●篇雲原生與微服務
雲原生與微服務分別是什麼，它們之間有什麼關繫呢？本部分圍繞雲原生與微服務的概念展開介紹，我們透過雲計算的歷史和繫統架構的演進，具體了解這兩個概念的意義及其背後的技術發展。
章雲原生架構
1.1雲計算的歷史1
1.1.1雲計算的基礎：虛擬化技術1
1.1.2基於虛擬機的雲計算3
1.1.3容器的橫空出世和容器編排大戰5
1.1.4雲計算演進總結6
1.2雲原生是什麼7
1.2.1雲原生出現的背景7
1.2.2雲原生的定義8
1.2.3雲原生與12因素9
1.3雲原生的基礎架構11
1.3.1微服務11
1.3.2容器12
1.3.3服務網格13
1.3.4DevOps14
1.4小結15
第2章微服務概述
2.1繫統架構的演進16
2.1.1單體架構16
2.1.2垂直分層架構17
2.1.3SOA面向服務架構17
2.1.4微服務架構19
2.1.5雲原生架構21
2.2常見的微服務框架22
2.2.1Java中的SpringCloud與Dubbo框架22
2.2.2Go語言中的GoKit與GoMicro框架24
2.3微服務設計的六大原則27
1.高內聚，低耦合27
2.高度自治27
3.以業務為中心28
4.彈性設計28
5.日志與監控28
6.自動化28
2.4領域驅動設計28
2.4.1設計微服務的困境28
2.4.2解困之法：領域驅動設計（DDD）29
2.4.3DDD的應用領域30
2.4.4DDD領域劃分31
2.4.5微服務架構中的團隊組織和管理33
2.5小結34
第二篇Go語法基礎與特性功能
在正式進入微服務組件的學習之前，我們要鞏固一下Go語言的基礎，包括容器、原生數據類型、函數與接口、結構體和方法等常用的語法基礎；其次是Go語言的特性功能：反射與並發模型，介紹Go語言協程、通道、多路復用和同步的具體實踐；最後是GolangWeb的相關介紹，一起構建一個完整的GoWeb服務器。
第3章Go語言基礎
3.1Go語言介紹35
3.2環境安裝36
3.2.1Go開發包安裝36
3.2.2個Go語言程序38
3.2.3編譯工具40
3.3基本語法41
3.3.1變量的聲明與初始化41
3.3.2原生數據類型43
【實例3-1】分別以byte和rune的方式遍歷字符串44
3.3.3指針45
【實例3-2】使用flag從命令行中讀取參數47
3.3.4常量與類型別名48
3.3.5分支與循環控制49
3.4Go中常用的容器50
3.4.1數組50
3.4.2切片51
【實例3-3】切片的動態擴容53
3.4.3列表與字典54
3.4.4容器遍歷57
【實例3-4】對給出的數組nums、切片slis和字典tmpMap分別進行遍歷57
3.5函數與接口58
3.5.1函數聲明和參數傳遞58
3.5.2匿名函數和閉包59
【實例3-5】使用回調函數處理字符串59
【實例3-6】用閉包的特性實現一個簡單的計數器60
3.5.3接口聲明和嵌套61
3.5.4函數體實現接口62
3.6結構體和方法62
3.6.1結構體的定義63
3.6.2結構體的實例化和初始化63
3.6.3方法與接收器64
【實例3-7】為Person結構體添加修改姓名和輸出個人信息兩個方法65
3.6.4結構體實現接口66
【實例3-8】使用一個結構體同時實現Cat和Dog接口66
3.6.5內嵌和組合67
【實例3-9】內嵌不同結構體表現不同行為68
3.7小結69
第4章進階——Go語言不錯特性
4.1依賴管理70
4.1.1包管理70
4.1.2GOPATH72
4.1.3GoModules73
4.2反射基礎73
4.2.1reflect.Type類型對像74
4.2.2類型對像reflect.StructField和reflect.Method76
4.2.3reflect.Value反射值對像78
【實例4-1】使用反射調用接口方法80
4.3並發模型82
4.3.1並發與並行82
4.3.2CSP並發模型82
4.3.3常見的線程模型83
4.3.4MPG線程模型概述85
4.4並發實踐87
4.4.1協程goroutine87
4.4.2通道channel89
【實例4-2】協程使用channel發送和接收數據90
【實例4-3】使用帶緩衝區的channel91
【實例4-4】使用switch從多個channel中讀取數據92
4.4.3sync同步包94
【實例4-5】使用sync.Mutex控制多goroutine串行執行94
【實例4-6】sync.RWMutex允許多讀和單寫95
【實例4-7】sync.WaitGroup阻塞主goroutine直到其他goroutine執行結束97
【實例4-8】使用sync.Map並發添加數據98
4.5小結99
第5章構建GoWeb服務器
5.1Web的工作原理100
5.1.1HTTP協議詳解100
5.1.2訪問Web站點的過程103
5.2使用Go語言構建服務器104
【實例5-1】快速搭建一個GoWeb服務器104
5.3接收和處理請求105
5.3.1Web工作的幾個概念106
5.3.2處理器處理請求107
5.3.3解析請求體109
【實例5-2】GoWeb請求體解析109
5.3.4返回響應體111
【實例5-3】返回響應體實踐112
5.4實踐案例：GolangWeb框架Gin實踐113
5.5服務端數據存儲116
5.5.1內存存儲116
【實例5-4】服務端基於內存的存儲方式實踐116
5.5.2database/sql接口118
5.5.3關繫數據庫存儲（MySQL）118
【實例5-5】服務端基於MySQL的存儲方式實踐119
5.5.4Nosql數據庫存儲（MongoDB）120
【實例5-6】服務端基於MongoDB的存儲方式實踐121
5.6GolangORM框架beego實踐122
5.7小結125
第三篇微服務核心組件
本部分是全書的核心，介紹微服務中各個核心組件的原理和實踐應用，包括分布式配置中心、服務注冊與發現、微服務網關、微服務的容錯、微服務中的通信與負載均衡、統一認證與授權、微服務中的鏈路追蹤。通過組件原理的介紹、組件的選型對比以及組件的實踐應用，喫透每一個微服務組件。
第6章服務注冊與發現
6.1服務注冊與發現的基本原理126
6.1.1服務注冊與發現中心的職責126
6.1.2服務實例注冊服務信息127
6.1.3CAP原理127
6.2常用的服務注冊與發現框架128
6.2.1基於Raft算法的開箱即用服務發現組件Consul128
6.2.2基於HTTP協議的分布式key/Value存儲組件Etcd130
6.2.3重量級一致性服務組件Zookeeper131
6.2.4服務注冊與發現組件的對比與選型132
6.3Consul安裝和接口定義133
6.3.1Consul的安裝與啟動133
6.3.2Go-kit項目結構134
6.3.3服務注冊與發現接口135
6.3.4項目的總體結構135
6.4實踐案例：直接使用HTTP的方式和Consul交互140
6.4.1服務注冊與健康檢查142
6.4.2服務注銷144
6.4.3服務發現146
6.5實踐案例：借助Go-kit服務注冊與發現包和Consul交互147
6.5.1服務注冊與健康檢查148
6.5.2服務注銷149
6.5.3服務發現150
6.5.4服務實例信息緩存150
6.5.5MyDiscoverClient和KitDiscoverClient的比較153
6.6實踐案例：基於服務注冊與發現的string-service153
6.6.1項目結構153
6.6.2各層構建154
6.7小結162
第7章遠程過程調用RPC
7.1RPC機制和實現過程164
7.1.1RPC機制164
7.1.2傳遞參數167
7.1.3通信協議制定168
7.1.4出錯和超時處理170
7.1.5通用RPC接口171
7.2簡易的Go語言原生RPC172
7.2.1實踐案例：Go語言RPC過程調用實踐172
7.2.2服務端注冊實現原理分析175
7.2.3服務端處理RPC請求原理分析178
7.2.4客戶端發送RPC請求原理分析182
7.2.5資源重用187
7.3高性能的gRPC188
7.3.1gRPC的安裝189
7.3.2實踐案例：gRPC過程調用實踐190
7.3.3流式編程193
【實例7-1】gRPC流式請求193
7.4便捷的Go-kitRPC196
7.4.1Go-kit簡介196
7.4.2實踐案例：Go-kit過程調用實踐197
7.5小結202
第8章分布式配置中心
8.1如何管理分布式應用的配置203
8.2常見分布式配置中心開源組件204
8.2.1SpringCloudConfig.204
8.2.2Apollo205
8.2.3Disconf208
8.2.4分布式配置中心的對比210
8.3應用SpringCloudConfig統一管理配置210
8.3.1搭建SpringCloudConfigServer210
8.3.2Viper介紹213
【實例8-1】Viper實現讀取本地配置信息214
8.3.3實戰案例：動手實現SpringCloudConfig的Go語言客戶端216
8.4實踐案例：實現配置的熱更新219
8.4.1如何實現熱更新219
8.4.2Go語言客戶端改進220
8.4.3結果驗證223
8.5配置信息的加密解密224
8.5.1JCE環境安裝225
8.5.2對稱加密與解密225
8.5.3非對稱加密與解密226
8.6小結227
第9章微服務網關
9.1微服務網關介紹與功能特性228
9.2實踐案例：自己動手實現一個網關231
9.2.1實現思路231
9.2.2編寫反向代理方法232
9.2.3編寫入口方法233
9.2.4運行235
9.2.5測試235
9.3API網關選型235
9.3.1標配組件：Nginx網關236
9.3.2Java前置網關服務最佳選型：NetflixZuul237
9.3.3高可用服務網關：MashapeKong239
9.3.4三種常用API網關組件的指標對比240
9.4Kong接入240
9.4.1為什麼使用Kong240
9.4.2Kong安裝實踐241
【實例9-1】Docker方式安裝Kong242
9.4.3創建服務244
9.4.4創建路由245
9.5安裝Kong插件246
9.5.1跨域身份驗證：JWT認證插件246
9.5.2繫統監控報警：Prometheus可視化監控插件248
9.5.3實時鏈路數據追蹤：Zipkin插件250
9.5.4進階應用：自定義Kong插件252
【實例9-2】自定義鋻權插件token-auth252
9.6小結257
0章微服務的容錯處理與負載均衡
10.1服務熔斷258
10.1.1分布式繫統中的服務雪崩258
10.1.2服務熔斷保障繫統可用性260
10.1.3斷路器261
10.2負載均衡262
10.2.1負載均衡類型262
10.2.2負載均衡算法262
10.3實踐案例：服務熔斷和負載均衡使用263
10.3.1負載均衡器263
10.3.2服務編寫264
10.3.3使用Go-kitHystrix中間件270
【實例10-1】使用Go-kitHystrix中間件修飾Endpoint270
10.4Hystrix詳解271
10.4.1Hystrix基本使用272
10.4.2運行流程273
10.4.3常用參數配置274
10.5Hystrix監控面板275
10.5.1獲取Hystrix命令調用信息275
10.5.2使用HystrixDashboard可視化面板277
10.6實踐案例：在網關中添加Hystrix熔斷和負載均衡279
10.7小結282
1章統一認證與授權
11.1微服務安全的挑戰和現狀283
11.2常見的認證與授權方案283
11.2.1當前行業授權標準OAuth2283
11.2.2數據共享的分布式Session287
11.2.3安全傳輸對像JWT288
11.3實踐案例：基於OAuth2協議和JWT實現一套簡單的認證和授權繫統290
11.3.1繫統整體架構290
11.3.2授權服務器291
1.用戶服務和客戶端服務292
2.TokenGrant令牌生成器294
3.TokenService令牌服務296
4.TokenStore令牌存儲器300
5./oauth/token和/oauth/check_token303
6.請求訪問令牌和刷新令牌306
11.3.3資源服務器311
1.令牌認證311
2.鋻權312
3.訪問受限資源313
11.4小結317
2章分布式鏈路追蹤
12.1診斷分布式繫統的問題318
12.1.1為什麼需要分布式鏈路追蹤318
12.1.2什麼是分布式鏈路追蹤319
12.1.3分布式鏈路追蹤規範：OpenTracing320
12.1.4分布式鏈路追蹤的基礎概念321
12.2幾種流行的分布式鏈路追蹤組件323
12.2.1簡單易上手的TwitterZipkin323
12.2.2雲原生鏈路監控組件UberJaeger324
12.2.3探針性能低損耗的SkyWalking326
12.2.4鏈路統計詳細的Pinpoint327
12.2.54種分布式鏈路追蹤組件的指標對比328
12.3實踐案例：應用Zipkin追蹤Go微服務329
12.3.1微服務中集成zipkin-go330
12.3.2Go-kit微服務框架集成Zipkin實現鏈路追蹤337
1.HTTP調用方式的鏈路追蹤338
2.gRPC調用方式的鏈路追蹤342
12.4小結346
第四篇綜合實戰
本部分是商品秒殺繫統的實戰項目，綜合難度相對較高，我們通過分析業務繫統的領域設計，將繫統劃分成具體的微服務，整合各個微服務組件，最終實現一個高並發的商品秒殺繫統。
3章綜合實戰：秒殺繫統的設計與實現
13.1秒殺繫統簡介347
13.2項目架構簡介350
13.2.1項目簡述350
13.2.2架構信息350
13.2.3流程簡介352
13.3整合升級：各個微服務腳手架的組裝353
13.3.1服務注冊和發現353
13.3.2負載均衡策略357
13.3.3RPC客戶端裝飾器360
13.3.4限流362
13.3.5Go語言Redis使用簡介364
13.3.6Zookeeper集成366
13.3.7Go-kit開發利器Truss367
13.4秒殺核心邏輯368
13.4.1秒殺業務繫統370
13.4.2秒殺核心繫統380
13.4.3秒殺管理繫統384
13.5性能壓測386
13.5.1查看服務的配置文件386
13.5.2壓測實驗387
13.6小結390
內容簡介
近年來雲原生技術發展迅猛，幫助開發者在雲上快速和頻繁地構建、發布和部署應用，以提高開發效率和快速定位故障。微服務作為開展雲原生技術落地的核心，它將復雜的單體應用按照業務劃分並進行有效地拆分，每個微服務都可以進行獨立部署和開發，提升了應用開發效率。Go語言作為新生代的編譯型編程語言，具備語法簡單、高並發性能良好和編譯速度快等特點，是微服務架構落地實踐的絕妙利器。
