听此代理的所有微服务,并且它们也会刷新。可以通过使用端点/总线/刷新来实现对任何单个实例的刷新。

9、SpringCloud和Dubbo

SpringCloud和Dubbo都是现在主流的微服务架构;
SpringCloud是Apache旗下的Spring体系下的微服务解决方案;
Dubbo是阿里系的分布式服务治理框架。
从技术维度上,其实SpringCloud远远的超过Dubbo,Dubbo本身只是实现了服务治理,而SpringCloud现在以及有21个子项目以后还会更多。
所以其实很多人都会说Dubbo和SpringCloud是不公平的
但是由于RPC以及注册中心元数据等原因,在技术选型的时候我们只能二者选其一,所以我们常常为用他俩来对比。
服务的调用方式Dubbo使用的是RPC远程调用,而SpringCloud使用的是 Rest API,其实更符合微服务官方的定义。
服务的注册中心来看,Dubbo使用了第三方的ZooKeeper作为其底层的注册中心,实现服务的注册和发现,SpringCloud使用Spring Cloud Netflix Eureka实现注册中心,当然SpringCloud也可以使用ZooKeeper实现,但一般我们不会这样做。
服务网关,Dubbo并没有本身的实现,只能通过其他第三方技术的整合,而SpringCloud有Zuul路由网关,作为路由服务器,进行消费者的请求分发,SpringCloud还支持断路器,与git完美集成分布式配置文件支持版本控制,事务总线实现配置文件的更新与服务自动装配等等一系列的微服务架构要素。

10、技术选型

目前国内的分布式系统选型主要还是Dubbo毕竟国产,而且国内工程师的技术熟练程度高,并且Dubbo在其他维度上的缺陷可以由其他第三方框架进行集成进行弥补
而SpringCloud目前是国外比较流行,当然我觉得国内的市场也会慢慢的偏向SpringCloud,就连刘军作为Dubbo重启的负责人也发表过观点,Dubbo的发展方向是积极适应SpringCloud生态,并不是起冲突

11、Rest和RPC对比

其实如果仔细阅读过微服务提出者马丁福勒的论文的话可以发现其定义的服务间通信机制就是Http Rest
RPC最主要的缺陷就是服务提供方和调用方式之间依赖太强,我们需要为每一个微服务进行接口的定义,并通过持续继承发布,需要严格的版本控制才不会出现服务提供和调用之间因为版本不同而产生的冲突
而REST是轻量级的接口,服务的提供和调用不存在代码之间的耦合,只是通过一个约定进行规范,但也有可能出现文档和接口不一致而导致的服务集成问题,但可以通过swagger工具整合,是代码和文档一体化解决,所以REST在分布式环境下比RPC更加灵活
这也是为什么当当网的DubboX在对Dubbo的增强中增加了对REST的支持的原因

12、文档质量和社区活跃度

SpringCloud社区活跃度远高于Dubbo,毕竟由于梁飞团队的原因导致Dubbo停止更新迭代五年,而中小型公司无法承担技术开发的成本导致Dubbo社区严重低落,而SpringCloud异军突起,迅速占领了微服务的市场,背靠Spring混的风生水起
Dubbo经过多年的积累文档相当成熟,对于微服务的架构体系各个公司也有稳定的现状

13、SpringBoot和SpringCloud

SpringBoot是Spring推出用于解决传统框架配置文件冗余,装配组件繁杂的基于Maven的解决方案,旨在快速搭建单个微服务
而SpringCloud专注于解决各个微服务之间的协调与配置,服务之间的通信,熔断,负载均衡等,技术维度并相同,并且SpringCloud是依赖于SpringBoot的,而SpringBoot并不是依赖与SpringCloud,甚至还可以和Dubbo进行优秀的整合开发
总结:
1、SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体的微服务
2、SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架,整合并管理各个微服务,为各个微服务之间提供,配置管理,服务发现,断路器,路由,事件总线等集成服务
3、SpringBoot不依赖于SpringCloud,SpringCloud依赖于SpringBoot,属于依赖关系
4、SpringBoot专注于快速,方便的开发单个的微服务个体,SpringCloud关注全局的服务治理框架

14、Eureka和ZooKeeper都可以提供服务注册与发现的功能,请说说两个的区别

1.ZooKeeper保证的是CP,Eureka保证的是AP
ZooKeeper在选举期间注册服务瘫痪,虽然服务最终会恢复,但是选举期间不可用的
Eureka各个节点是平等关系,只要有一台Eureka就可以保证服务可用,而查询到的数据并不是最新的
自我保护机制会导致:
Eureka不再从注册列表移除因长时间没收到心跳而应该过期的服务
Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其他节点(高可用)
当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其他节点中(最终一致性)
Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像ZooKeeper一样使得整个注册系统瘫痪
2.ZooKeeper有Leader和Follower角色,Eureka各个节点平等
3.ZooKeeper采用过半数存活原则,Eureka采用自我保护机制解决分区问题
4.Eureka本质上是一个工程,而ZooKeeper只是一个进程

15、微服务之间是如何独立通讯的

微服务通信机制:
系统中的各个微服务可被独立部署,各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好地完成该任务。
围绕业务能力组织服务、自动化部署、智能端点、对语言及数据的去集中化控制。
将组件定义为可被独立替换和升级的软件单元。
以业务能力为出发点组织服务的策略。
倡导谁开发,谁运营的开发运维一体化方法。
RESTful HTTP协议是微服务架构中最常用的通讯机制。
每个微服务可以考虑选用最佳工具完成(如不同的编程语言)。
允许不同微服务采用不同的数据持久化技术。
微服务非常重视建立架构及业务相关指标的实时监控和日志机制,必须考虑每个服务的失败容错机制。
注重快速更新,因此系统会随时间不断变化及演进。可替代性模块化设计。
微服务通信方式:
同步:RPC,REST等
异步:消息队列。要考虑消息可靠传输、高性能,以及编程模型的变化等。
消息队列中间件如何选型:
1.协议:AMQP、STOMP、MQTT、私有协议等。
2.消息是否需要持久化。
3.吞吐量。
4.高可用支持,是否单点。
5.分布式扩展能力。
6.消息堆积能力和重放能力。
7.开发便捷,易于维护。
8.社区成熟度。
RabbitMQ是一个实现了AMQP(高级消息队列协议)协议的消息队列中间件。RabbitMQ支持其中的最多一次和最少一次两种。网易蜂巢平台的服务架构,服务间通过RabbitMQ实现通信。

16、什么是服务熔断?什么是服务降级

在复杂的分布式系统中,微服务之间的相互调用,有可能出现各种各样的原因导致服务的阻塞,在高并发场景下,服务的阻塞意味着线程的阻塞,导致当前线程不可用,服务器的线程全部阻塞,导致服务器崩溃,由于服务之间的调用关系是同步的,会对整个微服务系统造成服务雪崩,为了解决某个微服务的调用响应时间过长或者不可用进而占用越来越多的系统资源引起雪崩效应就需要进行服务熔断和服务降级处理。
所谓的服务熔断指的是某个服务故障或异常一起类似显示世界中的“保险丝"当某个异常条件被触发就直接熔断整个服务,而不是一直等到此服务超时。
服务熔断就是相当于我们电闸的保险丝,一旦发生服务雪崩的,就会熔断整个服务,通过维护一个自己的线程池,当线程达到阈值的时候就启动服务降级,如果其他请求继续访问就直接返回fallback的默认值。

17、微服务的优缺点分别是什么?说下你在项目开发中碰到的坑

优点:
每一个服务足够内聚,代码容易理解
开发效率提高,一个服务只做一件事
微服务能够被小团队单独开发
微服务是松耦合的,是有功能意义的服务
可以用不同的语言开发,面向接口编程
易于与第三方集成
微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML,CSS或者其他界面组合
开发中,两种开发模式
前后端分离
全栈工程师
可以灵活搭配,连接公共库/连接独立库
缺点:
分布式系统的负责性;多服务运维难度,随着服务的增加,运维的压力也在增大;系统部署依赖;服务间通信成本;数据一致性;系统集成测试;性能监控.

18、你所知道的微服务技术栈有哪些?请列举一二

多种技术的集合体
我们在讨论一个分布式的微服务架构的话,需要哪些维度
维度(SpringCloud)
服务开发 SpringBoot Spring SpringMVC 服务配置与管理 Netfilx公司的Archaiusm,阿里的Diamond 服务注册与发现 Eureka,ZooKeeper 服务调用 Rest,RPC,gRPC 服务熔断器 Hystrix 服务负载均衡 Ribbon,Nginx 服务接口调用 Feign 消息队列 Kafka,RabbitMq,ActiveMq 服务配置中心管理 SpringCloudConfing 服务路由(API网关) Zuul 事件消息总线 SpringCloud Bus

总结

Java 的知识面非常广,面试问的涉及也非常广泛,重点包括:Java 基础、Java 并发,JVM、MySQL、数据结构、算法、Spring、微服务、MQ 等等,涉及的知识点何其庞大,所以我们在复习的时候也往往无从下手,今天小编给大家带来一套 Java 面试题,题库非常全面,包括 Java 基础、Java 集合、JVM、Java 并发、Spring全家桶、Redis、MySQL、Dubbo、Netty、MQ 等等,包含 Java 后端知识点 2000 + 。
资料获取方式:关注公种浩:“程序员白楠楠”获取上述资料

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