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Java 程序员必须熟记的微服务面试题(含答案)

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服务熔断


熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。


当删出链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时,会进行服务的降级,进而熔断该节点微服务的调用,快速返回"错误"的响应信息。当检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。在 SpringCloud 框架里熔断机制通过 Hystrix 实现。Hystrix 会监控微服务间调用的状况,当失败的调用到一定阈值,缺省是 5 秒内 20 次调用失败就会启动熔断机制。熔断机制的注解是 @HystrixCommand。


Hystrix 服务降级


其实就是线程池中单个线程障处理,防止单个线程请求时间太长,导致资源长期被占有而得不到释放,从而导致线程池被快速占用完,导致服务崩溃。


Hystrix 能解决如下问题:


① 请求超时降级,线程资源不足降级,降级之后可以返回自定义数据


② 线程池隔离降级,分布式服务可以针对不同的服务使用不同的线程池,从而互不影响


③ 自动触发降级与恢复


④ 实现请求缓存和请求合并


7、微服务的优缺点分别是什么?说下你在项目开发中碰到的坑?


优点


每个服务足够内聚,足够小,代码容易理解这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求。


开发简单、开发效率提高,一个服务可能就是专一的只干一件事。


微服务能够被小团队单独开发,这个小团队是 2 到 5 人的开发人员组成。


微服务是松耦合的,是有功能意义的服务,无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。


微服务能使用不同的语言开发。


易于和第三方集成,微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署,通过持续集成工具,如 Jenkins, Hudson, bamboo 。


微服务易于被一个开发人员理解,修改和维护,这样小团队能够更关注自己的工作成果。无需通过合作才能体现价值。


微服务允许你利用融合最新技术。


微服务只是业务逻辑的代码,不会和 HTML,CSS 或其他界面组件混合。


每个微服务都有自己的存储能力,可以有自己的数据库。也可以有统一数据库。


缺点


开发人员要处理分布式系统的复杂性。


多服务运维难度,随着服务的增加,运维的压力也在增大。


系统部署依赖。


服务间通信成本。


数据一致性。


系统集成测试。


性能监控……


8、你所知道的微服务技术栈有哪些?请列举一二


服务开发


Springboot、Spring、SpringMVC


服务配置与管理


Netflix 公司的 Archaius、阿里的 Diamond 等


服务注册与发现


Eureka、Consul、Zookeeper 等


服务调用


Rest、RPC、gRPC


服务熔断器


Hystrix、Envoy 等


负载均衡


Ribbon、Nginx 等


服务接口调用(客户端调用服务的简化工具)


Feign 等


消息队列


Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ 等


服务配置中心管理


SpringCloudConfig、Chef 等


服务路由(API 网关)


Zuul 等


服务监控


Zabbix、Nagios、Metrics、Spectator 等


全链路追踪


Zipkin,Brave、Dapper 等


服务部署


Docker、OpenStack、Kubernetes 等


数据流操作开发包


SpringCloud Stream(封装与 Redis,Rabbit、Kafka 等发送接收消息)


事件消息总线


Spring Cloud Bus


9、什么是 Eureka 服务注册与发现


Eureka 是 Netflix 的一个子模块,也是核心模块之一。Eureka 是一个基于 REST 的服务,用于定位服务,以实现云端中间层服务发现和故障转移。服务注册与发现对于微服务架构来说是非常重要的,有了服务发现与注册,只需要使用服务的标识符,就可以访问到服务,而不需要修改服务调用的配置文件了。功能类似于 dubbo 的注册中心,比如 Zookeeper。


10、Eureka 的基本架构是什么?


Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务注册和发现(请对比 Zookeeper)。


Eureka 采用了 C-S 的设计架构。Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。


而系统中的其他微服务,使用 Eureka 的客户端连接到 Eureka Server 并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。SpringCloud 的一些其他模块(比如 Zuul)就可以通过 Eureka Server 来发现系统中的其他微服务,并执行相关的逻辑。


Eureka 包含两个组件: Eureka Server 和 Eureka Client


Eureka Server 提供服务注册服务


各个节点启动后,会在 EurekaServer 中进行注册,这样 EurekaServer 中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息,服务节点的信息可以在界面中直观的看到 EurekaClient 是一个 Java 客户端。


用于简化 Eureka Server 的交互


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,客户端同时也具备一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。在应用启动后,将会向 Eureka Server 发送心跳(默认周期为 30 秒)。如果 Eureka Server 在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳,EurekaServer 将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认 90 秒)


11、作为服务注册中心,Eureka 比 Zookeeper 好在哪里?


著名的 CAP 理论指出,一个分布式系统不可能同时满足 C(一致性)、A(可用性)和 P(分区容错性)。由于分区容错性 P 在是分布式系统中必须要保证的,因此我们只能在 A 和 C 之间进行权衡。


因此,Zookeeper 保证的是 CP, Eureka 则是 AP。


Zookeeper 保证 CP


当向注册中心查询服务列表时,我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息,但不能接受服务直接 down 掉不可用。也就是说,服务注册功能对可用性的要求要高于一致性。但是 zk 会出现这样一种情况,当 master 节点因为网络故障与其他节点失去联系时,剩余节点会重新进行 leader 选举。问题在于,选举 leader 的时间太长,30~120s,且选举期间整个 zk 集群都是不可用的,这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下,因网络问题使得 zk 集群失去 master 节点是较大概率会发生的事,虽然服务能够最终恢复,但是漫长的选举时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。


Eureka 保证 AP


Eureka 看明白了这一点,因此在设计时就优先保证可用性。Eureka 各个节点都是平等的,几个节点挂掉不会影响正常节点的工作,剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而 Eureka 的客户端在向某个 Eureka 注册或时如果发现连接失败,则会自动切换至其它节点,只要有一台 Eureka 还在,就能保证注册服务可用(保证可用性),只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。


除此之外,Eureka 还有一种自我保护机制,如果在 15 分钟内超过 85%的节点都没有正常的心跳,那么 Eureka 就认为客户端与注册中心出现了网络故障,此时会出现以下几种情况:


Eureka 不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务


Eureka 仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点依然可用)当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中,因此, Eureka 可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像 zookeeper 那样使整个注册服务瘫痪。


12、什么是 Ribbon 负载均衡


Spring Cloud Ribbon 是基于 Netflix Ribbon 实现的一套客户端 负载均衡的工具。


简单的说,Ribbon 是 Netflix 发布的开源项目,主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法,将 Netflix 的中间层服务连接在一起。Ribbon 客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时,重试等。简单说,就是在配置文件中列出 Load Balancer(简称 LB)后面所有的机器,Ribbon 会自动的帮助你基于某种规则(如简单轮询,随机连接等)去连接这些机器。我们也很容易使用 Ribbon 实现自定义的负载均衡算法。


13、Ribbon 负载均衡能干嘛?


LB(负载均衡)


LB,即负载均衡(Load Balance),在微服务或分布式集群中经常用的一种应用。负载均衡简单的说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上,从而达到系统的 HA。


常见的负载均衡有软件 Nginx,LVS,硬件 F5 等。


相应的在中间件,例如:dubbo 和 SpringCloud 中均给我们提供了负载均衡,SpringCloud 的负载均衡算法可以自定义。


集中式 LB


即在服务的消费方和提供方之间使用独立的 LB 设施(可以是硬件,如 F5, 也可以是软件,如 nginx), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方;


进程内 LB


将 LB 逻辑集成到消费方,消费方从服务注册中心获知有哪些地址可用,然后自己再从这些地址中选择出一个合适的服务器。


注意: Ribbon 就属于进程内 LB,它只是一个类库,集成于消费方进程,消费方通过它来获取到服务提供方的地址。


14、什么是 Feign 负载均衡


Feign 是一个声明式 WebService 客户端。使用 Feign 能让编写 Web Service 客户端更加简单, 它的使用方法是定义一个接口,然后在上面添加注解,同时也支持 JAX-RS 标准的注解。Feign 也支持可拔插式的编码器和解码器。Spring Cloud 对 Feign 进行了封装,使其支持了 Spring MVC 标准注解和 HttpMessageConverters。 Feign 可以与 Eureka 和 Ribbon 组合使用以支持负载均衡。


Feign 是一个声明式的 Web 服务客户端,使得编写 Web 服务客户端变得非常容易,只需要创建一个接口,然后在上面添加注解即可。


15、Feign 能干什么

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还未添加个人签名 2021.03.18 加入

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