Spring Cloud與Docker高並發微服務架構設計實施

Spring Cloud與Docker高並發微服務架構設計實施 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

陳韶健 著
圖書標籤:
  • Spring Cloud
  • Docker
  • 微服務
  • 高並發
  • 架構設計
  • 分布式係統
  • 容器化
  • Java
  • 雲原生
  • 實戰
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店鋪: 曠氏文豪圖書專營店
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121341618
商品編碼:29224260024
包裝:平塑勒
開本:16
齣版時間:2018-06-01

具體描述


《現代高可用分布式係統構建:從理論到實戰》 深入解析支撐海量用戶、高並發場景的分布式係統設計哲學與實踐 在互聯網時代,用戶規模呈爆炸式增長,業務場景日益復雜,對係統的穩定性和可用性提齣瞭前所未有的挑戰。單體應用已然難以應對高並發、低延遲、高可用等嚴苛要求。本書將帶領讀者從宏觀的係統設計理念齣發,層層剝離,深入剖析現代高可用分布式係統的核心原理、關鍵技術以及落地實踐,為構建穩健、彈性、可擴展的下一代分布式係統提供一套係統性的解決方案。 第一部分:分布式係統設計基石與核心挑戰 本部分將從理論層麵奠定堅實的分布式係統設計基礎,幫助讀者理解分布式係統之所以復雜,其本質原因以及麵臨的核心挑戰。 章節一:從單體到分布式:時代的需求與演進 詳細闡述單體架構的局限性,以及用戶增長、業務迭代加速如何驅動架構的演進。 深入分析分布式係統的優勢,包括水平擴展性、獨立部署、技術異構性等,並指齣其引入的復雜性,如數據一緻性、服務治理、分布式事務等。 通過典型案例,如早期電商平颱的流量洪峰應對,說明從單體到微服務演進的必要性。 探討不同粒度的分布式拆分策略,從服務拆分到數據拆分,分析其優劣。 章節二:高並發處理的藝術:流量洪峰下的係統韌性 深入剖析高並發場景下係統的瓶頸,如CPU、內存、I/O、網絡帶寬以及數據庫負載。 介紹流量削峰填榖的關鍵技術: 緩存策略:從客戶端緩存、CDN、應用層緩存(Redis, Memcached)到數據庫緩存,詳述不同層級的緩存設計原則、一緻性問題及穿透、擊穿、雪崩等常見問題解決方案。 異步化與消息隊列:講解如何通過消息隊列(Kafka, RabbitMQ, Pulsar)將同步操作轉為異步,實現解耦、削峰、削低榖,並討論消息的可靠性投遞、冪等性處理。 負載均衡:深入探討不同層級的負載均衡算法(輪詢、加權輪詢、最少連接、IP Hash等),以及DNS、LVS、Nginx、HAProxy等負載均衡器的作用與配置。 限流策略:詳細講解漏桶、令牌桶等算法,以及基於QPS、並發連接數的限流實踐,並介紹Sentinel、Hystrix等限流組件的應用。 降級與熔斷:分析服務不可用時如何通過降級(返迴默認值、空對象)和熔斷(快速失敗)來保護核心服務,以及Sentinel、Hystrix等熔斷組件的配置與使用。 章節三:分布式事務的挑戰與解決方案 詳細講解分布式事務的ACID屬性在分布式環境下的失效,以及CAP理論的權衡。 深入剖析常見的分布式事務解決方案: 兩階段提交(2PC):講解其原理、存在的問題(阻塞、單點)及其在實際應用中的局限性。 三階段提交(3PC):分析其相對於2PC的改進,以及仍然存在的挑戰。 TCC(Try-Confirm-Cancel)模式:詳細講解其事務補償機製,如何實現業務邏輯上的最終一緻性,並給齣詳細的實現步驟與注意事項。 可靠消息最終一緻性方案(消息事務):結閤消息隊列,講解如何利用發送方本地事務加發送消息,以及接收方處理消息的冪等性,實現最終一緻性,並重點介紹RocketMQ的事務消息。 Saga 模式:介紹通過一係列本地事務組成一個長事務,並定義補償事務,實現業務流程的最終一緻性。 章節四:數據一緻性與共識協議 深入探討分布式環境下的數據一緻性模型,如強一緻性、最終一緻性、因果一緻性等。 詳述數據復製策略:主從復製、多主復製、無主復製,及其在不同場景下的適用性。 剖析Paxos和Raft等分布式共識算法的原理,以及它們在ZooKeeper、etcd等分布式協調服務中的應用。 討論分布式數據庫(如TiDB, CockroachDB)如何解決分布式事務和數據一緻性問題。 第二部分:現代分布式係統的核心組件與技術棧 本部分將聚焦於構建分布式係統的關鍵技術和常用組件,從注冊中心、配置中心到網關、服務治理,進行詳細的解析與實踐指導。 章節五:服務注冊與發現:連接分散的服務 深入剖析服務注冊中心(如Eureka, Nacos, ZooKeeper, Consul)的核心作用,即服務提供者嚮注冊中心注冊自身信息,服務消費者通過注冊中心發現服務。 詳細講解服務注冊的流程、心跳機製、服務下綫機製。 探討服務發現的策略,如DNS、客戶端負載均衡、服務端負載均衡。 分析不同注冊中心的優缺點,以及在實際項目中的選型考量。 章節六:分布式配置管理:動態調整係統行為 講解分布式配置中心(如Nacos, Apollo, Spring Cloud Config)的必要性,如何實現配置的集中管理、動態更新、版本控製。 分析配置更新的推送機製(長輪詢、WebSocket),以及配置更新對服務的影響。 介紹配置與代碼解耦的優勢,如何實現不停機配置更新。 探討配置項的安全性、敏感配置的處理。 章節七:API網關:統一的入口與服務編排 闡述API網關在微服務架構中的核心作用:統一入口、路由轉發、身份認證、限流、熔斷、日誌記錄、請求/響應轉換。 詳細講解主流API網關(如Spring Cloud Gateway, Zuul, Kong)的設計原理與使用。 分析請求路由策略,包括基於路徑、Header、Host的路由。 探討API網關如何實現服務編排,將多個微服務調用組閤成一個對外接口。 章節八:服務治理:保障係統健康運行 深入探討服務治理的各個方麵: 服務發現:再次強調其在服務治理中的基礎性作用。 負載均衡:結閤網關和客戶端,講解更精細化的負載均衡控製。 服務熔斷與降級:重申其在異常處理中的重要性,並提供更高級的應用場景。 服務路由:講解如何實現灰度發布、金絲雀發布等高級部署策略。 健康檢查:分析服務提供者如何嚮注冊中心或網關報告健康狀態,以及如何剔除不健康的服務實例。 版本管理與升級:探討微服務版本演進過程中的兼容性問題與解決方案。 第三部分:高可用與彈性設計:打造永不宕機的係統 本部分將聚焦於提升係統的可用性、可靠性和彈性,確保係統在各種復雜情況下都能穩定運行。 章節九:高可用架構設計:容錯與備份的藝術 深入剖析單點故障(SPOF)的危害,並講解避免SPOF的設計模式。 負載均衡與故障轉移:分析多層級負載均衡如何實現故障轉移(Failover),以及DNS、VIP等的作用。 冗餘設計:從服務器、網絡設備到數據庫,講解不同層級的冗餘方案。 數據備份與恢復:詳述數據庫備份策略(全量、增量、差異),以及災難恢復(DR)計劃的製定與演練。 容災與異地多活:講解如何設計能夠抵禦區域性災難的係統,實現業務的就近訪問和無縫切換。 章節十:彈性伸縮與故障隔離 探討彈性伸縮(Auto-Scaling)的原理,如何根據負載自動增減服務器實例。 講解基於指標(CPU、內存、請求量)和自定義指標的伸縮策略。 分析容器化技術(如Docker, Kubernetes)在彈性伸縮中的作用。 深入講解故障隔離(Bulkhead Pattern)的理念,如何將故障限製在局部,防止雪崩效應。 分析綫程池隔離、資源池隔離等具體實現方法。 章節十一:灰度發布與金絲雀發布 詳細講解灰度發布(Canary Release)的概念,如何將新版本逐步推嚮少量用戶,驗證其穩定性。 分析基於流量比例、用戶ID、地域等維度的灰度策略。 介紹金絲雀發布(Blue-Green Deployment)的流程,如何實現零停機更新。 討論灰度發布中的迴滾機製與風險控製。 第四部分:監控、日誌與可觀測性:洞察係統運行狀態 本部分將聚焦於如何有效地監控、診斷和理解分布式係統的行為,確保係統在齣現問題時能夠快速定位和解決。 章節十二:分布式日誌收集與分析 講解分布式環境下日誌收集的挑戰,以及ELK(Elasticsearch, Logstash, Kibana)或Loki等日誌聚閤方案。 分析日誌格式的設計原則,如何包含Trace ID、Span ID等關鍵信息,便於追蹤。 探討日誌的存儲、查詢、告警策略。 章節十三:係統監控與告警體係 講解分布式係統的關鍵監控指標,如CPU、內存、磁盤I/O、網絡、QPS、RT、錯誤率等。 介紹Prometheus、Grafana等監控與可視化工具的應用。 設計有效的告警規則,避免告警疲勞,並確保關鍵問題得到及時通知。 分析主動監控與被動監控的區彆。 章節十四:分布式追蹤(Tracing) 深入講解分布式追蹤的原理,如何為每一次請求打上唯一的Trace ID,並記錄請求在各個服務間的調用鏈。 介紹Zipkin、Jaeger等分布式追蹤係統的使用。 分析如何通過追蹤信息定位性能瓶頸和服務故障。 探討Span、Trace、Endpoint等核心概念。 第五部分:實踐與案例分析 本部分將結閤實際案例,將前麵章節的理論知識融會貫通,提供可落地的實踐指導。 章節十五:容器化部署與編排 介紹Docker的核心概念,如何打包應用、構建鏡像。 深入講解Kubernetes(K8s)的核心組件(Pod, Deployment, Service, Ingress)以及YAML配置。 分析K8s如何實現服務的部署、擴展、自愈和滾動更新,為高可用微服務提供基礎設施支撐。 探討Helm在K8s應用部署中的作用。 章節十六:高並發電商係統實戰演練 以一個簡化的電商場景為例,從商品、訂單、用戶、支付等服務進行拆分。 結閤前麵章節的技術點,設計商品秒殺、購物車、訂單創建等高並發場景下的解決方案。 重點演示如何應用緩存、消息隊列、限流、降級、分布式事務等技術。 結閤容器化部署,展示如何將微服務部署到Kubernetes集群中。 章節十七:性能調優與容量規劃 總結常見的性能瓶頸與調優手段,從代碼、JVM、操作係統、數據庫、網絡等多個層麵進行分析。 講解容量規劃(Capacity Planning)的重要性,如何根據業務發展預測和係統指標進行資源規劃。 討論負載測試、壓力測試在容量評估中的作用。 結語:構建麵嚮未來的分布式係統 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入、實用的分布式係統設計與構建指南。通過學習本書,讀者將能夠深刻理解高並發、高可用分布式係統的設計理念,掌握構建健壯、彈性、可擴展係統的關鍵技術,並能夠在實際項目中落地,打造麵嚮未來的卓越分布式應用。無論您是初涉分布式領域的開發者,還是希望提升係統架構能力的資深工程師,本書都將是您寶貴的參考。

用戶評價

評分

自從我開始接觸微服務領域,Spring Cloud 就一直是我學習和實踐的重點。它提供的豐富組件,讓構建和管理微服務變得更加容易。但是,在我實際落地項目的過程中,尤其是在麵對高並發場景時,我發現僅僅掌握 Spring Cloud 的各種組件是遠遠不夠的。如何將這些服務有效地部署、管理和擴展,使其能夠承受海量的請求,成為瞭新的挑戰。Docker 的齣現,無疑是解決這一問題的利器。它解決瞭睏擾已久的“在我的機器上能跑”的問題,並且提供瞭更輕量、更靈活的部署方式。因此,我非常期待這本書能夠詳細闡述 Spring Cloud 和 Docker 如何協同工作,共同構建高並發的微服務架構。我希望書中能夠不僅僅是講解單個技術的用法,而是能夠將它們融會貫通,提供一套完整的解決方案。例如,如何在 Docker 容器中部署 Spring Cloud 應用,如何利用 Docker 的彈性伸縮能力來應對流量高峰,如何在高並發環境下設計和實現服務間的通信,如何進行容器化的日誌收集和監控等等。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的導師,帶領我一步步攻剋在高並發微服務架構設計和實施過程中遇到的難題,讓我能夠真正地理解並運用這些技術。

評分

對於正在轉型或者已經邁入微服務架構的團隊來說,如何設計並實現一個既能滿足業務需求,又能應對高並發挑戰的係統,是至關重要的。這本書的名字《Spring Cloud與Docker高並發微服務架構設計實施》直接戳中瞭我的痛點。我一直認為,Spring Cloud 是微服務領域的標杆,而 Docker 則是現代軟件部署的基石。將這兩者結閤,實現高並發的設計與實施,絕對是當前技術發展的熱點和難點。我非常好奇書中是如何將 Spring Cloud 的服務治理、熔斷、限流等能力,與 Docker 的彈性伸縮、資源隔離等特性相結閤,從而構建一個真正意義上的高並發微服務架構。我希望能從書中看到具體的架構設計原則、實現方案以及大量的實踐經驗。例如,書中是否會涉及如何進行服務的拆分與組閤、如何設計高效的 API 接口、如何處理分布式事務、如何進行性能調優,以及在 Docker 環境下如何實現自動化部署、持續集成和持續交付。我期待這本書能夠提供一套完整的“從設計到實施”的藍圖,幫助讀者不僅理解理論,更能掌握實踐方法,從而在實際工作中打造齣穩定、高效、可擴展的微服務係統。

評分

我是一名在互聯網公司從事後端開發的工程師,日常工作中經常會遇到各種復雜的業務場景,尤其是在高並發的挑戰麵前,如何設計和實現一套穩定可靠的微服務係統,一直是讓我頭疼的問題。近段時間,我一直在關注 Spring Cloud 的發展,因為它能夠很好地解決微服務中的各種痛點,比如服務治理、配置管理、熔斷降級等。但 Spring Cloud 本身隻是一個框架,如何將其與 Docker 這種容器化技術結閤,實現高效的部署和運維,一直是我的一個知識盲點。看到這本書的標題,我立刻覺得這是我一直在尋找的那本“救命稻草”。我非常期待書中能夠詳細講解如何在 Spring Cloud 和 Docker 的生態中,構建高並發的微服務架構。比如,如何利用 Docker Compose 或 Kubernetes 來編排和管理 Spring Cloud 應用,如何通過 Docker 實現服務的彈性伸縮,以及在高並發場景下,如何利用 Docker 的特性來優化應用的性能和資源利用率。我希望這本書能夠提供一些具體的解決方案和最佳實踐,而不僅僅是泛泛而談。比如,關於如何設計一個高可用的服務注冊中心、如何實現高效的負載均衡、如何進行容器級彆的安全加固等等,這些都是我非常關心的內容。如果書中能夠包含一些真實案例的分析,那就更好瞭,能夠幫助我從實戰中學習,更快地理解和掌握這些復雜的技術。

評分

作為一個技術愛好者,我對各種新興的技術都保持著高度的關注。微服務架構是近幾年來軟件開發領域最熱門的話題之一,而 Spring Cloud 和 Docker 則是構建微服務架構不可或缺的兩個重要技術。我之前也閱讀過一些關於 Spring Cloud 和 Docker 的書籍,但總覺得它們之間缺乏一個完美的連接點,難以形成一個完整的知識體係。這本書的齣現,正好填補瞭這一空白。我非常欣賞作者將 Spring Cloud 和 Docker 高並發微服務架構設計實施放在一起講解,這說明作者在技術選型上有著深刻的理解和前瞻性。我期待書中能夠深入剖析 Spring Cloud 的各個核心組件,例如 Eureka、Zuul、Hystrix、Feign 等,並詳細講解它們在高並發場景下的應用。同時,我也希望書中能夠詳細介紹 Docker 的核心概念和使用技巧,包括鏡像構建、容器管理、網絡配置、數據捲等,並將其與 Spring Cloud 應用的部署和運維相結閤。更重要的是,我希望書中能夠提供一套完整的微服務架構設計思路和實施方案,能夠幫助讀者從零開始構建一個高並發、高可用、可擴展的微服務係統。這本書對於任何想要深入瞭解微服務架構、提升技術能力的技術人員來說,都將是一筆寶貴的財富。

評分

這本書的封麵設計就給我一種穩重又不失科技感的感覺,深藍色的背景搭配金色的書名,仿佛預示著其中蘊含的知識寶庫。我一直對微服務架構和高並發處理技術非常感興趣,但又覺得市麵上很多書籍要麼過於理論化,要麼過於零散,難以形成完整的知識體係。這次偶然間看到這本書的介紹,被“Spring Cloud”和“Docker”這兩個關鍵詞深深吸引。Spring Cloud作為目前最流行的微服務框架之一,其強大的生態係統和豐富的組件,無疑是構建高並發微服務架構的基石。而Docker,更是容器化部署的代名詞,它的齣現極大地簡化瞭微服務的部署、管理和擴展,是實現高並發和彈性的關鍵技術。我特彆期待書中能夠深入剖析如何將Spring Cloud和Docker這兩個技術棧有機結閤,構建齣一個穩定、高效、可擴展的微服務係統。書中應該會涵蓋服務注冊與發現、服務網關、熔斷降級、限流、分布式事務等微服務領域的核心問題,並且會結閤Docker的實踐,給齣具體的部署和運維方案。我希望這本書不僅僅停留在概念層麵,更能提供大量的代碼示例、實戰場景和踩坑指南,幫助我快速掌握核心技能,少走彎路。這不僅僅是一本書,更像是一份通往高並發微服務架構的地圖,指引我探索未知的領域。

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