随着互联网技术的发展，系统架构由单体架构、垂直MVC架构、SOA服务化、分布式服务演变到分布式微服务架构，这是互联网企业架构的必经之路。分布式微服务架构涵盖的技术面广，知识点多。本书旨在让更多计算机从业者熟悉一个完整的分布式微服务架构所涉及的基础概念、涵盖的技术以及实战开发。
本书蕴含的知识体系甚广，第1~2章主要讲解架构是如何向前演化发展的以及阅读本书之前需要准备的环境。第3~5章主要讲解服务之间的RPC调用、通信协议等。第6~7章主要讲解服务路由以及服务注册中心的原理和实践。第8章主要讲解服务调用。第9章主要讲解服务容器化以及如何部署和发布服务。第10~11章主要讲解服务限流、降级、容错以及熔断等技术。第12~13章主要讲解如何搭建服务日志和监控体系。第15章主要讲解配置中心的原理以及如何搭建配置中心。第16章主要讲解分布式数据库、分布式缓存、分布式事务、分布式Session以及服务如何通过Kafka解耦。第17章主要讲解微服务如何测试。第18章主要讲解目前主流的分布式微服务架构案例。
本书适用于所有Java编程语言开发人员、分布式微服务架构爱好者以及计算机专业的学生等。
黄文毅，CSDN博客专家，高级软件工程师。先后就职于厦门星耀蓝图、上海美团等科技公司，目前就职于厦门美图科技有限公司，从事Java开发工作。具有丰富的软件开发经验，熟悉Java、高并发、大数据及相关软件架构。出版《公布式微服务架构：原理与实践》《Spring 5企业级开发实战》（与人合著）《Spring MVC+MyBatis快速开发与项目实战》等多部技术图书。
第1章 从架构演进启程
1.1 水平分层架构
1.1.1 应用架构概述
1.1.2 MVC架构/水平分层架构
1.2 SOA服务化架构
1.2.1 SOA概述
1.2.2 SOA的特征
1.2.3 SOA面临的问题
1.3 分布式微服务架构
1.3.1 微服务概述
1.3.2 SOA与微服务
1.3.3 微服务架构的特点
1.3.4 微服务架构的缺点
1.3.5 微服务架构全景图
1.3.6 微服务类型
1.3.7 微服务拆分原则与步骤
第2章 微服务开发框架
2.1 环境准备
2.1.1 安装JDK
2.1.2 安装 Intellij IDEA
2.1.3 安装 Apache Maven
2.2 一分钟快速搭建Spring Boot项目
2.2.1 使用Spring Initializr新建项目
2.2.2 测试
2.3 Spring Boot简单介绍
2.3.1 Spring Boot核心功能及特性
2.3.2 Spring Boot的缺点
2.4 Spring Boot目录介绍
2.4.1 Spring Boot工程目录
2.4.2 Spring Boot入口类
2.4.3 Spring Boot测试类
2.4.4 pom文件
2.5 Spring Boot生产级特性
2.5.1 应用监控
2.5.2 健康检查
2.5.3 跨域访问
2.5.4 外部配置
第3章 分布式RPC框架
3.1 RPC框架概述
3.1.1 RPC的定义
3.1.2 RPC核心组件
3.1.3 RPC调用过程
3.1.4 RPC框架调用分类
3.1.5 RPC框架性能
3.1.6 RPC框架与分布式服务框架
3.2 RPC框架
3.2.1 RMI远程方法调用
3.2.2 Thrift
3.2.3 Hessian
3.2.4 Avro-RPC
3.2.5 gRPC
3.2.6 其他RPC框架
第4章 序列化与反序列化
4.1 序列化与反序列化
4.1.1 序列化/反序列化概念
4.1.2 序列化/反序列化特性
4.2 常用序列化框架
4.2.1 Java默认序列化
4.2.2 XML序列化框架
4.2.3 JSON序列化框架
4.2.4 ProtoBuf序列化框架
第5章 微服务底层通信与协议
5.1 Java网络通信
5.1.1 传统BIO编程
5.1.2 伪异步I/O编程
5.1.3 NIO编程
5.2 Netty框架
5.2.1 Netty概述
5.2.2 第一个Netty应用程序
5.2.3 Netty架构设计
5.3 分布式服务框架协议
5.3.1 主流公有协议
5.3.2 私有协议设计
第6章 服务路由与负载均衡
6.1 服务路由概述
6.1.1 服务路由的定义
6.1.2 服务信息存放方式
6.2 负载均衡概述
6.2.1 Nginx的定义
6.2.2 负载均衡的实现
6.2.3 负载均衡算法
第7章 微服务注册中心
7.1 了解微服务注册中心
7.1.1 注册中心几个概念
7.1.2 注册中心
7.2 ZooKeeper实现服务注册中心
7.2.1 ZooKeeper概述
7.2.2 ZooKeeper的原理
7.2.3 ZooKeeper的安装
7.2.4 ZooKeeper搭建集群环境
7.2.5 ZooKeeper集群总体架构
7.2.6 命令行客户端zkCli.sh
7.2.7 ZkClient连接ZooKeeper
7.2.8 ZooKeeper实现服务注册与发现
第8章 微服务框架服务调用与容错
8.1 服务调用概述
8.2 服务调用方式
8.2.1 同步服务调用
8.2.2 异步服务调用
8.2.3 并行服务调用
8.2.4 泛化调用
第9章 分布式微服务封装与部署
9.1 微服务封装技术
9.1.1 Docker概述
9.1.2 Docker的基本概念
9.1.3 Docker架构
9.1.4 Docker的安装
9.1.5 Docker的常用命令
9.1.6 制作镜像
9.1.7 使用Dockerfile构建镜像
9.1.8 Spring Boot集成Docker
9.2 微服务部署概述
9.2.1 蓝绿部署
9.2.2 滚动发布
9.2.3 灰度发布/金丝雀部署
第10章 分布式服务限流
10.1 服务限流概述
10.1.1 限流定义
10.1.2 限流算法
10.2 限流设计
10.2.1 限流设计原理
10.2.2 分级限流
第11章 服务降级、熔断、调度
11.1 服务降级概述
11.2 服务降级方式
11.2.1 服务降级开关
11.2.2 自动降级
11.2.3 读服务降级
11.2.4 写服务降级
11.3 服务容错策略
11.3.1 失败转移（Failover）
11.3.2 失败自动恢复（Failback）
11.3.3 快速失败（Failfast）
11.3.4 失败缓存（FailCache）
11.4 Hystrix降级、熔断
11.4.1 Hystrix简介
11.4.2 Hystrix实现降级/熔断
11.5 服务优先级设计
11.5.1 服务实例数量调整
11.5.2 加权优先级队列
11.5.3 线程调度器
第12章 服务版本与服务发布
12.1 服务概述
12.2 服务版本
12.2.1 服务版本概述
12.2.2 Snapshot和Release
12.3 服务发布
12.3.1 服务发布概述
12.3.2 服务发布方式
第13章 分布式微服务日志中心
13.1 分布式日志概述
13.1.1 结构化日志/非结构化日志
13.1.2 日志类型
13.2 日志框架
13.2.1 JDK Logger
13.2.2 Apache Commons Logging
13.2.3 Log4j/Log4j 2
13.2.4 Spring Boot集成Log4j
13.2.5 Docker日志框架
13.2.6 Linux系统Syslog
13.3 搭建日志中心
13.3.1 ELK概述
13.3.2 Elasticsearch日志存储
13.3.3 Logstash日志收集
13.3.4 Fluentd日志收集
13.3.5 Kibana日志查询
13.3.6 ELK架构与Docker整合
13.3.7 ELK架构原理
第14章 分布式微服务监控
14.1 分布式服务架构监控
14.1.1 监控的价值
14.1.2 监控的完整体系
14.1.3 微服务监控类型
14.1.4 Spring Boot应用监控
14.1.5 Spring Boot Admin监控系统
14.2 搭建系统监控中心
14.2.1 概述
14.2.2 时序数据收集系统：cAdvisor
14.2.3 时序数据存储系统：InfluxDB
14.2.4 时序数据分析系统：Grafana
14.2.5 集成InfluxDB + cAdvisor + Grafana
第15章 分布式微服务配置中心
15.1 配置中心概述
15.1.1 配置概述
15.1.2 配置中心解决问题
15.1.3 全局配置
15.1.4 配置中心
15.2 Spring Cloud Config
15.2.1 Spring Cloud Config概述
15.2.2 Spring Cloud Config快速入门
第16章 分布式微服务存储与解耦
16.1 分布式数据库架构
16.1.1 分库
16.1.2 分表
16.1.3 水平切分的方式
16.1.4 垂直切分的方式
16.1.5 分组
16.1.6 Mycat分库分表实战
16.1.7 Spring+MyBatis+Mycat快速体验
16.2 分布式事务
16.2.1 数据库事务
16.2.2 分布式事务
16.2.3 CAP定理
16.2.4 BASE理论
16.2.5 两阶段提交（2PC）
16.2.6 补偿事务（TCC）
16.2.7 后置提交
16.2.8 本地消息表（异步确保）
16.3 分布式缓存架构
16.3.1 Memcache与Redis
16.3.2 进程内缓存
16.3.3 Redis单节点安装
16.3.4 Redis持久化策略
16.3.5 Redis主从复制模式
16.3.6 Redis哨兵模式
16.3.7 Redis哨兵模式安装部署
16.3.8 Redis集群模式
16.3.9 Redis集群环境搭建
16.3.10 Redis缓存穿透和雪崩
16.4 微服务解耦
16.4.1 服务解耦概述
16.4.2 Kafka介绍
16.4.3 Kafka安装
16.4.4 Kafka搭建集群环境
16.4.5 Kafka Manager的安装
16.4.6 Kafka常用命令
16.4.7 Spring Boot集成Kafka
16.5 分布式服务Session
16.5.1 Session与Cookie
16.5.2 Session一致性问题
16.5.3 Session同步
第17章 分布式微服务测试
17.1 分布式微服务测试
17.1.1 微服务测试概述
17.1.2 微服务测试
17.2 Spring Boot单元测试
17.3 Mockito/PowerMockito测试框架
17.3.1 Mockito概述
17.3.2 Mockito简单实例
17.3.3 PowerMock概述
17.3.4 PowerMockito简单实例
17.4 H2内存型数据库
17.4.1 H2概述
17.4.2 Spring Boot集成H2
17.5 REST API测试
17.5.1 Postman概述
17.5.2 Postman简单使用
17.6 性能测试
17.6.1 ab概述
17.6.2 ab测试
17.6.3 其他性能测试工具
第18章 分布式微服务架构经典案例
18.1 微服务架构案例
18.1.1 微服务架构概述
18.1.2 微服务架构平台选择
18.1.3 微服务接口类型
18.2 分布式服务框架Dubbo
18.2.1 Dubbo概述
18.2.2 Dubbo原理
18.3 Spring Boot + Spring Cloud解决方案
18.3.1 Spring Boot概述
18.3.2 Spring Cloud概述
18.3.3 微服务、Spring Boot、Spring Cloud的关系
18.3.4 Spring Cloud与Dubbo的优劣
18.4 Spring Boot + Kubernetes + Docker解决方案
18.4.1 Docker概述
18.4.2 Kubernetes概述
18.4.3 Kubernetes的基本概念
18.4.4 Kubernetes的使用
18.4.5 Kubernetes的架构
18.4.6 Kubernetes集群监控
18.4.7 Kubernetes集群日志管理
18.4.8 Kubernetes解决方案
参考文献
微服务是一种分布式系统架构，是近年来备受关注的话题。它是大型互联网公司系统架构发展到一定程度的产物。它建议我们将业务切分为更加细粒度的服务，并使每个服务的职责单一且可独立部署，服务内部高内聚，服务之间低耦合，彼此相互隔离。分布式微服务架构在大型互联网公司是一把利剑，但并非适合所有企业，比如传统IT企业。因为分布式微服务架构对技术要求高，需要我们有一个自动化部署系统、分布式微服务日志中心以及完善的服务监控和告警平台，对公司的运维人员要求更高，需要投入更多的人力和物力，只有大公司或者一流的技术团队才能真正玩得起微服务架构。所以，我们不能为了微服务而去微服务，需要根据企业自身的情况选择适合自己公司的系统架构。本书是一本理论和实践相结合的图书，将非常完善地介绍分布式微服务所涵盖的方方面面的知识，并通过大量生动形象的原理图以及实战案例加深读者对微服务架构的理解，相信读者必会受益匪浅。让我们开始分布式微服务架构的探险之旅吧！本书结构本书共18章，以下是各章节的内容概要。第1章主要介绍系统架构的发展历程和架构演变：单体架构、垂直MVC架构、SOA面向服务架构、分布式系统架构、分布式微服务架构。第2章主要介绍开始学习分布式微服务架构之前的环境准备，包括JDK安装、Intellij IDEA安装、Maven安装、快速搭建Spring Boot项目以及Spring Boot核心功能及生产级特性。第3章主要介绍微服务之间如何通过RPC相互调用、RPC核心组件、RPC调用过程、RPC框架的性能以及目前流行的RPC框架等。第4章主要介绍微服务之间调用时，数据如何进行序列化与反序列化，以及目前主流的序列化框架和实战。第5章主要介绍回顾Java网络通信，包括传统BIO编程、伪异步I/O编程、NIO编程，介绍目前非常流行的通信框架Netty，以及如何通过Netty开发具体实例。最后，介绍分布式服务框架使用的私有协议和公有协议，设计自定义私有协议需要注意的问题。第6章主要介绍微服务路由、服务信息存放方式、负载均衡的实现以及负载均衡算法。第7章主要介绍微服务注册中心的概念、ZooKeeper的概念、ZooKeeper的原理、ZooKeeper的安装、ZooKeeper搭建集群环境、命令行客户端ZkClient以及ZooKeeper实现服务注册与发现。第8章主要介绍服务调用的方式：同步调用、异步调用、并行调用、泛化调用等。第9章主要回顾Docker容器化技术，包括Docker的基本概念、Docker的架构、Docker的安装、Docker常用命令、Docker构建镜像以及如何通过Docker技术将Spring Boot应用容器化。最后，介绍微服务部署的几种方式：蓝绿部署、滚动发布以及灰度发布/金丝雀部署等。第10章主要介绍服务限流定义、服务限流算法、限流设计以及分级限流。第11章主要介绍服务降级原因、服务降级开关、自动降级、读服务降级、写服务降级、服务容错策略、Hystrix降级与熔断、服务优先级设计等。第12章主要介绍服务版本和服务发布的三种方式：注解方式、XML配置化方式、API调用方式。第13章主要介绍分布式日志、日志类型、日志结构、常用的日志框架以及如何搭建ELK日志中心。第14章主要介绍分布式微服务架构监控，包括：监控价值、监控的完整体系、微服务监控的类型、Spring Boot应用监控、Spring Boot Admin监控系统以及如何集成InfluxDB + cAdvisor + Grafana搭建监控系统等。第15章主要介绍配置中心的演化、配置中心的原理以及如何使用Spring Cloud Config搭建配置中心。第16章主要介绍分布式数据库架构与原理、分布式事务理论、分布式缓存架构与原理、分布式Session架构与原理以及微服务之间的解耦。第17章主要介绍微服务测试，包括：Spring Boot单元测试、Mockito/PowerMockito测试框架、H2内存型数据库、REST API测试以及性能测试等。第18章主要介绍微服务架构案例：分布式微服务框架Dubbo、Spring Boot + Spring Cloud解决方案、Spring Boot + Kubernetes + Docker解决方案等，同时介绍Spring Cloud的概念、Spring Cloud生态、Dubbo的原理、Kubernetes的概念、Kubernetes的原理与使用等。学习本书的预备知识Java基础读者需要掌握J2SE基础知识，这是最基本的，也是最重要的。Java Web开发技术在项目实战中需要用到Java Web的相关技术，比如：Spring、Spring MVC、Tomcat等技术。Spring Boot技术本书的很多内容都是建立在读者了解Spring Boot的基础上展开的，读者需要对微服务脚手架Spring Boot的基础知识和功能特性有一定的了解。其他技术读者需要了解目前主流的技术，比如数据库MySQL、缓存Redis、消息中间件Kafka、容器技术Docker等。本书使用的软件版本本书项目实战开发环境为：? 操作系统Mac Pro? 开发工具Intellij IDEA 2018.1? JDK使用1.8版本以上? Spring Boot最新版2.1.4.RELEASE? 其他主流技术基本使用最新版本读者对象? 使用Java技术体系的中、高级开发人员? 系统架构师? 系统运维人员? 对分布式微服务架构感兴趣的所有开发人员源代码下载本书GitHub源代码下载地址：https://github.com/huangwenyi10/distributed-service-architecture-book.git。致谢本书能够顺利出版，首先感谢清华大学出版社的王金柱老师及背后的团队对本书的辛勤付出，这是我第四次和王金柱老师合作，每次合作都能让我感到轻松和快乐，也让我体会到写作是一件快乐的事情，我很享受这个过程。感谢厦门美图之家科技有限公司，书中很多的知识点和项目实战经验都来源于贵公司，如果没有贵公司提供的实战案例，这本书就不可能问世。感谢主管黄及峰，导师阮龙生和吴超群，同事张汉铮、兰可成、彭阳坤、黄灿槟、王怀宗、许巡枝、吴旭星，项目管理张春宇等在学习和生活上对我的照顾。感谢笔者的女朋友郭雅苹，感谢她一路不离不弃地陪伴和督促，感谢她对我工作的理解和支持，感谢她对我生活无微不至的照顾，使我没有后顾之忧，全身心投入本书的写作中。
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