Spring-释放数据传输潜力的数据压缩技术-微服务 (springboot启动)
简介
随着云原生架构的兴起,微服务已成为可扩展和可维护系统的重要构建块。顾名思义,微服务是小型的、独立的服务,它们共同构成一个完整的系统。当使用微服务构建系统时,尤其是那些具有大量数据交换的系统时,确保服务之间的数据传输快速高效变得至关重要。优化此数据传输的一种方法是通过数据压缩技术。在 Spring 微服务的背景下,有多种方法可以实现数据压缩以实现更快的响应。在文章中,我们将探讨其中一些技术并了解如何将它们集成到 Spring 微服务中。数据压缩简介
数据压缩的核心是减少表示信息所需的数据量的艺术和科学。这项技术并不新鲜,多年来,它已经成为许多领域不可或缺的一部分,包括数据存储、多媒体、电信等。了解基础知识
从高层次来看,数据压缩可以分为两个主要类别:- 无损压缩: 在这种类型中,原始数据在压缩和解压缩后保持完全相同。
- 有损压缩: 在这种类型中,原始数据在压缩后会丢失一些信息,但解压缩后的数据仍然可以接受或足够用于特定目的。
数字时代的相关性
随着数字时代每天生成的数据量不断增加,数据压缩的重要性也日益凸显。有效的数据压缩策略可以带来以下好处:- 减少网络带宽使用
- 改善应用程序响应时间
- 降低存储成本
方法和算法
多年来,已经开发了多种算法和方法来促进数据压缩。一些得到广泛认可的包括:- Huffman 编码: 一种无损压缩算法,它基于符号的频率分配代码。
- Lempel-Ziv-Welch (LZW): 一种无损压缩算法,它使用字典来存储重复的子字符串。
- LZMA: 一种无损压缩算法,它结合了 LZ77 和 Huffman 编码。
- JPEG: 一种有损压缩算法,用于图像。
- MPEG: 一种有损压缩算法,用于视频。
挑战和考虑因素
虽然数据压缩提供了许多好处,但必须意识到其中的挑战。尤其:- CPU 开销: 压缩和解压缩数据需要额外的 CPU 能力。
- 延迟: 过度压缩可能会引入额外的延迟,因为需要更多的时间来压缩和解压缩数据。
- 兼容性: 确保所有参与方都支持相同的压缩算法至关重要。
使用 Spring 压缩 HTTP 响应
SpringBoot 是一种广泛使用的用于构建微服务的框架,为 HTTP 响应压缩提供了固有的支持。此功能旨在减小 HTTP 响应正文的大小,从而可以通过减少通过网络传输的数据量来增强服务的性能。为什么使用 HTTP 响应压缩?
在深入了解细节之前,让我们先了解一下为什么 HTTP 响应压缩至关重要:- 减少带宽消耗: 压缩的响应可以显着减少网络上使用的带宽。
- 更快的响应时间: 通过传输较小的响应,可以更快速地将页面或数据传送到客户端,从而提高用户体验。
- 改善缓存效率: 压缩的响应占用更少的存储空间,从而可以更有效地使用缓存。
在 SpringBoot 中配置压缩
在 SpringBoot 应用程序中启用 HTTP 响应压缩非常简单。您可以这样做:使用 application.properties:
``` server.compression.enabled=true server.compression.mime-types=text/html,text/xml,text/plain,text/css,text/javascript,application/javascript,application/json server.compression.min-response-size=2048 ```使用 application.yml:
``` server: compression: enabled: true mime-types: text/html,text/xml,text/plain,text/css,text/javascript,application/javascript,application/json min-response-size: 2048 ``` 上述配置实现了以下目的:-
server.compression.enabled
:启用或禁用压缩。 -
server.compression.mime-types
:指定要压缩的 MIME 类型列表。 -
server.compression.min-response-size
:指定要压缩的最小响应大小。
底层:GZIP 和 Deflate
SpringBoot 使用标准压缩算法(主要是 GZIP 和 Deflate)进行 HTTP 响应压缩。这些算法受到现代浏览器和 HTTP 客户端的广泛支持,确保了兼容性。启用压缩后,SpringBoot 会检查传入请求中的 Accept-Encoding 标头,以确定客户端支持哪种压缩算法。基于此,它选择最佳算法来压缩响应。注意事项和最佳实践
虽然 SpringBoot 中的 HTTP 响应压缩很容易设置,但必须考虑以下事项:- CPU 开销: 对于高流量的服务,可能会观察到 CPU 使用率增加。相应地监控和扩展您的资源至关重要。
- 选择性压缩: 并非所有内容都同样受益于压缩。例如,图像或视频等二进制格式的尺寸可能不会显著减小,在某些情况下甚至可能会增加。建议主要压缩基于文本的内容,例如 HTML、CSS、JS 和 JSON。
- 缓存压缩响应: 如果有
springcloud是什么
微服务和springcloud的关系
微服务是一种架构思想,springcloud是一套利于实现微服务架构的技术。相互之间没有必然的联系。
数据访问层提供与数据存储层的交互,可以使用DAO设计模式或者对象-关系映射解决方案(如Hibernate、OJB或iBATIS)实现。
Spring Boot可以离开Spring Cloud独立开发项目,Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot来实现,属于依赖的关系。
下面是Spring Cloud的整体架构图:注册中心可以说是微服务架构中的“通讯录”,他记录了服务和服务地址的映射关系。在分布式架构中,服务会注册到这里,当服务需要调用其他服务时,就在这里找到对应服务的地址,进行调用。
springcloud原理是什么?
SpringClientFactory是不是感觉跟OpenFeign中的FeignContext很像,其实两个的作用是一样的,SpringClientFactory也继承了NamedContextFactory,实现了配置隔离,同时也在构造方法中传入了每个容器默认的配置类RibbonClientConfiguration。
SpringCloud是基于SpringBoot实现的微服务框架,为开发人员提供了很多快速构建分布式系统中常见模式的工具,包括配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理,控制总线等。
SpringCloud是基于SpringBoot基础之上开发的微服务框架,SpringCloud是一套目前非常完整的微服务解决方案框架,其内容包含服务治理、注册中心、配置管理、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、分布式会话等。
Spring Cloud是基于Spring Boot的一整套实现微服务的框架。他提供了微服务开发所需的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等组件。
你所理解的SpringCloud是什么?
1、Spring Cloud 是Pivotal提 供的用于简化分布式系统构建的工具集。Spring Cloud引入了云平台连接器(Cloud Connector)和服务连接器(Service Connector)的概念。
2、SpringCloud是基于SpringBoot基础之上开发的微服务框架,SpringCloud是一套目前非常完整的微服务解决方案框架,其内容包含服务治理、注册中心、配置管理、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、分布式会话等。
3、SpringCloud是基于SpringBoot实现的微服务框架,为开发人员提供了很多快速构建分布式系统中常见模式的工具,包括配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理,控制总线等。
4、Spring Cloud是一系列框架的有序集合(框架集),他利用Spring Boot的开发便利性巧妙的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。
5、Spring Cloud是基于Spring Boot的一整套实现微服务的框架。他提供了微服务开发所需的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等组件。
SpringCloud入门简述
1、SpringCloud是基于SpringBoot实现的微服务框架,为开发人员提供了很多快速构建分布式系统中常见模式的工具,包括配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理,控制总线等。
2、SpringCloud是基于SpringBoot基础之上开发的微服务框架,SpringCloud是一套目前非常完整的微服务解决方案框架,其内容包含服务治理、注册中心、配置管理、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、分布式会话等。
3、不像Spring(Spring Framework),大体上能够理解为它是一个管理bean的容器。也不想SpringBoot,可以理解为它是加强版的Spring,集成了SSM和其它一些框架,并且大量支持和推荐注解开发。
SpringCloud微服务组件介绍
1、Spring Cloud是基于Spring Boot的一整套实现微服务的框架。他提供了微服务开发所需的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等组件。
2、Spring Cloud 与 Spring Boot Spring Boot 可以说是微服务架构的核心技术之一。通过在 Spring Boot 应用中添加 Spring MVC 依赖,就可以快速实现基于 REST 架构的服务接口,并且可以提供对 HTTP 标准动作的支持。
3、当添加API网关后,在第三方调用端和服务提供方之间就创建了一面墙,这面墙直接与调用方通信进行权限控制,后将请求均衡分发给后台服务端。这个还是静态的,得配合Spring Cloud Bus实现动态的配置更新。
4、SpringCloud是基于SpringBoot实现的微服务框架,为开发人员提供了很多快速构建分布式系统中常见模式的工具,包括配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理,控制总线等。
SpringCloud和Dubbo的区别是什么?
springcloud和dubbo的最大区别:springcloud抛弃了dubbo的rpc通信,采用的是基于http的rest方式。
Spring Cloud是一系列微服务框架的有序集合,而Dubbo有2中常见理解,一种是狭义的理解,一种是广义的。
dubbo和spring cloud的定位不同。Dubbo的定位始终是一款RPC框架,而SpringCloud的目标是微服务架构下的一站式解决方案。
dubbo和spring cloud区别是Spring Cloud抛弃了Dubbo 的RPC通信,采用的是基于HTTP的REST方式。严格来说,这两种方式各有优劣。虽然在一定程度上来说,后者牺牲了服务调用的性能,但也避免了上面提到的原生RPC带来的问题。
微服务框架之Spring Cloud简介
在了解 Spring Cloud 之前先了解一下微服务架构需要考量的核心关键点,如下图:
对于以上等核心关键点的处理,不需要我们重复造车轮, Spring Cloud 已经帮我们集成了,它使用 Spring Boot 风格将一些比较成熟的微服务框架组合起来,屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,为快速构建微服务架构的应用提供了一套基础设施工具和开发支持。
Spring Cloud 所提供的核心功能包含:
Spring Cloud架构图
Spring Cloud子项目
Spring Cloud 旗下的子项目大致可以分为两类:
如下:
Cloud 与 Spring Boot
Spring Boot 可以说是微服务架构的核心技术之一。通过在 Spring Boot 应用中添加 Spring MVC 依赖,就可以快速实现基于 REST 架构的服务接口,并且可以提供对 HTTP 标准动作的支持。而且 Spring Boot 默认提供 JackJson 序列化支持,可以让服务接口输入、输出支持 JSON 等。因此,当使用 Spring Cloud 进行微服务架构开发时,使用 Spring Boot 是一条必经之路。
Cloud 与服务治理( Eureka )
服务治理是 Spring Cloud 的核心,在实现上其提供了两个选择,即 Consul 和 Netflix 的 Eureka 。
Eureka 提供了服务注册中心、服务发现客户端,以及注册服务的 UI 界面应用。
在 Eureka 的实现中,节点之间相互平等,有部分注册中心“挂掉”也不会对整个应用造成影响,即使集群只剩一个节点存活,也可以正常地治理服务。即使所有服务注册节点都宕机, Eureka 客户端中所缓存的服务实例列表信息,也可让服务消费者能够正常工作,从而保障微服务之间互相调用的健壮性和应用的弹性。
Cloud 与客户端负载均衡( Ribbon )
Ribbon 默认与 Eureak 进行无缝整合,当客户端启动的时候,从 Eureka 服务器中获取一份服务注册列表并维护在本地,当服务消费者需要调用服务时, Ribbon 就会根据负载均衡策略选择一个合适的服务提供者实例并进行访问。
Spring Cloud 通过集成 Netflix 的 Feign 项目,为开发者提供了声明式服务调用,从而简化了微服务之间的调用处理方式。并且默认 Feign 项目集成了 Ribbon ,使得声明式调用也支持客户端负载均衡功能。
Cloud 与微服务容错、降级( Hystrix )
为了给微服务架构提供更大的弹性,在 Spring Cloud 中,通过集成 Netflix 下子项目 Hystrix ,通过所提供的 @HystrixCommand 注解可以轻松为我们所开发的微服务提供容错、回退、降级等功能。此外, Hystrix 也默认集成到 Feign 子项目中。
Hystrix 是根据“断路器”模式而创建。当 Hystrix 监控到某服务单元发生故障之后,就会进入服务熔断处理,并向调用方返回一个符合预期的服务降级处理( fallback ),而不是长时间的等待或者抛出调用异常,从而保障服务调用方的线程不会被长时间、不必要地占用,避免故障在应用中的蔓延造成的雪崩效应。
而 Hystrix 的仪表盘项目( Dashboard )可以监控各个服务调用所消耗的时间、请求数、成功率等,通过这种近乎实时的监控和告警,可以及时发现系统中潜在问题并进行处理。
Cloud 与服务网关( Zuul )
Spring Cloud 通过集成 Netflix 中的 Zuul 实现 API 服务网关功能,提供对请求的路由和过滤两个功能
路由功能负责将外部请求转发到具体的微服务实例上,是实现外部访问统一入口的基础。
过滤器功能则负责对请求的处理过程进行干预,是实现请求校验、服务聚合等功能的基础。
通过 Zuul ,可以将细粒度的服务组合起来提供一个粗粒度的服务,所有请求都导入一个统一的入口,对外整个服务只需要暴露一个 API 接口,屏蔽了服务端的实现细节。通过 Zuul 的反向代理功能,可以实现路由寻址,将请求转发到后端的粗粒度服务上,并做一些通用的逻辑处理。此外, Zuul 默认会与 Eureka 服务器进行整合,自动从 Eureka 服务器中获取所有注册的服务并进行路由映射,实现 API 服务网关自动配置。
Cloud 与消息中间件( Stream )
Spring Cloud 为简化基于消息的开发,提供了 Stream 子项目,通过建立消息应用抽象层,构建了消息收发、分组消费和消息分片等功能处理,将业务应用中的消息收发与具体消息中间件进行解耦,使微服务应用开发中可以非常方便地与 Kafka 和 RabbitMQ 等消息中间件进行集成。
Spring Cloud Bus 基于 Stream 进行扩展,可以作为微服务之间的事件、消息总线,用于服务集群中状态变化的传播。
比如 Spring Cloud Config 借助 Bus ,可以实现配置的动态刷新处理。
Cloud 与分布式配置中心( Config )
针对微服务架构下的配置文件管理需求, Spring Cloud 提供了一个 Config 子项目。 Spring Cloud Config 具有中心化、版本控制、支持动态更新和语言独立等特性。
在 Config 子项目中将微服务应用分为两种角色:配置服务器( Config Server )和配置客户端( Config Client )。使用配置服务器集中地管理所有配置属性文件,配置服务中心可以将配置属性文件存储到 Git 、 SVN 等具有版本管理仓库中,也可以存放在文件系统中。默认采用 Git 的方式进行存储,因此可以很容易地对配置文件进行修改,并实现版本控制。
Cloud 与微服务链路追踪( Sleuth )
Spring Cloud 中的 Sleuth 子项目为开发者提供了微服务之间调用的链路追踪。
Sleuth 核心思想就是通过一个全局的 ID 将分布在各微服务服务节点上的请求处理串联起来,还原了调用关系,并借助数据埋点,实现对微服务调用链路上的性能数据的采集。
因此,通过 Sleuth 可以很清楚地了解到一个用户请求经过了哪些服务、每个服务处理花费了多长时间,从而可以对用户的请求进行分析。此外,通过将采集的数据发送给 Zipkin 进行存储、统计和分析,从而可以实现可视化的分析和展示,帮助开发者对微服务实施优化处理。
Cloud 与微服务安全( Security )
Spring Cloud Security 为我们提供了一个认证和鉴权的安全框架,实现了资源授权、令牌管理等功能,同时结合 Zuul 可以将认证信息在微服务调用过程中直接传递,简化了我们进行安全管控的开发。
Spring Cloud Security 默认支持 OAuth 2.0 认证协议,因此单点登录也可以非常容易实现,并且 OAuth2.0 所生成的令牌可以使用 JWT 的方式,进一步简化了微服务中的安全管理。
Cloud 的其他子项目
免责声明:本文转载或采集自网络,版权归原作者所有。本网站刊发此文旨在传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及版权、内容等问题,请联系本网,我们将在第一时间删除。同时,本网站不对所刊发内容的准确性、真实性、完整性、及时性、原创性等进行保证,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。对于因使用或依赖本文内容所产生的任何直接或间接损失,本网站不承担任何责任。