8、SpringCloud高频面试题

8、SpringCloud高频面试题

1、SpringCloud组件有哪些

SpringCloud 是一系列框架的有序集合。它利用 SpringBoot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用 SpringBoot 的开发风格做到一键启动和部署。

早期我们一般认为的Spring Cloud五大组件是

  • Eureka : 注册中心
  • Ribbon : 负载均衡
  • Feign : 远程调用
  • Hystrix : 服务熔断
  • Zuul/Gateway : 网关

随着SpringCloudAlibba在国内兴起 , 我们项目中使用了一些阿里巴巴的组件

  • 注册中心/配置中心 Nacos

  • 负载均衡 Ribbon

  • 服务调用 Feign

  • 服务保护 sentinel

  • 服务网关 Gateway

2、Feign工作原理

Feign是SpringCloud技术栈中用于远程调用的一个HTTP客户端,主要作用是将远程服务调用格式本地方法调用格式统一成一致的

Feign的工作步骤如下:

  1. 首先需要在SpringBoot的启动类上添加@EnableFeignClients 注解开启对Feign的支持

  2. 当程序启动时,会扫描所有标有@FeignClient的注解的类,并且将这些信息注入Spring IOC 容器中

  3. 当定义的 Feign 接口中的方法被调用时,通过JDK的代理方式,来生成具体的 RequestTemplate

  4. RequestTemplate对象封装了 HTTP 请求需要的全部信息,如请求参数名,请求方法等信息

  5. 然后RequestTemplate生成 Request,并将Request交给Client去处理,这里的 Client 可以是 JDK 原生的 URLConnection、Apache 的 HttpClient等

  6. 最后Client被封装到LoadBalanceClient类,这个类结合Ribbon负载均衡发起服务之间的调用

3、什么是Hystrix

在微服务架构中,我们会拆分出很多的服务,服务之间存在复杂的调用关系,那么这些服务一旦会出现失败的情况,就会导致服务雪崩

Hystrix就是来防止服务雪崩的工具,它具有服务降级,服务熔断,服务隔离,监控等一些防止雪崩的技术。 它有四种防雪崩手段:

  • 服务隔离:隔离服务之间相互影响
  • 服务监控:在服务发生调用时,会将每秒请求数、成功请求数等运行指标记录下来
  • 服务熔断:接口调用失败就会进入调用接口提前定义好的一个熔断的方法,返回错误信息
  • 服务降级:接口调用失败就调用本地的方法返回一个空

4、Hystrix断路器状态有哪些

断路器状态机包括三个状态:

  • closed:关闭状态,断路器放行所有请求,并开始统计异常比例、慢请求比例。超过阈值则切换到open状态
  • open:打开状态,服务调用被熔断,访问被熔断服务的请求会被拒绝,快速失败,直接走降级逻辑。Open状态5秒后(默认值)会进入half-open状态
  • half-open:半开状态,放行一次请求,根据执行结果来判断接下来的操作
    • 请求成功:则切换到closed状态
    • 请求失败:则切换到open状态

5、Ribbon的工作原理

我们项目中使用的是Feign来进行远程微服务的调用,Feign的底层是集成了Ribbon的,大体使用流程如下:

  1. 当请求发出的时候,会被Ribbon的负载均衡拦截器所有拦截
  2. Ribbon会提取请求路径中微服务的名称,然后去服务治理中心中查找微服务的对应的服务地址
  3. Ribbon会使用配置的负载均衡策略从众多地址中选择一个,进行调用

6、Ribbon的负载均衡策略有哪些

Ribbon官方提供了7种负载均衡策略

  1. 轮询策略:按照一定的顺序依次调用服务实例
  2. 权重策略:根据每个服务提供者的响应时间分配一个权重,响应时间越长,权重越小,被选中的可能性也就越低。它的实现原理是,刚开始使用轮询策略并开启一个计时器,每一段时间收集一次所有服务提供者的平均响应时间,然后再给每个服务提供者附上一个权重,权重越高被选中的概率也越大。
  3. 随机策略:从服务提供者的列表中随机选择一个服务实例
  4. 最小连接数策略:遍历服务提供者列表,选取连接数最小的一个服务实例。如果有相同的最小连接数,那么会调用轮询策略进行选取。
  5. 重试策略:按照轮询策略来获取服务,如果获取的服务实例为 null 或已经失效,则在指定的时间之内不断地进行重试来获取服务,如果超过指定时间依然没获取到服务实例则返回 null。
  6. 可用性敏感策略:先过滤掉非健康的服务实例,然后再选择连接数较小的服务实例
  7. 区域敏感策略:根据服务所在区域(zone)的性能和服务的可用性来选择服务实例,在没有区域的环境下,该策略和轮询策略类似。

7、Nacos的工作原理

Nacos是SpringCloudAlibaba技术栈的一项技术,在项目中主要用作服务注册中心和服务配置中心

  • Nacos做服务注册中心主要具备下面这些能力

    1. 服务注册:服务提供者会将自己的地址信息注册到Nacos中,在nacos中形成一张服务清单

    2. 服务发现:服务消费者会从Nacos中查询服务提供者的信息,并且缓存到本地,并且每隔30s更新一次

      当服务提供者的地址发生变化之后,Nacos也会主动推送最新的地址信息给消费者

    3. 服务续约:服务提供者会间隔一定时间就给Nacos发送心跳,表明自己在线

    4. 服务剔除:当nacos一段时间内接收不到服务微服务的续约请求时或者收到微服务的下线请求时,就会将服务地址从服务清单中删除

  • Nacos做服务配置中心的原理
    1. Nacos允许微服务将经常改动的一些配置项保存到Nacos中,然后在本地的bootstrap.yml中指定远程配置的位置信息
    2. 一旦Nacos的配置发生变化之后,会主动推送给微服务,微服务进行热更新
    3. Nacos还支持使用多环境、命名空间的方式实现多套配置文件的共存
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