微服务从小白到专家――SpringCloud和Kubernetes实战

新版本：针对Spring Cloud Hoxton + Spring Boot 2.2.x版本

专注实践：实战项目贯穿全书，体验单体应用到微服务架构的升级过程

技术全面：Spring Boot、Spring Cloud Netflix/阿里巴巴、Docker、Kubernetes和Service Mesh核心技术全覆盖

低门槛：通过实战项目学练结合，初学者也能轻松上手

深入剖析：通过实战案例展示业界主流的微服务架构最佳实践

本书源码以Spring Boot 2.2.x、Spring Cloud Hoxton和Kubernetes 1.19.2为基础，从Spring Boot单体应用的搭建，到Spring Cloud微服务架构升级，再到使用Docker和Kubernetes容器编排技术做容器化改造，由浅入深、逐步讲解，使读者全面掌握主流微服务架构和容器编排方案。本书共22章，分为三个部分。第一部分，讲解Spring Boot的核心功能和底层原理，手把手带读者搭建一个基于Spring Boot的优惠券平台单体应用系统。第二部分，讲解Spring Cloud微服务技术的应用，涵盖了Spring Cloud Netflix和Spring Cloud阿里巴巴两大组件库的核心组件，在项目实战环节，将Spring Cloud微服务技术应用到优惠券项目中，让读者亲身体验从单体应用升级为微服务架构的过程。第三部分，深入讲解Docker容器技术和Kubernetes容器编排技术的核心功能，并对优惠券项目做容器化改造。本书紧扣实战、学练结合，适合具备一定Java基础的开发人员、对微服务架构和Spring Cloud技术及容器编排技术感兴趣的读者。对处在微服务架构转型期的团队来说，本书具有很大的实践指导价值。

姚秋辰

PayPal China研发经理，拥有十余年系统架构设计与团队管理经验，专注于互联网电商、金融和支付等领域的高可用系统设计，在微服务系统的架构设计上有丰富的实践经验。曾就职于eBay、阿里、SAP和HP，参与或主导过多个大型应用的微服务改造、稳定性优化和主链路高可用等方案设计。

张昕

StubHub国际互联网票务公司DevOps团队和云平台负责人，OpenGroup认证架构大师，前IBM和eBay高级架构师。十余年系统架构设计与咨询管理经验，曾主导多家国内外大型金融机构、电信运营商和互联网公司的系统优化、云平台转型、容灾多活、单元化设计，对微服务拆分管理、容器编排部署、系统安全性、可用性、扩展性等设计有着丰富的实战经验。

卿睿

PayPal高级架构师，十多年的架构设计经验，涉足的领域从企业应用到大型互联网产品。在分布式和大型系统设计方面都有丰富的理论知识和实践经验，主导过多个全球性项目的架构设计和落地。对DDD有深入的认知，并基于此打造了多个从0到1的产品。此外，曾带领团队完成多个大型系统微服务化改造和云架构迁移。曾先后在HP、Accenture和eBay等公司担任架构师，目前专注于电商、合规等领域。

专家力荐

I worked directly with the three authors of this book successfully transforming monolithic legacy technology to modernized, containerized Spring Cloud microservices.These three gentlemen are practical experts at these topics, and their examples are very effective at sharing and teaching their experience. Modernization can be a vague and hard to achieve or understand technology concept, but these three architects make it real.This book will walk you through the hands on and practical experience of splitting, transforming, managing, and deploying microservices, and provide strong foundational experience on the Spring Cloud and Kubernetes frameworks that they found instrumental.I am looking forward to an English translation of this book to share with my new team, and I hope the Chinese developer community can continue to gain from and add to the experience of these three great architects.

-Austin Sheppard, CTO and VP Engineering, Booking.com Trips,
and former CTO, StubHub (10 year China software engineering executive veteran)

我与本书三位作者共事，曾亲历过从单体应用成功转型到现代化、容器化技术所支撑的Spring Cloud微服务。三位作者是书中所涉及各章节话题的实战演练专家，本书样例有三位作者的亲历佐证，实测有效。现代化技术概念较为模糊，不易实现和理解，但这三位架构师抽丝剥茧，娓娓道来。

本书从作者在项目中亲历的微服务拆分、改造、治理和部署方式说起，结合不可或缺的Spring Cloud和Kubernetes基础，循序渐进，指引读者。我期待能早日看到本书的英译版，可以分享给我的新团队。我希望在华的程序员群体能从书中获益，汲取经验，与三位架构师作者共勉前行。

——Austin Sheppard，Booking首席技术官兼副总裁，StubHub前首席技术官，
在中国有10年软件工程领域的管理经验

我与张昕相识于十几年前传统IT时代的IBM，最近听说他写了一本关于微服务的书，市面上有很多介绍Spring Boot/Cloud的书，也有很多介绍Docker的书，但是能够从微服务的本质入手，完美地融合开发和运维，把两者结合在一起，并且写得很具实操性的书却很少，而本书非常好地实现了这些需求。

本书不仅仅介绍了微服务和相关的技术框架及工具，还非常好地融入了很多场景化的实践。比如，在互联网应用中经常遇到的流量控制、全链路追踪、容器编排等。

这是一本适合所有热爱微服务和DevOps技术的从业者阅读的书，是我看过的具有实操性的微服务技术书，相信它能解答大家心中的很多疑惑。

我也曾有写书的冲动，但却从未施行，因为写书并不容易，是一件需要有很强的公益心态才能完成的事。写一本好书更是难上加难，特别钦佩张昕的勇气和付出，谢谢他能带给我们一本微服务技术好书。

——肖凯 神州数码云业务集团副总裁，阿里云MVP

在这个微服务技术异常炙热、微服务的技术专家依然奇缺的年代，如何快速培养微服务技术工程师，越来越成为一个迫切的问题。此方面好的相关图书更是寥寥可数。

本书内容全面，而且有重点、有深入，注重实战，结合实例循序渐进，娓娓道来，尤其对技术的重点和难点解释得很详细、很透彻，是一本值得借鉴参考的好书。

——赵琨 StubHub中国研发中心总经理

随着业务复杂性的不断提升，从单体应用到微服务架构的演进是大势所趋。

微服务架构是一个复杂的命题，而Spring Cloud是业界最常用的微服务框架。本书手把手教你如何基于Spring Boot构建微服务项目，如何在此框架之上完成服务发现、服务降级、熔断及限流，并完成API网关和链路追踪等配置。

在理解微服务架构的基础之上，本书进一步讲解了如何将微服务容器化，并在容器云平台Kubernetes及服务网格管理框架Istio上构建和管理微服务。本书涵盖了微服务管理的方方面面，有理论有实践，对需要入门微服务管理的读者来说是一本难得的好书。

——孟凡杰 eBay资深架构师，《Kubernetes生产化实践之路》作者

.

目　　录

第1章　热身运动 1

1．1　准备工作 1

1．2　Java Web开发的进化史 6

第2章　Spring Boot介绍 26

2．1　Spring Boot的前尘往事 26

2．2　Spring Boot的设计理念 34

2．3　Spring Boot的核心功能 34.

第3章　Spring Boot实战 63

3．1　创建Spring Boot项目 63

3．2　项目运行打包 70

3．3　Spring Boot管理日志 74

3．4　数据访问 80

3．5　消息系统 143

3．6　应用安全管理 162

3．7　定时任务 173

3．8　Spring Boot项目测试 186

第4章　微服务与Spring Cloud 189

4．1　什么是微服务架构 189

4．2　微服务的拆分规范 192

4．2．1　领域模型 192

4．3　大厂微服务架构的服务治理方案 193

4．4　了解Spring Cloud 196

4．5　了解Spring Cloud组件库 198

4．6　实战项目技术选型 203

第5章　使用Eureka实现服务治理 205

5．1　什么是服务治理 205

5．2　Spring Cloud中常用的注册中心 207

5．3　分布式系统理论 209

5．4　Eureka核心概念 211

5．5　优惠券项目改造――高可用注册中心 213

5．6　coupon-template-service微服务架构升级 218

5．7　改造coupon-calculator 221

5．8　改造coupon-user-service服务 222

5．9　Eureka中的其他配置参数 227

第6章　使用Nacos实现服务治理 229

6．1　什么是Nacos 229

6．2　Nacos的核心功能 230

6．3　Nacos下载与安装 232

6．4　Nacos实战 234

第7章　使用Ribbon实现负载均衡 247

7．1　什么是负载均衡 247

7．2　了解Ribbon 248

7．3　了解Ribbon的负载均衡器 249

7．4　IPing机制 251

7．5　微服务项目架构升级 252

第8章　使用OpenFeign实现服务间调用 256

8．1　Feign 256

8．2　微服务架构升级――使用Feign代理接口调用 258

第9章　使用Hystrix实现服务间容错 267

9．1　Hystrix 267

9．2　Hystrix的核心概念 269

9．3　微服务架构升级――配置熔断和降级 271

9．4　微服务架构升级――利用Turbine收集Hystrix信息 281

9．5　微服务架构升级――利用Hystrix Dashboard观察服务健康度 284

9．6　启用Hystrix Dashboard观察服务状态 286

第10章　使用Sentinel实现限流控制 290

10．1　服务容错 290

10．2　Sentinel简介 291

10．3　Sentinel控制台 296

10．4　Sentinel与Spring Cloud的集成 297

10．5　使用Sentinel实现降级控制 298

10．6　使用Sentinel实现限流控制 302

10．7　Sentinel的日志 307

第11章　使用Spring Cloud Config和Bus搭建配置中心 310

11．1　配置中心在微服务中的应用 310

11．2　了解Spring Cloud Config和Bus 313

11．3　准备工作――创建GitHub文件 315

11．4　微服务架构升级――搭建高可用的配置中心 316

11．5　GitHub配置文件命名规则 322

11．6　对GitHub中的配置项进行加解密 324

11．7　微服务架构升级――从配置中心读取配置项 328

第12章　使用Spring Cloud Gateway搭建服务网关· 334

12.1　了解微服务网关· 334

12.2　Spring Cloud Gateway的核心概念——路由、谓词和过滤器· 337

12.3　路由功能· 339

12.4　微服务架构改造——搭建网关模块· 343

12.5　微服务架构升级——使用Redis+Lua做流控 348

第13章　使用Sleuth进行调用链路追踪· 354

13.1　为什么微服务架构需要链路追踪· 354

13.2　链路追踪技术介绍· 356

13.3　Sleuth基本数据结构· 359

13.4　微服务架构升级——集成Sleuth实现链路追踪· 361

13.5　微服务架构升级——搭建Zipkin服务器· 362

13.6　微服务架构升级——搭建ELK环境 368

第14章　使用Stream集成消息队列· 375

14.1　了解Stream·· 375

14.2　消息队列在微服务架构中的应用· 376

14.3　消息队列的概念· 380

14.4　微服务架构升级——异步分发优惠券· 382

14.5　微服务架构升级——Stream异常处理· 387

14.6　Stream实现延迟消息 391

第15章　使用Seata实现分布式事务· 396

15.1　为什么需要分布式事务· 396

15.2　分布式事务的替代方案· 397

15.3　传统的XA分布式事务解决方案· 398

15.4　Seata框架介绍· 400

15.5　Seata的AT模式· 402

15.6　微服务架构升级——搭建Seata服务器· 410

15.7　微服务架构升级——应用改造 416

第16章　走进容器化的世界· 420

16.1　微服务落地的难点· 420

16.2　容器技术的演进· 432

16.3　容器编排技术先睹为快 436

第17章　Docker容器技术· 442

17.1　从HelloWorld起步· 442

17.2　Docker架构· 445

17.3　Docker镜像· 452

17.4　Docker容器· 464

17.5　Docker存储· 473

17.6　Docker网络· 481

17.7　进一步感受Docker的魅力· 488

17.8　镜像仓库· 499

17.9　【优惠券项目落地】——Docker容器化 502

第18章　Kubernetes基础· 513

18.1　了解容器编排· 513

18.2　了解Kubernetes· 514

18.3　Kubernetes基本概念· 516

18.4　Kubernetes集群搭建· 520

18.5　Pod管理· 526

18.6　Controller管理· 540

18.7　【优惠券项目落地】——Kubernetes容器化管理 560

第19章　Kubernetes网络互联· 564

19.1　跨节点网络 565

19.2　服务发现与负载均衡 566

19.3　【优惠券项目落地】——服务发现和互联 577

第20章　Kubernetes数据存储· 585

20.1　Volume卷 586

20.2　ConfigMap和Secret 594

20.3　【优惠券项目落地】——配置和磁盘管理 603

第21章　Kubernetes高级功能 606

21.1　容器化的非功能性需求 607

21.2　安全性 608

21.3　可用性 613

21.4　扩展性 616

21.5　易用性 622

21.6　可观察性 629

21.7　【优惠券项目落地】——Kubernetes容器架构终态 637

第22章　Service Mesh· 647

22.1　Service Mesh在微服务中的应用 648

22.2　从BoofInfo样例起步 650

22.3　了解Istio架构 657

22.4　服务治理 659

22.5　服务安全 671

22.6　服务监控 677

22.7　【优惠券项目落地】——非侵入式容器进阶态 680

16.3.1

16.3.1　资源统一管理和容器编排协作

没有规矩不成方圆，在大数据的动物园中，由动物管理员（ZooKeeper）来统筹一切。同样道理，在容器的蜂巢中，各种微小的工蜂和雄蜂进进出出，要想管理好这一堆堆的小容器，就需要一只精明能干的蜂皇——容器编排调度系统来完成这项工作。

编排系统要完成以下基本功能，才能够把容器的蜂巢管理得井井有条：

· 资源管理：针对不同的物理系统资源，进行合理的资源选择（通过标签等方式）、配额管理、数据复制，保证单一物理资源出现单点故障时，业务和服务仍然可以实现高可用。

· 配置管理：将不同的配置文件、环境变量、配置卷等与容器应用相绑定，实现动态的环境变量和配置修改。

· 发布管理：将相关应用按一定的先后顺序进行统一分组管理，完成应用的跨节点发布、回退、健康检查和历史查询等功能。

· 网络管理和服务发现：将跨节点部署的容器进行网络互通，并提供统一的服务发现和管理方式，方便容器外的其他应用访问容器系统，并实现负载的均衡分布。

· 弹性伸缩：按照时间规划或者由外部业务压力来触发容器资源的动态伸展和收缩，实现秒杀、抢购等平台的弹性伸缩需求。

16.3.2　Swarm

Docker Swarm作为Docker公司推出的容器编排技术，将Docker Compose在单一节点上进行容器编排协作的能力扩展到了多节点。同时，Swarm继承了Docker的轻量级容器化的特点，它可以不需要复杂的etcd、ZooKeeper等集群仲裁配置节点，不需要艰难地选择网络协议，而是方便地实现多节点网络互通、服务发现、容器编排、策略控制等，可谓是容器编排战场的轻骑兵。图16-11是一位网友的实战分享（源出处是hypriot博客），他将超小型计算节点“树莓派”和Docker Swarm容器编排结合起来，实现了手掌上的容器发布管理，Swarm的轻量特性由此可见一斑。

.

图16-11 轻量级Swarm部署案例

16.3.3　Mesos

Mesos诞生于2010年，美国加州伯克利分校。它迅速得到Twitter、Yelp、Netflix、Apple、Verizon等的背书，发展到单个集群数千节点、数十万容器的规模。

Mesos是一套定位于将整个数据中心进行资源统一管理和调度的软件平台。如果说Linux内核是Linux操作系统的核心，那么Mesos就可以算是整个数据中心的核心。在Mesos上可以将Marathon长作业调度系统、Chronos定时任务管理系统、Aurora应用管理系统、Jenkins CICD发布管理系统、Hadoop/Spark大数据系统作为一个个插件，安装在这个数据中心内核上。Mesos和这些插件的功能组合起来，就形成了一套完整的DCOS（数据中心操作系统）。管理员可以像管理一套操作系统一样方便地管理整个机房里成千上万的服务器、存储、网络资源等。

在Mesos所有的搭档中，最火的要数Docker和Marathon。Docker作为内核的执行单元，完成Mesos Master和Mesos Slave的任务要求，启停相应的容器应用；而Marathon则作为长作业调度的管理节点，将Mesos内核提供的资源进行合理的分配和协作，完成一组或多组作业任务需求。Mesos Marathon架构如图16-12所示，Marathon调度器和Mesos Master构成了控制平面，而Mesos Slave和Docker共同构成了容器的执行平面。

图16-12 Mesos Marathon架构

Mesos的主要特点：

· 可以和各种业务生态进行配合使用：既可以适合Hadoop、Spark等大数据业务形态；也可以适合传统的无状态容器发布形态；既可以完成定时批量处理作业，也可以作为长时运行的业务应用，提供交易服务。

· 调度和资源供给相分离：Mesos作为资源管理的核心，并不涉及任务调度。将复杂多变的任务调度作为插件的方式和Mesos配合使用，为整个系统的扩展性和灵活性留下了方便之门。

· 资源隔离：Mesos可以通过Docker容器的Namespace和CGroup进行资源的隔离和管理，也可以通过POSIX标准进行CPU、内存和磁盘等的隔离，选择性较强。

16.3.4　Kubernetes

Kubernetes是当今最知名的容器编排工具。其拗口的名字也不能阻挡小伙伴们的热情，大家将中间的8个英文字母缩写后，亲切地叫一声K8S——这才是它朗朗上口的名称。

Kubernetes是Google的Borg系统的开源解决方案。如图16-13所示，它通过Kubernetes Master节点完成了集群的管理，通过Node节点完成了业务的承载，通过Pod单元完成了相关容器的组合部署。

图16-13 Kubernetes架构

随着Google将Kubernetes捐赠给CNCF（Cloud Native Computing Foundation），并且伴随着IBM、RedHat、CoreOS微软、Docker等的顶力支持，Kubernetes很快成为容器界的“一哥”。其强大的网络、存储、配置、发布和监控管理，吸引了无数开源贡献者和追随者。我们将在后续章节给大家揭开其神秘的面纱，真正体会其容器的编排之美。

16.3.5　Rancher

Rancher本质上是基于容器编排引擎之上的企业级PaaS容器管理平台。作为一个兼容多种编排引擎（Kubernetes、Swarn、Mesos、Cattle等）的通用容器管理平台，Rancher抽象了编排引擎的底层实现细节，提供了类似公有云PaaS平台的一键部署、服务治理、多租户共存、全站监控等功能。无论是在应用商店的管理方面，还是在公有云IaaS资源的统筹规划、企业级权限安全的掌控方面，都可以和公有云PaaS平台一较高下。同时作为开源解决方案，省去了企业内部自研、从头搭建管理平台的时间。Rancher的整体架构如图16-14所示，它包含了基础架构服务（Infrastructure Services）、容器编排引擎（Docker Swarm、Mesos或Kubernetes）、管理工具（User Mgmt和Ops Mgmt）和琳琅满目的应用商店（Rancher Catalog）

图16-14 Rancher的整体架构

16.3.6　各大容器编排框架对比

每个人都有心中的哈姆雷特，对于编排框架也是如此。表16-2是容器编排框架对比。

表16-2 容器编排框架对比

推 荐 序

很多时候人们常常把软件架构和建筑学做类比，两者的英语原文都是Architect。Architect这个词源于建筑学，后来被软件领域采用。虽然软件领域和建筑领域中的“架构”一词在概念层面有着相似性，但是到了实际落地层面，两者却是截然不同的。

建筑领域中的“架构”是从一开始就设计好了的，后面的施工建设只是依据这个架构图纸去一比一地实现。需要多少块砖、需要多少资源都是事先可以精确预估的。然而，软件领域中的“架构”更像是一种设计哲学，或者说是一种设计艺术，即使采用相同的架构设计理念，最后实现的代码也可能会完全不同。因此，我在各种公开场合都一直强调“软件的架构从来不是设计出来的，而是生长出来的”。

纵观历史，软件架构的发展经历了很多里程碑，从早期的单体架构，到后来的分层架构，再到SOA、微服务，以及下一代微服务技术——服务网格（Service Mesh）。每一次的架构迭代都是为了解决之前架构设计中的“坑”。可以说，软件架构的迭代历史就是一部不折不扣的“挖坑和填坑”的历史。

时至今日，微服务架构早已从概念阶段走到了有大量应用的巅峰阶段。从技术层面上讲，Spring Cloud、Docker和Kubernetes已经成为事实上的标杆；从商业层面上讲，微服务架构也已经实现了“利用技术上的确定性来应对业务端的不确定性”这一关键目标。作为新时代的软件研发人员，不管你是从一开始就使用微服务，还是从原本的分布式架构向微服务架构转型，都非常有必要深入学习微服务落地实践的方方面面。因此，我们急需一本理论与实践相结合，能够结合实际案例讲解的图书。本书的出版可以说填补了这一空缺。

当我拿到这本书的样章时，有一种惊喜的感觉，因为这是目前为数不多的由国人出品的面向初学者的微服务架构实战类图书。当我怀着欣喜的心情读了本书的部分章节后，不仅感受到几位作者多年来对微服务架构在实际项目中落地的深刻理解和认识，而且发现这是一本学习曲线非常平滑，但又不失技术先进性和工程实战性的微服务实战好书。

其实，市面上各自讲解Spring Cloud、Docker和Kubernetes的书不在少数，但是本书使用了一个贯穿全书的优惠券实战项目，通过实际项目的需求驱动方式，将Spring Boot、Spring Cloud的核心知识点与Docker容器技术及容器编排领域的标杆Kubernetes结合，做到了技术路径上的一脉相承。

本书既有理论体系上庖丁解牛、细致入微的分析和讲解，又有面向初学者的实战技术指导和具体实践说明，从而让读者对企业落地微服务架构的方案与最佳实践有了一个更全面、更体系化的认识。可以说，本书是软件开发人员系统性地认识微服务架构、实践微服务架构“躬身入局”的必读佳作。

茹炳晟

腾讯 技术工程事业群 基础架构部 T4级专家

腾讯研究院 特约研究员

前言

写作初衷

在这里，笔者想和大家聊聊笔者与这本书的缘分。一个偶然的机会，编辑老师问笔者，是否有意愿写一本面向初学者的微服务与容器化的实战图书。编辑老师话虽短，但包含的信息量着实不小，既要介绍微服务和容器化的实用技术，又要让初学者能够读懂，还要紧扣实战。一番思索之后，笔者欣然应允。

自微服务架构的概念在2012年由Fred George提出以来，至今已经过了近十个年头。在这期间，随着互联网和云服务技术的蓬勃发展，微服务架构也逐渐从“阳春白雪”走入了“寻常百姓家”。Spring Cloud作为微服务领域的弄潮儿，利用Spring Boot提供的“开箱即用”的特性，极大地简化了分布式系统基础设施的构建。借助Docker容器化技术和Kubernetes容器编排技术，我们可以轻松地实现微服务应用的跨平台快速部署和弹性伸缩。Spring Cloud+Docker+Kubernetes的组合已经逐渐成为各大公司落地微服务架构的首选方案。

本书特色

新版本：针对Spring Cloud Hoxton.SR5版本+Spring Boot 2.2.x.RELEASE版本。

专注实践：全书风格紧贴实战，学练结合。通过一个优惠券实战项目贯穿全书章节，带读者体验将单体应用逐步改造为微服务应用的全过程。

技术全面：实战案例涵盖了Spring Boot、Spring Cloud核心组件库和容器化技术的知识点，介绍了Spring Boot的核心功能和服务治理组件Eureka及Nacos，讲解了Spring Cloud的第二代网关组件Spring Cloud Gateway、负载均衡组件Ribbon、服务间调用组件OpenFeign、配置中心组件Spring Cloud Config、批量消息推送组件Bus、服务容错组件Hystrix+Turbine+Dashboard、防流量哨兵组件Sentinel、链路追踪组件Sleuth+Zipkin+ELK、消息驱动组件Stream，分析了分布式事务框架Seata和用于DevOps实践的Docker容器化技术、Kubernetes容器编排技术及下一代微服务技术Service Mesh。

低门槛：本书为初学者构建了非常友好的学习曲线，通过实战项目手把手带读者从Spring Boot应用的核心功能模块入手，逐渐过渡到微服务和容器化部分。

深入剖析：对于书中的知识点，通过实战案例向读者展示业界主流的微服务架构最佳实践。

适用读者

本书适合具备一定Java基础的开发人员及对微服务架构和Spring Cloud技术、容器编排技术感兴趣的读者。对处在微服务架构转型期的团队来说，本书具有很大的实践指导价值。

本书内容

本书共22章，每章的具体内容如下：

第1章：热身运动。

这一章主要介绍了在进行Spring Boot开发之前所需的准备工作，例如相关常识的介绍、常规软件的安装和开发环境的搭建等，此后再通过几个例子介绍了Java Web应用开发的进化史。

第2章：Spring Boot介绍。

这一章首先简单介绍了Spring框架的历史并穿插了一些业界趣闻，然后讲解了Spring框架的基石技术IoC、AOP及Spring主要组件，接着解释了Spring Boot出现的契机及原因，最后重点介绍了Spring Boot的工作原理、组件及如何利用Spring Boot进行应用开发。

第3章：Spring Boot实战。

这一章主要通过优惠券项目细致地讲解了如何基于Spring Boot进行项目实战开发，先用Spring Boot构建应用的核心功能，再循序渐进地引入更多主流开源软件与项目集成，以实现更丰富的应用功能来应对各种各样的开发场景。

第4章：微服务与Spring Cloud。

这一章首先介绍微服务架构的理念及服务拆分规范，然后介绍目前一线大厂的服务治理方案，接着介绍Spring Cloud及Netflix组件库和Alibaba组件库，最后介绍实战项目中采用的微服务技术选型方案。

第5章：使用Eureka实现服务治理。

这一章首先向读者介绍服务治理的概念和Spring Cloud中常用的服务注册中心，然后着重介绍Eureka的核心概念和微服务生命周期的管理流程，最后通过实战项目落地一套高可用化的注册中心方案。

第6章：使用Nacos实现服务治理。

这一章首先介绍如何安装Nacos，并对Eureka和Nacos做了简单比较，最后演示了如何使用Nacos实现服务治理。

第7章：使用Ribbon实现负载均衡。

这一章介绍了负载均衡的基本概念，并针对Ribbon内置的负载均衡策略及各个负载均衡策略适用的业务场景，探讨了Ribbon的IPing机制，最后通过将Ribbon集成到实战案例来巩固学习效果。

第8章：使用OpenFeign实现服务间调用。

在这一章中，为了避免烦琐的REST API调用流程，我们通过Feign组件实现了一种类似于“本体方法调用”的简易步骤，我们只需要定义一个Feign接口，就可以将该接口注入Java类中实现远程REST API调用。我们还深入介绍了Feign组件的工作原理，以及Feign的超时配置和数据压缩配置。

第9章：使用Hystrix实现服务间容错。

这一章通过一个“服务雪崩”的例子来理解服务容错的几种常规手段，进而学习Hystrix如何通过服务降级、服务熔断和线程隔离的方式实现服务容错。在这个过程中，我们还介绍了Hystrix的两个好搭档，即分别用来聚合服务调用数据的Turbine和服务大盘监控组件的Hystrix Dashboard。

第10章：使用Sentinel实现限流控制。

这一章首先介绍了如何安装Sentinel，再介绍了Hystrix和Sentinel之间的异同，最后演示了如何使用Sentinel在不同场景下对服务进行限流控制。

第11章：使用Spring Cloud Config和Bus搭建配置中心。

这一章首先介绍了分布式配置中心在微服务架构中的用途，然后落地了一套Spring Cloud Config+GitHub的远程配置中心，最后通过集成Bus组件实现了配置项的动态推送。在这个过程中，我们还介绍了如何对配置中心进行高可用化改造，以及如何使用对称密钥和非对称密钥将敏感信息进行加密存储。

第12章：使用Spring Cloud Gateway搭建服务网关。

这一章介绍了Spring Cloud的第二代网关组件Spring Cloud Gateway，它与Nginx这类外部网关不同，Spring Cloud Gateway主要用来承接经由外部网关导向微服务集群的服务请求，并基于这些服务请求的路径及参数等信息做服务转发。除了介绍如何设置请求转发规则，我们还介绍了如何在网关层添加过滤器和限流规则（底层采用Redis+Lua实现限流）。

第13章：使用Sleuth进行调用链路追踪。

在一个大型微服务系统中完成一个复杂的业务流程可能需要调用数十个微服务模块，从调用链分析及线上故障排查的角度来看，我们需要将每一次服务请求中的所有调用链路通过某种标记串联起来。这一章介绍了一款调用链路“打标工具”Sleuth，通过对Sleuth底层数据结构的介绍使读者了解它的工作原理，并将打标后的日志信息传输到Zipkin和ELK组件中，实现调用链路分析和日志检索功能。

第14章：使用Stream集成消息队列。

这一章介绍了如何通过Stream组件简化微服务应用与消息队列组件的对接，我们首先介绍了发布订阅、消费组和消费分区三个重要场景，然后通过实际案例介绍了消息的异常处理手段，比如本机重试、消息重新入队、降级流程和死信队列，最后介绍了消息队列的一个特殊场景“延迟消息”。

第15章：使用Seata实现分布式事务。

这一章首先介绍分布式事务的基本概念，再通过传统的XA事务模式了解分布式事务所要解决的问题，了解XA模式在高并发场景下的性能瓶颈。然后，我们引出阿里开源的Seata分布式事务框架，了解Seata内置的多种分布式事务解决方案。在这个过程中，我们重点学习Seata官方推荐的AT方案，深入学习AT方案的原理及读写隔离策略。最后，我们将AT方案集成到实战项目中。

第16章：走进容器化的世界。

这一章是容器部分的起始章节，重点介绍了微服务落地的难点：高内聚和低耦合需求、异构部署需求、云原生12因素、康威定律等，以及如何通过容器化技术来攻克难点。这一章纵向分析了容器技术的前世今生和未来展望，横向比对了不同容器技术的差异和选择。

第17章：Docker容器技术。

这一章从HelloWorld起步，介绍了Docker的安装和容器的部署；讲述了Docker的整体架构和核心概念，包括镜像、容器、存储、网络、仓库等；并以贯穿全书的优惠券项目为例，讲解了微服务Docker容器化改造的实战细节。

第18章：Kubernetes基础。

这一章是容器部分的核心章节，从容器编排的概念到Kubernetes的整体框架，从Kubernetes的集群搭建到Pod、Controller、Namespace的控制管理，完整地阐述了Kubernetes容器编排的基础。本章针对优惠券项目，讲解了应该如何采用无状态部署的方式进行应用容器的编排管理。

第19章：Kubernetes网络互联。

这一章介绍了Kubernetes的网络互联模型和主流的服务发现、负载均衡方式。本章针对优惠券项目，实战了不同类型的应用部署和服务发现手段。

第20章：Kubernetes数据存储。

这一章介绍了Kubernetes的数据存储模型，以及Volume卷、ConfigMap和Secret的管理。本章针对优惠券项目讲解了环境变量加载和应用磁盘挂载的实战细节。

第21章：Kubernetes高级功能。

这一章从安全性、可用性、扩展性、易用性、可观察性等多个角度描述了容器化部署的非功能性需求，并以优惠券项目为示范，实现了整套应用的高可用、弹性扩展和监控告警。

第22章：Service Mesh。

这一章的核心是微服务的非侵入式治理。本章重点描述了Service Mesh的兴起和优势、Istio框架的原理和架构，以及如何实现服务流量治理、服务安全增强、自动化监控追踪。最后，以优惠券项目的全透明授权验证和拓扑监控收尾。

第1章～第3章，第6章，第10章，作者卿睿；第4章，第5章，第7章～第9章，第11章～第15章，作者姚秋辰；第16章～第22章，作者张昕。

相关资源：

本书提供了一个GitHub项目供读者学习和实践，其中包括优惠券项目的所有源码。若读者在启动项目的过程中遇到异常报错，可以参考GitHub根目录下的README文档中的解决方案。具体下载方式可以参考下方（或封底）的读者服务。

作 者

2021年9月1日

.