【中间件】中间件的宏观探讨漫谈

中间件探讨

内容管理

- intro
- 中间件和框架
- why use
- 常用相关Middleware
- - 接入层
  - 服务层

本文主要是宏观上再次探讨一下中间件

cfeng之前单纯的分享过缓存、消息队列、还有就是Spring Cloud下面提供的一些中间件的使用，但是整体上就是感觉很松散的，所以cfeng现在再次重新宏观梳理一下中间件

intro

中间件 Middleware，字面上看就是起中间作用的构件。早期的概念就是再操作系统的基础上，为其他应用软件提供服务的基础软件，就像一种软件胶水连接系统以及应用服务。比如中间件简化应用间的通信方式【可以不用再调用复杂系统函数即可数据传输】

而现在互联网分布式架构下，中间件是泛指在分布式系统中被广泛使用的中间层软件 ----- （we 所开发的软件不管是B端还是C端都是服务用户，而中间件就是服务于我们所开发的这些软件）

中间件和框架

framework和middleware是两个不同的概念，在软件开发过程中所起的作用不同。

框架Framework：半成品可扩展

框架是一组预先编写好的代码和规范，提供一种结构，帮助开发者更容易的构建和维护应用程序，它是一种半成品，使用框架进行开发就是在别人搭建好的舞台上进行跳舞。（要想成为成品，我们需要填入我们自己的业务逻辑。）

通常包含一系列库、工具和相关最佳实践，目的是简化特定类型的应用开发，定义了应用程序的体系结构，提供了通用的功能。比如数据持久、用户认证、路由等。

we使用框架时，就直接在框架的基础上进行搭建，不需要重头开始构建整个应用程序，而是在框架提供的结构下进行代码编写，完成程序的功能，它就是提供了一种模板化的方式，使得开发更加高效

java最常见的Spring Framework就是一个综合性的企业级框架，以IOC和AOP为核心，提供了各种综合性功能，整个生态不断扩大，包含
1. 基础的自动配置的Spring Boot(Spring、SpringMvc)
2. 安全管理的Spirng Security，提供了用户密码认证、OAuth、JWT等诸多特性
3. 数据访问支持的Spring Data -- JPA、MongoDB等
4. 基于webSocket通信的Spring WebScoket
5. 构建分布式系统的Spring Cloud --- Netflix、Alibaba、Config等
......

【Spring特别综合，就是一个重量级的开发框架，基本上构建一个程序的方方面面Spring都可以提供支持，当然这些领域除了Spring还有其他的框架与之竞争】
eg： 安全管理Shiro， 数据访问支持Hibernate、Mybatis-plus 等等， 我们在开发时在选用框架时就需要综合考虑

框架就是实现系统的半成品工具，最终的目的都是服务产品，所以我们开发都是结果产品为导向，那么就需要考虑：我们选用的工具是否恰好

eg： 现在需要将一个螺丝放入产品完成产品封装。你可以选择一个几元的螺丝刀实现，你也可以买一个很贵的多功能工具实现。 这个时候就需要慎重的考虑了

单独的框架是不能发挥作用的，填入用户代码之后才是一个完整的产品。以java为例，常用的Spring框架都是以java实现的，而最终又是以公司自身产品为目的，所以很多时候公司都会进行自定义的工具开发，来更好的适配自己的产品

cfeng在work中，产品可能频繁的需要和客户端交互获取前置的相关数据，所以公司也是直接封装了工具，使用直接一个注解搞定

中间件 Middleware：可扩展独立运行成品

中间件通常是一种独立的系统软件或服务程序，可以连接多个独立的应用程序。不需要再填充用户代码，只需要作为一个用户来使用将中间件放入产品系统即可。

明显看出，中间件就是服务于我们的系统的，整体处于中间层，那为什么要使用中间件？必须使用吗？

我们需要持续的思考：如果没有某种XXX，我们应该如何做。
eg： 如果不允许使用Spring进行开发，我们应该怎么进行web开发？ 
    没有Spring其实就是自己需要开发Spring提供的一些功能。从更基础开始搭建系统罢了
eg： 如果不允许使用Redis，怎么进行分布式缓存和其他相关协作

why use

为什么要使用中间件进行系统的通信和数据交互？主要在于封装性

封装了底层操作的复杂性。中间件可以根据公司具体情况进行经验配置，使用边界条件降级策略进行透明封装，用户不再需要考虑内部复杂性【这个就是常常提到的原理，比如Nacos怎么做服务注册的？ – 在使用的时候可能不需要深入考虑该问题】
封装了公共业务模型的具体实现。也就是降低了学习使用成本，比如redis的使用，就是调用API，降低了调用方的业务逻辑表达能力。
封装性带来的良好的模块性。中间件可以理解为公共逻辑的封装，比如消息中间件处理消息交互的公共逻辑。使用定义清晰的中间件接口，简化业务逻辑架构，同时将缺陷封装在中间件中，可维护性提升。

常用相关Middleware

庞大的业务规模，通常伴随着海量的计算、数据交互、数据处理。同时也就伴随着中间件的使用。计算机任何问题都可以通过分成解决，如果不行，那就再增加一层。中间件的引入其实也就是分层的思想，解决可用稳定性。

中间件的种类繁多，但是从整个架构层面也就是接入层和服务层来进行考虑

接入层

接入层就是首先面对internet中的大流量的冲击，所以常用的相关中间件就是流量相关的负载均衡中间件

LVS： linux Virtual Server，当然现在已经集成到Linux的内核模块中，主要作用就是负载均衡
Nginx：开源的高性能的HTTP和反向代理web服务器。内存占用少，启动极快。【正向代理的是客户端，比如VPN；反向代理的是服务器，用户无感知】

服务化: 微服务，将功能以服务的形式提供，和服务导向架构Service-Oriented Architecture， SOA关联。各个组件以服务形式存在，通过网络进行通信。后台的程序服务化，接入层也需要进行正确的路由

Dubbo：提供高性能、透明化的远程方法调用(RPC)服务，支持服务治理和负载均衡，RPC是分布式系统间进行数据交互的基本形式
Sentinel：开源的流量控制和防护库，保护分布式系统的服务免受不良请求的影响。包括流量控制、熔断降级、实时监控、规则配置、异步处理等…
Spring Cloud生态：Spring Cloud构建分布式系统的开发工具集合，简化分布式开发，提供了注册发现、负载均衡、分布式配置、断路器、消息总线等功能
- Eureka：服务注册发现组件，需要单独创建一个Eureka Server节点
- Ribbon：基于HTTP和TCP的客户端负载均衡器，后续还有Load Balancer等
- Feign：基于HTTP的声明式模板化的服务调用
- Hystrix：处理服务熔断降级，实现断路器模式，避免单点故障
- Zuul： API网关服务，提供路由、顾虑和监控等功能
- Config：分布式配置中心，支持配置信息集中管理，动态刷新配置
- Bus：消息总线，用于微服务架构中传播状态变化或者事件消息
- Zipkin：分布式追踪系统，协调处理跨越多个服务的请求
- Sleuth：分布式跟踪系统，收集、追踪微服务架构中的请求链路
- Consul：分布式注册中心和配置中心，可替代Eureka和Config
- Spring Cloud Task：任务和批处理程序…
  
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