系统架构的演变历史
1. 单体架构
2. 垂直应用架构
3. 分布式架构
4. SOA（面向服务架构）
5. 微服务架构
微服务架构概述
微服务架构是一种将应用程序分解为一组小型、独立的服务的方法。每个服务负责完成单一的业务功能，并且可以独立开发、部署和扩展。这些服务通过轻量级的通信机制（如HTTP/REST或gRPC）进行交互。
微服务架构的核心要素
服务治理
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服务注册与发现：服务在启动时向注册中心注册自己的地址，客户端通过服务发现机制获取服务实例的地址。
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负载均衡：通过负载均衡器将请求分发到不同的服务实例，提高系统的可用性和性能。
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容错与降级：当某个服务不可用时，可以通过熔断、限流等机制保护系统稳定。
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配置管理：集中管理服务的配置信息，支持动态更新。
可观测性
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日志：记录服务的运行状态和错误信息，便于问题排查。
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监控：实时监控服务的性能指标，如响应时间、吞吐量等。
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链路追踪：跟踪请求在各个服务之间的传递路径，帮助定位性能瓶颈和故障点。
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告警：当监控指标超过阈值时，自动发送告警通知。
安全
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身份认证：验证用户的身份，确保只有合法用户才能访问服务。
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授权：根据用户的角色和权限控制其对服务的访问。
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数据加密：对敏感数据进行加密处理，防止数据泄露。
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API网关：作为系统的统一入口，提供安全防护、流量控制等功能。
微服务架构的基本概念与原理
服务
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定义：服务是微服务架构中的基本单元，负责完成特定的业务功能。
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特点：服务是独立的、可独立部署的，具有明确的边界和职责。
实例
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定义：服务的一个运行实例，可以是一个进程或容器。
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特点：实例可以独立启动、停止和重启，多个实例可以并行运行以提高系统的可用性和性能。
实例与进程的关系
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关系：一个服务实例通常对应一个进程，但也可以是多个进程的组合。
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区别：实例是服务的运行实体，而进程是操作系统的执行单元。
集群
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定义：由多个服务实例组成的集合，共同提供服务。
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特点：集群内的实例可以分布在不同的物理机或虚拟机上，通过负载均衡器进行请求分发。
常见的实例承载形式
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容器：如Docker，提供轻量级的运行环境。
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虚拟机：如VMware，提供完整的操作系统环境。
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无服务器架构：如AWS Lambda，按需运行代码，无需管理基础设施。
有状态/无状态服务
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有状态服务：服务实例保存了用户的会话状态或其他持久化数据。
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无状态服务：服务实例不保存任何状态，每次请求都是独立的。
服务注册及发现
在代码层面如何调用一个目标服务的地址？
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服务发现：客户端通过服务发现机制（如Eureka、Consul、Zookeeper等）获取目标服务的地址列表。
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负载均衡：客户端从地址列表中选择一个实例进行请求，可以使用轮询、随机等策略。
服务实例上线及下线过程
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上线：服务实例启动后，向注册中心注册自己的地址。
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下线：服务实例停止前，从注册中心注销自己的地址。
流量的特征
统一网关入口
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定义：API网关作为系统的统一入口，处理所有外部请求。
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作用：提供路由、鉴权、限流、监控等功能。
内网通信多数采用RPC
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定义：远程过程调用（RPC）是一种进程间通信方式，允许程序像调用本地函数一样调用远程服务。
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优点：高效、易于使用，支持多种序列化协议（如JSON、Protocol Buffers）。
网状调用链路
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定义：微服务架构中，服务之间通过复杂的调用链路进行交互。
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特点：调用链路复杂，需要通过链路追踪工具（如Zipkin、Jaeger）进行监控和分析。
在实际应用中，选择合适的架构需要综合考虑业务需求、团队能力和运维成本等因素。微服务架构的核心要素包括服务治理、可观测性和安全，这些要素对于确保系统的稳定运行至关重要。
