一、分布式簡介
1、架構簡介
現在的互聯網，幾乎常見的復雜系統都會使用分布式架構，如果在不清楚概念之前，剛接觸分布式架構這個名詞會感覺十分的高大上，其實在對比單服務，集群服務之后，你就會發現本質上都是一樣的。
絮叨一句：所謂Java架構師，基本就是看被單服務，集群，分布式不斷暴打的頻率，架構師因為被虐頻率高，自然做出來的系統架構坑少，新手不能做架構的原因，所以你該懂的。
言歸正傳，分布式架構對於Java開發來說基本算是分水嶺，能不能從開發層面跳出來，就看你工作個三五年之后，對分布式系統理解到什么程度。單服務應用，基於單服務做集群化部署，這種操作運維可以自行搭建環境，所以基本對能力要求不算高。但是如何設計出彈性、配置化、分布化、高性能、高容錯、安全的分布式系統，的確是一件很有挑戰的事情。
2、集群和分布式
首先需要理清楚單服務，集群，分布式這幾種不同架構的區別。
單服務和集群
一張圖，你品，你細品：
業務體量小，所有服務和應用部署在一台服務上，節省成本，這是單服務結構。當業務量逐漸增大，把一台服務進行水平擴展，做一個服務群，每台服務稱為集群的一個節點，到這就是集群服務。集群服務要面對的一個問題就是：請求分配，自然需要一個調度組件來均衡服務器壓力，這也被稱為負載均衡。
補刀一句：做到集群模式的應用，在程序員面試的時候已經會被拿來做高格調的自吹自擂了，其實單服務和集群的本質區別就是：在處理請求的時候多了一個分配服務的過程，現在你還覺得跟人吹集群很高端嗎？
分布式
一張圖，你品，你細品：
這個概念解釋起來就不容易了，單服務到集群，是部署上的改變，在代碼層面改動極小，集群模式會加入更多的服務監控，為了快速的判斷哪個服務宕機。
首先要解釋一下上圖：常見的電商系統架構(部分業務)，訂單，倉儲，物流。
- 用戶在訂單服務下單，自然需要校驗庫存；
- 下單成功之后，需要追蹤訂單物流；
- 商家需要倉儲服務管理上架商品，發貨等；
- 如果訂單服務出現高並發，可以水平擴展，做訂單服務的集群化；
這是一個基礎的業務場景，特點：多應用服務，多數據庫存儲，且服務之間有通信行為，在個別服務壓力大的情況下可以水平擴展集群化部署。
分布式結構就是按照業務系統的功能，拆分成獨立的子服務，可以獨立運行，且服務之間通信和交互。帶來的好處也是非常的多，例如：降低業務間的耦合度，方便開發維護，水平擴展，復用性高等等。
補刀一句：不要出現思維上的錯覺，認為分布式系統的邊界大於集群，如果把一個分布式整體看做一個服務，針對這個分布式服務做集群化部署，邏輯上是說的通的，只是這樣違背分布式系統的初衷，比如后台服務，沒有那么大的高並發，自然不用浪費資源。
3、一句總結
分布式和集群模式磨刀霍霍的根本原因，都是為了解決兩個問題：提高系統吞吐量和高可用性，只是兩種模式站在的角度和業務場景不同，例如業務單調的高並發場景，業務復雜但不具備並發的場景，當然也有這兩種業務場景同時具備的。
補刀一句：針對系統架構和選型，各大公司也確實沒有統一的標准，但是都強調寫代碼的規范和邏輯，這樣做的根本原因就是方便后續的系統架構更改。
二、分布式技術棧
上面聊完了基本概念，現在聊聊分布式系統中的技術體系。這個話題依舊有點飄逸。分布式是一種架構思維和模式，並不一定非要使用特定的框架，現在很火的幾個框架，SpringCloud,Dubbo，AliCloud等等，這些的出現都是給架構提供了更多的選擇。
補刀一句：架構體系和框架，一定是可以分的開概念，框架更多是方便架構快速落地和實現。
1、服務架構
作為開發人員，分布式系統要處理的問題非常多，但是主流的模塊有下面幾個：
- 網關控制
網關主要涉及到請求校驗，聚合API，路由配置，鑒權管理，安全，灰度發布等等。常用的Zuul組件。
- 配置中心
動態資源配置加載，例如運行時流量管理，環境切換，靜態資源管理等。常用Nacos和config組件。
- 服務管理
分布式中最難管理的模塊，也最容易出錯，首先多服務運行情況下，需要保證服務間的交互正常，避免請求在鏈路的某個服務上積壓，出現異常還要及時熔斷，進行服務降級，高並發到峰值時，要配置限流策略，還有最難處理的分布式事務。這里也被稱為服務容錯設計，常用Eureka、Hystrix、Sentinel、Dubbo等組件。
補刀一句：分布式系統中真正的核心內容，即使一個很牛的架構師，搭建的分布式環境也是在業務發展中不斷優化的，不會一成不變。
2、容器化運維
作為運維人員：部署分布式系統的確是一件極其繁雜的事情，這時就應景誕生了容器化運維。
- 部署環境
有的服務需要部署公有雲(就是常說的幾家大公司雲服務)，有的要部署私有雲（自己公司搭建，只服務自己業務的雲服務），混合雲就是上述兩種環境都需要部署服務。總之，現在不這么說，會顯得自己很低調。
- 容器化技術
將服務打包部署在Docker容器中，如果需要臨時擴展，把Docker容器鏡像快速部署到多個服務器上即可，如果對這個概念比較懵，就好比自己電腦里面多個虛擬機，可以基於一個虛擬機鏡像文件，快速復制多個。Docker一大特色就是：搭建一次，到處運行。
補刀一句：此處必須要感嘆一句，Java一直火那么久是有原因的，后續的很多技術出現都在參考這個基本理念。
- 環境監控
分布式系統的應用非常復雜，所以要對監控做的非常到位，這里不僅僅要對服務監控，硬件環境同樣重要。快速擴展，定位宕機服務。
三、數據存儲
上面一直沒有提到這個超大模塊，意識必須清楚，任何系統最復雜的邏輯莫過於數據存儲，從開發層面看：一個架構的核心價值就是在於數據的管理。
1、基礎描述
基於上面分布式的概念，數據庫的理解方式也是同樣。分布式數據庫可以解決單個數據庫存儲的IO或CPU瓶頸而誕生的。常用的模式如下：
- 關系型
應用集成一個數據庫代理的中間件，把數據基於特定策略路由到不同的數據庫表中，取數據的時候在以同樣的邏輯查詢。很經典的sharding-jdbc組件，分庫分表的模式。
- 分布式
上面關系數據庫的分庫分表處理，是比較顯式且刻意的，在分布式數據庫中，天然的支持，且具有良好的水平擴展能力。例如：Hbase、mongodb、Greenplum分布式數倉等等。
2、數據庫選型
分布式系統架構和分布式數據存儲相輔相成，不管架構選型還是存儲選型，都沒有可建議的標准，這里只能用一句很有用的廢話來描述：基於自己的技術認知范圍，和業務場景綜合考量。
四、最后總結
如何架構分布式系統，這說不好，但是如何判斷分布式架構是否好，這很好說：服務良好的擴展性，高可用性，例如高並發業務隨時擴展，提高系統可用性，處理能力，這是必須具備的基礎特性。
閱讀標簽
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