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进击的 Spring Cloud Alibaba —— 框架与服务

發布時間：2025/3/20 javascript 13 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了进击的 Spring Cloud Alibaba —— 框架与服务小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

作者 | 陳曦（良名） ?Spring Cloud Alibaba 項目成員，start.aliyun.com 負責人。

導讀：本文整理自作者于 2020 年云原生微服務大會上的分享《進擊的 Spring Cloud Alibaba —— 框架與服務》，主要闡述了云原生環境下，Spring Cloud Alibaba 如何幫助開發者實現微服務；以及在提供 SCA 開發框架基礎之上，如何配合更豐富的服務來幫助開發者在阿里云上實現微服務。

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Spring Cloud Alibaba 微服務框架

1. Spring Based Framework 已經成為事實標準

根據 Jakarta 2019 年的調研報告，Spring Boot 擁有非常高的占比。熟悉 Java 語言的同學，應該對 Spring 框架都不會陌生。其倡導的依賴倒置、面向切面編程等特性已經形成了 Java 語言的事實標準，幾乎所有三方框架都會提供對 Spring 框架的支持。

根據 JetBrings 2019 年的調研報告，61% 的用戶會選擇 Spring Boot 來代替傳統的應用服務器。

這里有一個很有意思的點，為什么要“代替應用服務器”呢？回顧前面云原生的特點，我們要彈性，要自包含，要獨立進程等等。如果此時部署應用還需需要啟動應用服務器會將整個依賴層級復雜化。同時，云原生的各種彈性與調度能力，都同傳統的應用服務器存在重疊。直接使用 Spring Boot 作為應用啟動入口就成為更加“云原生”的選擇。

回到微服務&云原生這個場景的下，Spring 提供用來支持開發工作的框架就是 Spring Cloud。

2. Spring Cloud 以微服務為核心的分布式系統構建標準

同樣，還是先看下 Spring 是如何定義 Spring Cloud 這套框架的：

Spring Cloud provides tools for developers to quickly build some of the common patterns in distributed systems (e.g. configuration management, service discovery, circuit breakers, intelligent routing, micro-proxy, control bus, one-time tokens, global locks, leadership election, distributed sessions, cluster state). Coordination of distributed systems leads to boiler plate patterns, and using Spring Cloud developers can quickly stand up services and applications that implement those patterns. They will work well in any distributed environment, including the developer’s own laptop, bare metal data centres, and managed platforms such as Cloud Foundry.

這里提到了兩個關重要特征：

分布式系統中的常見模式
任何分布式環境

“分布式系統中的常見模式”給了 Spring Cloud 一個清晰的定位，即“模式”。也就是說 Spring Cloud 是針對分布式系統開發所做的通用抽象，是標準模式的實現。這個定義非常抽象，看完之后并不能知道 Spring Cloud 具體包含什么內容。再來看一下 Spring 官方給出的一個 High Light 的架構圖，就可以對這套模式有更清晰的認識：

可以看到這個圖中間就是各個 Microservice，也就是我們的這個微服務的實現，周邊周圍的話就是去圍繞這個微服務來去做各種輔助的信息事情。例如分布式追蹤、服務注冊、配置服務等，都繞微服務運行時所依賴的必不可少的的支持性功能。我們可以得出這樣一個結論：Spring Cloud 是以微服務為核心的分布式系統的一個構建標準。

3. Spring Cloud Alibaba 的定位

既然說 Spring Cloud 是標準，那么自然少不了針對標準的實現。這里，為大家介紹下 Spring Cloud Alibaba 這套實現。先給出下面這張圖幫助大家理解 Spring Cloud Alibaba 的定位：

這里給大家這么一個公式，這個叫做：“3 加 2”。

3 指的就是圖中深色的部分，其實它就是 Spring Cloud 標準，一共有 3 層。中間顏色最深的部分就是及整個微服務最核心的內容，包括了“ RPC 調用”以及“服務注冊與發現”。第二層，也就是圍繞著核心的這一圈，是一些輔助微服務更好的工作功能，包括了負載均衡、路由、網關、斷路器，還有就是追蹤等等這些內容。再外層的話，主要是一些分布式云環境里通用能力。

“3 加 2”中的“2”，指的就是上圖中最外面這一圈。這一部分就是這個我們 Spring Cloud Alibaba 的一個定義，它其實包含兩個部分的內容：

右上部分是對于 Spring Cloud 標準的實現。例如，我們通過 Dubbo 實現了 RPC 調用功能，通過 Nacos 實現了“服務注冊與發現”、“分布式配置”，通過 Sentinel 實現了斷路器等等，這里就不一一列舉了。

左下部分是我們 Spring Cloud Alibaba 對阿里云各種服務的集成。可能很多同學會有這樣的一個問題：為什么要加上這一部分呢？此時回頭審視一下 Spring Cloud ，它僅僅是一個微服務的一個框架。但是在實際生產過程中，單獨使用微服務框架其實并不足以支撐我們去構建一個完整的系統。所以這部分是用阿里幫助開發者完成微服務以外的云產品集成的功能。

這里可能會很多同學會有這么一個擔心：是不是使用了 Spring Cloud Alibaba，就會被阿里云平臺綁定呢？在此，我們明確的告訴大家，這是不會的。為什么這么說呢？如上面說的，“3 加 2”中的 2 是被分為兩個部分的。其中對 Spring Cloud 的實現是完全獨立的，開發者可以只是用這部分實現運行在任何云平臺中。當然，另一部分，由于天然是對阿里云服務的集成，這部分是和平臺相關的。這里給開發者充分的自由，選擇只是用其中的部分還是全部產品。當然，我們也非常歡迎開發者選擇使用阿里云的全套服務，我們也會盡量保證使用整套產品時的連貫性與開發的便利性。

4. Spring Cloud 各套實現對比

Spring Cloud 作為一套標準，它的實現肯定不止一套，那么各套實現都有什么區別呢？我們來一起看一下下面這張圖：

可以發現 Spring Cloud Alibaba 是所有的實現方案中功能最齊全的。尤其是在 Netflix 停止更新了以后，Spring Cloud Alibaba 依然在持續更新和迭代。

從 18 年 7 月份 Spring Cloud Alibaba 正式提交代碼開始，就得到了大家廣泛的關注。截止今天，Spring Cloud Alibaba 一共獲得了超過了 1.5 萬的 star 數，已經的領先于所有其他實現的總和。

根據今年 X-lab 開放實驗室剛剛發布的《2020 年微服務領域開源數字化報告》，Spring Cloud Alibaba 已經成為最活躍的 Spring Cloud 實現。

數據來源《2020 年微服務領域開源數字化報告》，公眾號后臺回復關鍵詞“微服務報告”獲取報告全文。

5. Spring Cloud Alibaba 生態

作為一個云廠商，我們提供的服務是非常豐富的。可以看到除了圍繞著 Spring Cloud 的標準實現以外，還有包括的數據、資源、消息、緩存等各種類型的服務。在不同類型的服務下，也有很多具體的產品可供用戶選擇。

這里羅列典型而非全部產品。更多的內容，可以參考阿里云官網

6.?Spring Cloud Alibaba 用戶數

截止到今天，Spring Cloud Alibaba 獲得了數超過 1.5w 的 star 數。同時在 Github 上的項目依賴，就是對 Spring Cloud Alibaba 產生依賴關系的產品，也超過了 6000。最重要的，使用 Spring Cloud Alibaba 的公司超過 1000 家。當然不只是外部的公司在使用，我們自己其實也在使用。那經過了雙十一的洗禮，其實整個這套框架它的這個穩定性可靠性都得到了印證。

從框架到服務

1.?提供開發者服務，更完整的 Java 開發體驗

作為一套框架，Spring Cloud Alibaba 為開發者提供了便捷的編程模型，但是從開發者完整的工作流程上看，是不是還缺點什么？設想一下這樣一個場景：作為一個開發者，應該說都做過這樣的一個事情，就是從頭從零開始去構建一個工程，一直到功能開發這么一個過程的一個過程：

從設計到功能開發，是一個比較長的一個周期的：先要做抽象設計，包括概要設計、架構設計等；然后是一些具象的設計，還有各種框架搭建與架構驗證等工作。

在抽象設計階段，我們要確定整體的架構模式，包括了微服務、Serverless、事件驅動等。以及在這些架構模式下各個應用的領域邊界劃分。

在具象設計階段，我們要確定諸如應用分層、分包規則的。這里也有很多的標準可以參考：MVC 分層架構、DDD 領域驅動設計架構等等。在此之后，還有具體的業務模型與接口設計，這些暫不在本文的討論范圍之內。

在實現階段，需要引入各種框架，并通過配置將這些框架與應用集成起來，完成工程骨架的創建。

最后，還需要將這套骨架運行起來以驗證其可行性。

所有上面的工作完成以后，才可以正式的開始業務邏輯實現工作。

在上面的流程里，Spring Cloud Alibaba 能起到的作用是有限的。作為一套框架，為開發者帶來的是編程模型上的便利。為了能讓開發者更加輕松的完成這一系列流程，我們為大家帶來兩個重要的產品：“Java 工程腳手架”和 “Sandbox 云沙箱”。

2. Java 工程腳手架：更適合亞太區 Java 開發者的腳手架

很多開發者應該跟我一樣，都有過這樣的經歷：創建新應用時，先找一個我們最熟悉的一個老應用，把它里邊的業務代碼全部清理干凈。然后相關的各種配置名稱全部改掉，最終做出一個空的一個應用模板。再把這個應用模板拿過來改個名子，就變成了一個新的應用。

當然可能有的同學會做的更多一些，例如長期維護這么一個空白模板在那里。下次拿過出來之后再改改個名字，就是一個新的應用。

這樣做可能是一個相對保險的方案，但是缺點也非常明顯：

版本老舊，新特性無法享受
團隊知識無法沉淀
重復勞動

我們通過提供 Java 工程腳手架來解決這個問題。下面就是 Java 工程腳手架的頁面：

在這里，開發者設置項目的基本信息，例如：開發語言、Java 版本、Spring Boot 版本等內容。

除了基本信息以外，這個平臺還提供多種架構模式可供選擇。在上圖中可以看到，第一個是分層架構，這個是一個很傳統的多層架架構模型，包括我們經常說的這種三層架構、五層架構。另一個架構選項是 COLA。COLA 其實是一個典型的一個 DDD 的架構，如果希望在自己團隊里邊去實踐標準的六邊形 DDD 架構的話，也是可以去選擇他。未來我們可能會去做更多的例如說 MVC 架構，或者是事件驅動的架構模型，提供給大家。

最下邊是組價依賴部分，開發者可以在這里選擇項目需要使用的組件。這里的選擇非常豐富，到從數據庫到開發工具、消息、web 等等，一共 100+ 的組價可供大家選擇，可以說基本上覆蓋了應用開發的所有方面。同時，這里當然不會缺失 Spring Cloud Alibaba 提供的任何組件。

我們希望通過這個工具，盡量減少開發者在創建應用過程中各種查詢資料以及繁瑣的配置工作。只需要在平臺上做一些簡單的選擇，就可以將工程骨架生成完成。

在 Java 工程腳手架里，除了直接在 WEB 平臺配置和下載工程，我們還提供了基于 IDE 的插件，進一步方便用戶的使用。

經常光顧 Spring 的同學，應該對這個界面應該非常熟悉，這和 Spring 官方提供的腳手架非常相似。那么我們的工程腳手架和 Spring 官方的實現有什么區別呢？是不是就是對官方功能的鏡像呢？我們看一下下面的對比：

區別主要在如下幾個方面：

樣例代碼 & 典型配置：Spring 官方其實是沒有這些樣例代碼以及配置漏記的。在我們的實現里，會添加這一部分，目前主要覆蓋了 Spring Cloud Alibaba 的組件，后面會繼續覆蓋更多的組件；
阿里云組件支持：Spring 要保證平臺中立的特性，各廠商的組件自然是不會支持的，我們提供 Spring Cloud Alibaba 的全部開源組件和阿里云平臺服務組件，同時也會把這些部分獨立出來，避免同其他部分的組件揉在一起，影響用戶選擇；
工具鏈：Spring 官方的實現里，例如 IDEA 的插件是專業版里才有，也就是說這是收費的，我們使用 Cloud Tookits 插件實現相關功能，并且完全免費，同時，我們的平臺 100% 支持官方插件鏈接；
網絡環境：Spring 官方服務部署在國外，國內訪問不穩定；
應用架構：這部分在官方實現里是沒有的，也是我們未來會重點建設的部分，應用架構在實際生產過程中是不可或缺的。

這套本地化的腳手架也獲得了 Spring 官方布道師 Josh Long 的推薦。我們會盡量延續 Spring initiliazr 的產品體驗，功能上我們只做增量，同時這個增量給用戶保留了充分的選擇的自由權益。就是說我們增加這個東西，你可以完全不要，此時整體上和官方提供的產品體驗是一模一樣的，這是我們整個產品的繼續發展會一直堅持的原則。

3. Sandbox 云沙箱：免費、快速驗證云產品

第二個服務產品，就是我們的 Sandbox 云沙箱。我們來設想這樣一個場景：今天創建一個新的應用，在基礎骨架代碼開發完成以后，需要去運行它，以驗證它的可行性或者是發現其中有沒有坑，此時定需要一個運行環境。我如果自己去搭建完整的后臺服務運行環境，要么選擇從云服務商購買，要么自己本地搭建。這兩個選擇一個費錢、一個費力。

除了驗證新應用的架構，還有很多其他場景也會有類似的困難。例如，需要驗證一個云服務產品的可行性，學習相關組價的使用等等。

那么有沒有什么更好的辦法呢？這就是 Sandbox 云沙箱需要解決的問題。

這個產品有三個主要的特性：便捷、真實和免費。

便捷：我們為用戶準備了相關代碼&開發環境&運行環境，只需要點點鼠標就可以完成整個項目的創建，并部署在我們提供的隔離環境中，中間過程甚至不需要鍵盤；
真實：指的是整個產品非常貼近實際工作場景，從開發者角度看，整個項目研發流程，包括代碼 checkout / checkin，開發工具，編譯流程、部署流程等，使用的都是真實生產流程；從運行時角度看，所有的底層服務使用的都是阿里云提供的真實服務，沒有任何單獨定制的服務存在；
免費：所有的服務不會像用戶收取費用，甚至所有計費行為的發生，都不會跟用戶的賬號發生關聯。

這套產品支持完整的分布式場景。很多其他的廠商也有類似的產品，但是都只能提供基于單一容器或者主機的案例，這和實際環境中多應用的分布式環境是有差距的。而這個問題，在我們的沙箱產品里是不用擔心的。開發者在應用部署后的項目有半小時的使用時間，同時流量&并發數等也會存在一定的限制。

下面來看一下產品的界面：

左邊是產品的手冊 & 說明部分。這里會包含說當前項目的功能說明、應用架構，以及如何部署和訪問這些應用的操作步驟等。一些項目中使用到的技術點以及這些相關知識，也都會在這里呈現給用戶。這部分文檔的目的，就是方便用戶去學習和理解當前的案例。

右邊的部分是應用列表。在微服務場景下，一個完整的產品通常需要多個應用組成分布式的集群協同工作。這里就是用來陳列相關的應用列表，同時包含了針對這些應用的操作入口。

圖片中的案例是一個任務管理器產品，功能相對簡單。但是麻雀雖小五臟俱全。這個產品包含兩個應用：

一個服務端，的包含了這個任務管理器的所有業務邏輯，以及下層的持久化能力等；
一個 WEB 客戶端，包含了所有前端頁面邏輯、與前端通信的控制器層。

這兩個應用通過一個注冊中心來實現服務的注冊&發現。最終實現一個完整的任務管理器產品。

點擊“開發”按鈕，打開一個 WEB-IDE 來查看和修改對應應用的代碼：

這個 WEB-IDE 和開發者日常使用的 IDE 是一樣的，都是左側代碼樹，右側代碼編輯器的標準布局。即使是不熟悉這個產品的用戶，也可以非常快的上手，甚至不需要學習過程。如果需要部署這個應用，只需要在“運維”功能下，點擊“部署”按鈕，此時只需要等待部署完成即可。在部署過程會有很多的日志輸出，都可以通過“輸出”窗體瀏覽：

部署完成以后，會向 WEB-IDE 返回一個訪問地址，開發者只需要點擊這和地址就可以訪問這個應用。下圖是實際的訪問效果。可以看到，兩個應用，一個是任務管理器的 web 操作頁面、一個是后臺數據庫管理頁面：

通過上面的步驟，開發者可以將案例快速部署起來。先部署試用，然后去學習和修改代碼，最后再部署驗證。通過這樣的循環，可以讓開發者很快學習和理解案例的功能和相關技術點。

最后再看一下整個沙箱的系統架構流程以及一些關鍵點：

通過顏色，可以很清楚地看到，沙箱的資源被分為兩個部分。藍色的部分其實是用戶獨享的資源，包括了：私有代碼倉庫、部署流程、運行環境等。這一部分在每個用戶間相互隔離。尤其是在右下角可以看到，完整的運行環境被隔離在獨立的專有網絡中。如果是多個應用，這些應用都會鏈接再同一個網絡里邊。橙色的部分是公共的資源，這里只有 2 個：案例代碼倉庫和沙箱后臺服務。

第二組概念是：臨時資源和長期資源。

臨時資源，包括部署流程和運行流程在內。這些資源會在一段時間后會被銷毀，從而保證整個產品成本的可控，也避免部分用戶對這套產品的濫用。如果需要在資源釋放以后，繼續使用，只需要重新部署這個應用即可。長期資源的就是會長期存續的資源。可以看到，用戶的私有代碼倉庫就是長期資源。也就是說，無論運行環境是否存續，用戶的代碼都會一直得到保留。這部分代碼，用戶可以隨時下載到自己本地，并在自己的環境中運行它們。

后續規劃

下面是今年，整個 Spring Cloud Alibaba 以及相關服務產品的整體規劃：

后續我們會基于 Sandbox 云沙箱上線七天系列課程。通過這個基礎知識學習+實操來更好的掌握微服務的相關技術，尤其是對 Spring Cloud Alibaba 的使用。未來還會在沙箱中上線完整的電商商場的案例，包括具有高并發場景的秒殺案例。最后，對 Spring Cloud Alibaba 本身，也會繼續建設，集成不少于 20 種阿里云中常用的云產品。進一步提升開發便利性。

如果你對這個產品有進一步了解的興趣，或者是有什么更好的意見或者建議，歡迎加入釘釘群（釘釘搜索：34930571），一起來交流、吐槽。