1 微服务
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问题1 SpringCloud常见组件有哪些?
SpringCloud包含的组件很多,有很多功能是重复的,其中最常见的组件包括:
- 注册中心组件:Eureka、Nacos等;
- 负载均衡组件:Ribbon;
- 远程调用组件:OpenFeign;
- 网关组件:Zuul、Gateway;
- 服务保护组件:Hystrix、Sentinel;
- 服务配置管理组件:SpringCloudConfig、Nacos;
问题2 Nacos的服务注册表结构是怎样的?
Nacos采用了数据分级存储模型,最外层是namespace,用来隔离环境。然后是Group,用来对服务分组。接下来就是服务(Service)了,一个服务包含多个实例,但是可能处于不同机房,因此Service下有多个集群(Cluster),集群下是不同的服务实例。
对应到Java代码中,Nacos采用了一个多层的Map来表示。结构为Map>,其中最外层Map的key就是namespaceId,值是一个Map。内层Map的key是group拼接serviceName,值是Service对象。Service对象内部又是一个Map,key是集群名称,值是Cluster对象。而Cluster对象内部维护了Instance的集合。
问题3 Nacos如何支撑阿里内部数十万服务注册压力?
Nacos内部接收到注册的请求时,不会立即写数据,而是将服务注册的任务放到一个阻塞队列就立即响应客户端。然后利用线程池读取阻塞队列的任务,异步来完成实例更新,从而提高并发写能力。
问题4 Nacos如何避免并发写冲突问题?
Nacos在更新实例列表时,会采用CopyOnWrite技术,首先将旧的实例列表拷贝一份,然后更新拷贝的实例列表,再用更新后的实例列表来覆盖旧的实例列表。这样在更新的过程中,就不会对读实例列表的请求产生影响,也不会出现脏读问题了。
问题5 Nacos与Eureka的区别有哪些?
- 接口方式:Nacos与Eureka都对外暴露了Rest风格的API接口,用来实现服务注册、发现等功能
- 实例类型:Nacos的实例有永久和临时实例之分;而Eureka只支持临时实例
- 健康检测:Nacos对临时实例采用心跳模式检测,对永久实例采用主动请求来检测;Eureka只支持心跳模式
- 服务发现:Nacos支持定时拉取和订阅推送两种模式;Eureka只支持定时拉取模式
问题6 Sentinel的限流与Gateway的限流有什么差别?
限流算法常见的有三种实现:滑动时间窗口、令牌桶算法、漏桶算法。
Gateway则采用了基于Redis实现的令牌桶算法。
而Sentinel内部却比较复杂:
- 默认限流模式是基于滑动时间窗口算法
- 排队等待的限流模式则基于漏桶算法
- 而热点参数限流则是基于令牌桶算法
问题7 Sentinel的线程隔离与Hystix的线程隔离有什么差别?
Hystix默认是基于线程池实现的线程隔离,每一个被隔离的业务都要创建一个独立的线程池,线程过多会带来额外的CPU开销,性能一般,但是隔离性更强。
Sentinel是基于信号量(计数器)实现的线程隔离,不用创建线程池,性能较好,但是隔离性一般。
问题8 Hystrix是怎么实现熔断的?
1.8.1 重点概念
限流: 对并发访问的流量进行限制。主要行为有:限制并发数量、服务降级、分级请求(部分用户可以请求)、延时处理(削峰填谷),主要方式有:计数器(简单的流量技术+1)、漏斗模式(使用队列,队列长度限制)、令牌桶(先从令牌桶获取令牌才能访问)等。
降级: 在流量高峰的时候,为了保全重要的服务,停掉一些不重要的服务,从而释放出更多资源。比如退款系统在流量高峰期,保障退款功能可用,停掉退款查询功能。
熔断: 下游系统故障或者阻塞的时候,自动降级服务,快速返回错误。
熔断是降级的一种方式,降级又是限流的一种方式。
1.8.2 execute()、queue()、observe()、toObservable()方法解释
HystrixCommand实现了4个方法、HystrixObservableCommand实现了后面两个方法。
execute (): 同步执行,从依赖的服务返回一个单一的结果对象,或是在发生错误的时候抛出异常。
queue (): 异步执行,直接返回一个Future对象,其中包含了服务执行结束时要返回的单一结果对象。
observe () :返回Observable对象,它代表了操作的多个结果,它是一个Hot Observable。
toObservable(): 同样会返回Observable对象,也代表了操作的多个结果,但它返回的是 一个Cold Observable。
1.8.3 Hystrix处理流程
- 创建HystrixCommand或HystrixObservableCommand对象
- 执行execute()、queue()、observe()、toObservable()命令
- 如果请求缓存功能被起用,并且命中缓存,缓存的结果会立即以Observable对象的形式返回
- 检查断路器是不是打开的状态,如果是打开的状态,直接执行getFallback()
- 如果和命令相关的线程池/请求队列/信号量 已经被占满,hystrix不会执行这个命令,直接执行getFallback()
- 执行HystrixCommand.run()或HystrixObservableCommand.construct(),如果这两个方法执行失败或者超时,则执行getFallback()
- Hystrix会将“成功”、“失败”、“拒绝”、“超时” 等信息报告给断路器,而断路器会维护一组计数器来统计这些数据。断路器会使用这些统计数据来决定是否要将断路器打开,来对某个依赖服务的请求进行“熔断/短路”,直到恢复期结束。若在恢复期结束后,根据统计数据判断如果还是未达到健康指标,就再次 “熔断/短路”。
- 当Hystrix命令执行成功之后,它会将处理结果直接返回或是以Observable 的形式返回。