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微服务基础概念
微服务是一种软件架构风格，将单一应用程序划分为一组小型服务，每个服务运行在独立的进程中，通过轻量级机制（如HTTP/REST）通信。每个服务围绕业务能力构建，可独立部署、扩展和技术异构。
微服务的核心特征包括：
- 单一职责原则：每个服务专注于单一功能
- 自治性：服务可独立开发、部署和扩展
- 去中心化治理：允许使用不同技术栈
- 容错设计：服务故障隔离
- 演进式设计：支持逐步重构
分布式系统基础
分布式系统由多台计算机通过网络连接，协调完成共同任务。核心特性包括：
- 并发性：多节点并行处理
- 缺乏全局时钟：节点间时间同步困难
- 部分故障：系统可能部分失效
- 透明性：对用户隐藏分布式特性
分布式系统的CAP定理指出，任何分布式系统最多只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition tolerance）中的两项。
服务通信机制
微服务间常用通信方式：
- 同步通信：REST（HTTP+JSON）、gRPC（基于HTTP/2）
- 异步通信：消息队列（Kafka/RabbitMQ）、事件驱动
- 服务发现：Consul/Eureka/Nacos实现动态服务定位
- API网关：统一入口处理路由、认证和限流
RESTful接口示例：
@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {@GetMapping("/{id}")public Order getOrder(@PathVariable String id) {// 实现逻辑}
}
数据一致性方案
分布式事务处理模式：
- 两阶段提交（2PC）：协调者管理事务提交过程
- 补偿事务（TCC）：Try-Confirm-Cancel模式
- Saga模式：长事务分解为本地事务序列
- 事件溯源：通过事件日志重建状态
Saga实现示例：
def create_order_saga():try:reserve_items()process_payment()complete_order()except Exception:compensate_payment()restore_inventory()
容错与弹性设计
常见容错模式：
- 熔断器模式：Hystrix/Sentinel实现故障隔离
- 限流：令牌桶/漏桶算法控制流量
- 降级：故障时提供基本功能
- 重试：指数退避策略处理临时故障
熔断器配置示例：
hystrix.ConfigureCommand("my_command", hystrix.CommandConfig{Timeout: 1000,MaxConcurrentRequests: 100,ErrorPercentThreshold: 25,
})
服务监控与可观测性
关键监控维度：
- 指标（Metrics）：Prometheus收集QPS、延迟等数据
- 日志（Logging）：ELK栈实现集中日志管理
- 追踪（Tracing）：Jaeger/Zipkin实现分布式追踪
- 健康检查：Kubernetes存活/就绪探针
PromQL查询示例：
http_requests_total{status=~"5.."} rate(5m)
容器化与编排技术
部署方案：
- Docker：轻量级容器打包应用
- Kubernetes：自动化部署、扩展和管理
- Service Mesh：Istio/Linkerd处理服务间通信
- CI/CD：GitOps实现持续交付
Kubernetes部署描述示例：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: order-service
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: ordertemplate:metadata:labels:app: orderspec:containers:- name: orderimage: registry/order:v1.2ports:- containerPort: 8080
领域驱动设计应用
微服务划分原则：
- 界限上下文：识别业务领域边界
- 充血模型：业务逻辑集中在领域层
- 防腐层：隔离外部系统影响
- CQRS模式：读写分离架构
领域事件示例代码：
public class OrderCreatedEvent : IDomainEvent
{public Guid OrderId { get; }public DateTime OccurredOn { get; }public OrderCreatedEvent(Guid orderId) {OrderId = orderId;OccurredOn = DateTime.UtcNow;}
}