聊聊用于构建微服务的工具和技术

原文作者：Biplab Pal

原文地址：https://dzone.com/articles/tools-and-techniques-to-build-microservices

微服务或微服务架构是一种软件设计技术。这是一种将应用程序构建为一系列松耦合服务的架构风格。它具有许多好处，例如通过简化开发，测试和调试步骤来改进模块化并使开发人员的工作变得轻松。它在CI/CD上也有帮助。本文将主要关注RESTful微服务，而且，无论使用何种语言/体系结构，下面说到的大多数工具/技术都可以使用。

现在让我们看看一些技巧和可用的工具：

• 技术选择：每个微服务可以用任何编程语言实现，并可以使用不同的基础设施。主要的技术选择是微服务通信（同步，异步等）以及他们使用哪种协议（REST，消息传递等）的方式。根据业务需求，我们需要选择通信机制和协议。架构组件可以大致分为1）API网关，2）负载平衡器，3）服务发现，4）服务，以及5）数据库/缓存。本文章讨论了不同组织正在使用的技术栈，大家可以作为参考。
• 文档：我们都知道记录任何服务的体系结构和设计的重要性，但是我们经常会对记录什么和如何记录感到困惑。其实有很多模板可用; 其中之一是arc42，一个免费的开源工具。除了体系结构文档外，如果服务公开API，则有Swagger，Apiary和ReDoc等工具可以帮助我们自动生成文档。
• 开发：开发过程与任何其他类型的应用程序开发类似。任何开发人员选择的IDE，如Eclipse或IntelliJ，文本编辑器，如atom（开源）或sublime text，以及客户端 - 服务器模型（svn，perforce）或分布式模型（Git， Visual Studio Team Service）可以使用。为了构建和运行测试，我们需要像Maven，Ant等软件项目管理工具。有像Nexus和Artifactory这样的开源工具用于存储生成的文件。为了使构建和测试自动化，我们需要使用像Jenkins或Bamboo这样的自动化工具。
• 代码审查：代码审查是对用任何语言编写的源代码进行的系统审查。执行代码审查是为了检查明显的逻辑错误以满足要求，确认最佳实践等。审核可以通过两人互相编程审查，非正式审阅或正式审阅流程来实现。有一个正式的审查流程总是很好的。SmartBear的Collaborator（10人团队免费）是支持几乎所有VCS（SCM）（如Git，Subversion，Perforce和ClearCase）的软件，可用于Windows，Linux和Mac。Crucible是Atlassian另一个支持VCS的流行工具，如Git，svn，CVS，Perforce等。Gerrit和Phabricator 是许多免费/开源代码审查工具中的两个。除此之外，我们还应该重点关注代码质量的持续检查，以静态分析代码来执行自动检查，以检测错误，代码异常，这些可以通过Sonarqube和PMD等工具进行帮助检查。
• 日志记录：日志记录是任何服务中最重要的方面之一。对于任何服务，我们都需要访问日志和服务日志。如果我们只存储日志，它不会产生价值，除非我们有一些机制来分析这些日志并从中理解它们背后的意义。
  • 访问日志：通常，所有应用程序/ Web服务器都提供访问日志和错误日​​志。访问日志会跟踪传入的请求，其参数，主机，响应状态等，而错误日志会记录错误。
  • 服务日志：可以在每个服务或基础架构中存储和处理此日志，但是，需要从每个服务生成日志。在编写日志逻辑的同时，我们应该考虑添加时间，源名称（类方法名称等），严重性以及相关内容（如消息，堆栈跟踪等）。这样，当我们看到日志语句时，我们知道哪个服务生成了日志事件以及生成该事件的服务的位置。现在的问题是找出导致该事件的哪些行动。我们需要一种将一系列事件追溯到源的方法，即使它意味着遍历多个服务。解决方法是在请求进入体系结构时使用唯一标识符，并在请求完成之前携带相同的标识符。MDC（映射诊断上下文）是区分来自不同源的交织日志输出的工具。因为当服务器几乎同时处理多个客户端时，日志输出通常是交错的。
    • 服务内部：维护服务中的日志生命周期具有优势; 它完全独立于其他服务，可以选择最适合的日志策略。但同时，它有缺点; 每个服务都需要实现一个日志策略，这是冗余的，并且导致在各种服务之间改变日志行为的复杂性。
    • 从基础设施出发：在这种方法中，每个服务都将日志发送到中央服务，中央服务知道如何处理，存储或向其他日志服务器发送日志。
• 查看日志：简单地查看日志不是查看日志的正确解决方案。有一些工具可以帮助您更轻松地查看，搜索和分析日志。Splunk和Kibana（来自ELK堆栈）是就是这样功能的著名工具。Spring Cloud Sleuth是一个基于MDC（Mapped Diagnostic Context）概念的Spring Cloud项目，您可以轻松提取上下文中放置的值并将其显示在日志中。Zipkin是一个分布式跟踪系统，可帮助收集解决延迟问题所需的时间数据。
• 测试：与单元测试一起，集成测试涵盖所有场景的功能非常重要。我们可能会选择从TDD到BDD或ATD的任何开发方法。像工具Randoop和JUnit的工具在Java中生成单元测试帮助我们编码后编写测试，而rest-assured, Postman, Karate和Zerocode帮助编写集成测试。这篇文章描述了其中的几个。
• 持续集成和持续交付（CI / CD）：CI和CD是实现微服务取得成功的关键要求。没有一个好的CI / CD流程，我们将无法实现微服务承诺的敏捷性。当我们谈论CI / CD时，我们确实在谈论几个相关的流程：持续集成，持续交付和持续部署。有各种工具可以实现这些。XebiaLabs的periodic table提供了行业内可用工具而且很漂亮的界面。
• 性能测试：除了单元测试和集成测试之外，我们还应该执行其他类型的测试，如负载和性能测试。Apache JMeter是一个很好的例子。Blazemeter是另一个工具，它允许您将目标KPI设置为失败标准并跟踪一段时间的性能，并将多个测试合并为一个来运行，同时还保持精细的报告。为了解决性能瓶颈问题，确定内存泄漏并了解线程问题，我们可以使用jProfiler等应用程序分析器。
• 监测：与微服务相关的最常讨论的挑战之一是监测。除了知道该服务是否正在响应之外，还需要了解系统的其他部分，如数据库，消息代理等，这些部分是否正常工作。除此之外，我们希望获得各种指标，如已处理请求的数量，吞吐量，负载，错误数量等。为了收集服务的单个操作的统计信息（指标），我们需要使用工具如Coda Hale / Yammer Jave Metrics Library或Prometheus客户端库。收集指标后，我们可以使用Grafana，Prometheus或者AWS Cloudwatch等软件来监控它们

到目前为止，我们已经讨论了目前可用的各种技术和工具，但是世界正在迅速变化，只知道现有技术是远远不够的。我们必须超越今天的解决方案，并为未来的发展做好准备。

为了保持最新的技术和工具，我们应该做的事情如下：

1. 利用网络，印刷品和社交媒体获取最新进展
2. 参加培训
3. 自己动手实践学习
4. 参加小组会议或会议
5. 贡献开源