Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案。包含开发分布式应用微服务的必需组件，方便开发者通过 Spring Cloud 编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。本文基于官方文档，对整个体系做了整体梳理。

SpringCloud Alibaba体系一览

注册中心-Nacos

Nacos（Dynamic Naming and Configuration Service）：一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。

Nacos就是注册中心＋配置中心的组合 --> 等价于 Nacos = Eureka+Config +Bus

注册中心对比

CAP原则：Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性）。分布式系统要么满足CA，要么CP，要么AP。无法同时满足CAP。

Nacos支持AP和CP切换。何时选择使用何种模式？

• 如果不需要存储服务级别的信息且服务实例是通过nacos-chient注册，并能够保持心跳上报，那么就可以选择AP模式。 当前主流的服务如Spring cloud 和 Dubbo 服务，都适用于AP模式。 AP模式为了服务的可能性而减弱了一致性，因此AP模式下只支持注册临时实例。
• 如果需要在服务级别编辑或者存储配置信息，那么CP是必须。K8S服务和DNS服务则适用于CP模式。 CP模式下则支持注册持久化实例，此时则是以 Raft协议为集群运行模式，该模式下注册实例之前必须先注册服务，如果服务不存在，则会返回错识。

服务调用-OpenFeign

（1）Feign

Feign是Spring Cloud组件中的一个轻量级RESTful的HTTP服务客户端

Feign内置了Ribbon，用来做客户端负载均衡，去调用服务注册中心的服务。 Feign的使用方式是:使用Feign的注解定义接口，调用这个接口，就可以调用服务注册中心的服务

依赖：
spring-cloud-starter-feign

（2）OpenFeign

OpenFeign是Spring Cloud在Feign的基础上支持了SpringMVC的注解，如@RequesMapping等等。

OpenFeign的@Feignclient可以解析SpringMvc的@RequestMapping注解下的接口，并通过动态代理的方式产生实现类,实现类中做负载均衡并调用其他服务。

依赖：
spring-cloud-starter-openfeign

负载均衡-LoadBalancer

从Spring Cloud 2020版本开始，Spring Cloud移除了 Ribbon，使用Spring Cloud Loadbalancer作为客户端的负载均衡组件。其使用方式与Ribbon基本兼容，可以从Ribbon进行平滑过渡。

两种负载均衡的客户端：

（1）RestTemplate

RestTemplate是Spring提供的用于访问Rest服务的客户端，RestTemplate提供了多种便捷访问远程Http服务的方法，能够大大提高客户端的编写效率。默认情况下，RestTemplate默认依赖jdk的HTTP连接工具。

（2）WebClient

WebClient是从Spring WebFlux 5.0版本开始提供的一个非阻塞的基于响应式编程的进行Http请求的客户端工具。它的响应式编程的基于Reactor的。WebClient中提供了标准Http请求方式对应的get、post、put、delete等方法，可以用来发起相应的请求

以RestTemplate配置LoadBalaced为例，二者对比：

• 都是使用LoadBalancerInterceptor作为RestTemplate的拦截器。
• 在LoadBalancerInterceptor中持有LoadBalancerClient对象，在Spring Cloud LoadBalancer中是BlockingLoadBalancerClient，在Spring Cloud Ribbon中是RibbonLoadBalancerClient。
• LoadBalancerClient中持有NamedContextFactory对象，在Spring Cloud LoadBalancer中是LoadBalancerClientFactory，在Spring Cloud Ribbon中是SpringClientFactory。
• Spring Cloud LoadBalancer通过实现ReactorServiceInstanceLoadBalancer接口自定义负载均衡器，Spring Cloud Ribbon通过实现ILoadBalancer接口。
• Spring Cloud LoadBalancer通过注解@LoadBalancerClient或@LoadBalancerClients实现自定义配置，Spring Cloud Ribbon也可以使用这两个注解，另外还可以使用@RibbonClient或@RibbonClients。
• Spring Cloud LoadBalancer支持响应式编程负载均衡，即结合Spring Web Flux使用，Spring Cloud Ribbon是不支持的。
• 目前Ribbon提供的负载均衡算法实现较Spring Cloud LoadBalancer更丰富。

微服务网关-Gateway

Gateway是在Spring生态系统之上构建的API网关服务，基于Spring 5，Spring Boot 2和Project Reactor等技术。Gateway旨在提供一种简单而有效的方式来对API进行路由，以及提供一些强大的过滤器功能，例如:熔断、限流、重试等。

Spring Cloud Gateway是Spring Cloud的一个全新项目，基于Spring 5.0+Spring Boot 2.0和 Project Reactor等技术开发的网关，它旨在为微服务架构提供─种简单有效的统一的API路由管理方式。

SpringCloud Gateway作为 Spring Cloud 生态系统中的网关，目标是替代Zuul，在Spring Cloud 2.0以上版本中，没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成，仍然还是使用的Zuul 1.x非Reactor模式的老版本。而为了提升网关的性能，SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。

Spring Cloud Gateway的目标提供统一的路由方式且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能，例如:安全，监控/指标，和限流。

SpringCloud Gateway使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件，底层使用了Netty通讯框架。

微服务限流-Sentinel

Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

Sentinel 具有以下特征：

• 丰富的应用场景：Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景，例如秒杀（即突发流量控制在系统容量可以承受的范围）、消息削峰填谷、集群流量控制、实时熔断下游不可用应用等。
• 完备的实时监控：Sentinel 同时提供实时的监控功能。您可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据，甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况。
• 广泛的开源生态：Sentinel 提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块，例如与 Spring Cloud、Apache Dubbo、gRPC、Quarkus 的整合。您只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入 Sentinel。同时 Sentinel 提供 Java/Go/C++ 等多语言的原生实现。
• 完善的 SPI 扩展机制：Sentinel 提供简单易用、完善的 SPI 扩展接口。您可以通过实现扩展接口来快速地定制逻辑。例如定制规则管理、适配动态数据源等。

Sentinel 的主要特性

分布式事务-seata

Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。

一个典型的分布式事务过程：

分布式事务处理过程可以概括为：1 ID + 3组件模型

Transaction lD XID :

• 全局唯一的事务ID

三组件概念 (opens new window)

• Transaction Coordinator (TC)：事务协调器，维护全局事务的运行状态，负责协调并驱动全局事务的提交或回滚;
• Transaction Manager (TM)：控制全局事务的边界，负责开启一个全局事务，并最终发起全局提交或全局回滚的决议;
• Resource Manager (RM)：控制分支事务，负责分支注册、状态汇报，并接收事务协调器的指令，驱动分支(本地）事务的提交和回滚

处理过程：

• TM 向 TC 申请开启一个全局事务，全局事务创建成功并生成一个全局唯一的XID；
• XID 在微服务调用链路的上下文中传播；
• RM 向 TC 注册分支事务，将其纳入XID对应全局事务的管辖；
• TM 向 TC 发起针对XID的全局提交或回滚决议；
• TC 调度 XID 下管辖的全部分支事务完成提交或回滚请求。

分布式链路追踪-Skywalking

SkyWalking是一个开源APM系统，包含了云原生架构下的分布式系统的监控、跟踪、诊断功能。

SkyWalking支持dubbo，SpringCloud，SpringBoot集成，代码无侵入，通信方式采用GRPC，性能较好，实现方式是java探针，支持告警，支持JVM监控，支持全局调用统计等等，功能较完善。

Skywalking架构

• 上面的Agent：负责收集日志数据，并且传递给中间的OAP服务器
• 中间的OAP：负责接收 Agent 发送的 Tracing 和Metric的数据信息，然后进行分析(Analysis Core) ，存储到外部存储器( Storage )，最终提供查询( Query )功能。
• 左面的UI：负责提供web控制台，查看链路，查看各种指标，性能等等。
• 右面Storage：负责数据的存储，支持多种存储类型。

大致流程就是Agent负责收集日志传输数据，通过GRPC的方式传递给OAP进行分析并且存储到数据库中，最终通过UI界面将分析的统计报表、服务依赖、拓扑关系图展示出来。

附录

组件版本关系