三天吃透Spring Cloud面試八股文

本文已經收錄到Github倉庫，該倉庫包含計算機基礎、Java基礎、多執行緒、JVM、資料庫、Redis、Spring、Mybatis、SpringMVC、SpringBoot、分布式、微服務、設計模式、架構、校招社招分享等核心知識點，歡迎star~

Github地址：https://github.com/Tyson0314/Java-learning

1、什么是Spring Cloud ？

Spring cloud 流應用程式啟動器是基于 Spring Boot 的 Spring 集成應用程式，提供與外部系統的集成，Spring cloud Task，一個生命周期短暫的微服務框架，用于快速構建執行有限資料處理的應用程式，

2、什么是微服務？

微服務架構是一種架構模式或者說是一種架構風格，它提倡將單一應用程式劃分為一組小的服務，每個服務運行在其獨立的自己的行程中，服務之間相互協調、互相配合，為用戶提供最終價值，服務之間采用輕量級的通信機制互相溝通（通常是基于HTTP的RESTful API）,每個服務都圍繞著具體的業務進行構建，并且能夠被獨立的構建在生產環境、類生產環境等，另外，應避免統一的、集中式的服務管理機制，對具體的一個服務而言，應根據業務背景關系，選擇合適的語言、工具對其進行構建，可以有一個非常輕量級的集中式管理來協調這些服務，可以使用不同的語言來撰寫服務，也可以使用不同的資料存盤，

通俗地來講：

微服務就是一個獨立的職責單一的服務應用程式，在 intellij idea 工具里面就是用maven開發的一個個獨立的module，具體就是使用springboot 開發的一個小的模塊，處理單一專業的業務邏輯，一個模塊只做一個事情，

微服務強調的是服務大小，關注的是某一個點，具體解決某一個問題/落地對應的一個服務應用，可以看做是idea 里面一個 module，

3、Spring Cloud有什么優勢

使用 Spring Boot 開發分布式微服務時，我們面臨以下問題

• 與分布式系統相關的復雜性-這種開銷包括網路問題，延遲開銷，帶寬問題，安全問題，
• 服務發現-服務發現工具管理群集中的流程和服務如何查找和互相交談，它涉及一個服務目錄，在該目錄中注冊服務，然后能夠查找并連接到該目錄中的服務，
• 冗余-分布式系統中的冗余問題，
• 負載平衡 --負載平衡改善跨多個計算資源的作業負荷，諸如計算機，計算機集群，網路鏈路，中央處理單元，或磁盤驅動器的分布，
• 性能-問題 由于各種運營開銷導致的性能問題，
• 部署復雜性-Devops 技能的要求，

4、微服務之間如何獨立通訊的?

同步通信：dobbo通過 RPC 遠程程序呼叫、springcloud通過 REST 介面json呼叫等，

異步：訊息佇列，如：RabbitMq、ActiveM、Kafka等訊息佇列，

5、 什么是服務熔斷？什么是服務降級？

熔斷機制是應對雪崩效應的一種微服務鏈路保護機制，當某個微服務不可用或者回應時間太長時，會進行服務降級，進而熔斷該節點微服務的呼叫，快速回傳“錯誤”的回應資訊，當檢測到該節點微服務呼叫回應正常后恢復呼叫鏈路，在Spring Cloud框架里熔斷機制通過Hystrix實作，Hystrix會監控微服務間呼叫的狀況，當失敗的呼叫到一定閾值，預設是5秒內呼叫20次，如果失敗，就會啟動熔斷機制，

服務降級，一般是從整體負荷考慮，就是當某個服務熔斷之后，服務器將不再被呼叫，此時客戶端可以自己準備一個本地的fallback回呼，回傳一個預設值，這樣做，雖然水平下降，但好歹可用，比直接掛掉強，

Hystrix相關注解@EnableHystrix：開啟熔斷 @HystrixCommand(fallbackMethod=”XXX”)，宣告一個失敗回滾處理函式XXX，當被注解的方法執行超時（默認是1000毫秒），就會執行fallback函式，回傳錯誤提示，

6、 請說說Eureka和zookeeper 的區別？

Zookeeper保證了CP，Eureka保證了AP，

A：高可用

C：一致性

P：磁區容錯性

1.當向注冊中心查詢服務串列時，我們可以容忍注冊中心回傳的是幾分鐘以前的資訊，但不能容忍直接down掉不可用，也就是說，服務注冊功能對高可用性要求比較高，但zk會出現這樣一種情況，當master節點因為網路故障與其他節點失去聯系時，剩余節點會重新選leader，問題在于，選取leader時間過長，30 ~ 120s，且選取期間zk集群都不可用，這樣就會導致選取期間注冊服務癱瘓，在云部署的環境下，因網路問題使得zk集群失去master節點是較大概率會發生的事，雖然服務能夠恢復，但是漫長的選取時間導致的注冊長期不可用是不能容忍的，

2.Eureka保證了可用性，Eureka各個節點是平等的，幾個節點掛掉不會影響正常節點的作業，剩余的節點仍然可以提供注冊和查詢服務，而Eureka的客戶端向某個Eureka注冊或發現時發生連接失敗，則會自動切換到其他節點，只要有一臺Eureka還在，就能保證注冊服務可用，只是查到的資訊可能不是最新的，除此之外，Eureka還有自我保護機制，如果在15分鐘內超過85%的節點沒有正常的心跳，那么Eureka就認為客戶端與注冊中心發生了網路故障，此時會出現以下幾種情況：

①、Eureka不在從注冊串列中移除因為長時間沒有收到心跳而應該過期的服務，

②、Eureka仍然能夠接受新服務的注冊和查詢請求，但是不會被同步到其他節點上（即保證當前節點仍然可用）

③、當網路穩定時，當前實體新的注冊資訊會被同步到其他節點，

因此，Eureka可以很好地應對因網路故障導致部分節點失去聯系的情況，而不會像Zookeeper那樣使整個微服務癱瘓

7、SpringBoot和SpringCloud的區別？

SpringBoot專注于快速方便得開發單個個體微服務，

SpringCloud是關注全域的微服務協調整理治理框架，它將SpringBoot開發的一個個單體微服務整合并管理起來，

為各個微服務之間提供，配置管理、服務發現、斷路器、路由、微代理、事件總線、全域鎖、決策競選、分布式會話等等集成服務

SpringBoot可以離開SpringCloud獨立使用開發專案， 但是SpringCloud離不開SpringBoot ，屬于依賴的關系.

SpringBoot專注于快速、方便得開發單個微服務個體，SpringCloud關注全域的服務治理框架，

8、負載平衡的意義什么？

在計算中，負載平衡可以改善跨計算機，計算機集群，網路鏈接，中央處理單元或磁盤驅動器等多種計算資源的作業負載分布，負載平衡旨在優化資源使用，最大化吞吐量，最小化回應時間并避免任何單一資源 的過載，使用多個組件進行負載平衡而不是單個組件可能會通過冗余來提高可靠性和可用性，負載平衡通常涉及專用軟體或硬體，例如多層交換機或域名系統服務器行程，

9、什么是Hystrix？它如何實作容錯？

Hystrix是一個延遲和容錯庫，旨在隔離遠程系統，服務和第三方庫的訪問點，當出現故障是不可避免的故障時，停止級聯故障并在復雜的分布式系統中實作彈性，

通常對于使用微服務架構開發的系統，涉及到許多微服務，這些微服務彼此協作，

思考一下微服務：

假設如果上圖中的微服務9失敗了，那么使用傳統方法我們將傳播一個例外，但這仍然會導致整個系統崩潰，

隨著微服務數量的增加，這個問題變得更加復雜，微服務的數量可以高達1000.這是hystrix出現的地方 我們將使用Hystrix在這種情況下的Fallback方法功能，我們有兩個服務employee-consumer使用由employee-consumer公開的服務，

簡化圖如下所示

現在假設由于某種原因，employee-producer公開的服務會拋出例外，我們在這種情況下使用Hystrix定義了一個回退方法，這種后備方法應該具有與公開服務相同的回傳型別，如果暴露服務中出現例外，則回退方法將回傳一些值，

10、什么是Hystrix斷路器？我們需要它嗎？

由于某些原因，employee-consumer公開服務會引發例外，在這種情況下使用Hystrix我們定義了一個回退方法，如果在公開服務中發生例外，則回退方法回傳一些默認值，

如果firstPage method() 中的例外繼續發生，則Hystrix電路將中斷，并且員工使用者將一起跳過firtsPage方法，并直接呼叫回退方法，斷路器的目的是給第一頁方法或第一頁方法可能呼叫的其他方法留出時間，并導致例外恢復，可能發生的情況是，在負載較小的情況下，導致例外的問題有更好的恢復機會 ，

11、說說 RPC 的實作原理

首先需要有處理網路連接通訊的模塊，負責連接建立、管理和訊息的傳輸，其次需要有編 解碼的模塊，因為網路通訊都是傳輸的位元組碼，需要將我們使用的物件序列化和反序列化，剩下的就是客戶端和服務器端的部分，服務器端暴露要開放的服務介面，客戶呼叫服 務介面的一個代理實作，這個代理實作負責收集資料、編碼并傳輸給服務器然后等待結果回傳，

12，eureka自我保護機制是什么?

當Eureka Server 節點在短時間內丟失了過多實體的連接時（比如網路故障或頻繁啟動關閉客戶端）節點會進入自我保護模式，保護注冊資訊，不再洗掉注冊資料，故障恢復時，自動退出自我保護模式，

13，什么是Ribbon？

ribbon是一個負載均衡客戶端，可以很好地控制htt和tcp的一些行為，feign默認集成了ribbon，

14，什么是 Netflix Feign？它的優點是什么？

Feign 是受到 Retrofit，JAXRS-2.0 和 WebSocket 啟發的 java 客戶端聯編程式，

Feign 的第一個目標是將約束分母的復雜性統一到 http apis，而不考慮其穩定性，

特點：

• Feign 采用的是基于介面的注解
• Feign 整合了ribbon，具有負載均衡的能力
• 整合了Hystrix，具有熔斷的能力

使用方式

• 添加pom依賴，
• 啟動類添加@EnableFeignClients
• 定義一個介面@FeignClient(name=“xxx”)指定呼叫哪個服務

15， Ribbon和Feign的區別？

1.啟動類注解不同，Ribbon是@RibbonClient feign的是@EnableFeignClients；2.服務指定的位置不同，Ribbon是在@RibbonClient注解上宣告，Feign則是在定義抽象方法的介面中使用@FeignClient宣告；3.呼叫方式不同，Ribbon需要自己構建http請求，模擬http請求，

16、Spring Cloud 的核心組件有哪些？

• Eureka：服務注冊于發現，
• Feign：基于動態代理機制，根據注解和選擇的機器，拼接請求 url 地址，發起請求，
• Ribbon：實作負載均衡，從一個服務的多臺機器中選擇一臺，
• Hystrix：提供執行緒池，不同的服務走不同的執行緒池，實作了不同服務呼叫的隔離，避免了服務雪崩的問題，
• Zuul：網關管理，由 Zuul 網關轉發請求給對應的服務，

17、說說Spring Boot和Spring Cloud的關系

Spring Boot是Spring推出用于解決傳統框架組態檔冗余,裝配組件繁雜的基于Maven的解決方案,旨在快速搭建單個微服務而Spring Cloud專注于解決各個微服務之間的協調與配置,服務之間的通信,熔斷,負載均衡等技術維度并相同,并且Spring Cloud是依賴于Spring Boot的,而Spring Boot并不是依賴與Spring Cloud,甚至還可以和Dubbo進行優秀的整合開發

總結

• SpringBoot專注于快速方便的開發單個個體的微服務
• SpringCloud是關注全域的微服務協調整理治理框架,整合并管理各個微服務,為各個微服務之間提供,配置管理,服務發現,斷路器,路由,事件總線等集成服務
• Spring Boot不依賴于Spring Cloud，Spring Cloud依賴于Spring Boot,屬于依賴關系
• Spring Boot專注于快速,方便的開發單個的微服務個體,Spring Cloud關注全域的服務治理框架

18、說說微服務之間是如何獨立通訊的？

遠程程序呼叫（Remote Procedure Invocation）

也就是我們常說的服務的注冊與發現，直接通過遠程程序呼叫來訪問別的service，

優點：簡單，常見,因為沒有中間件代理，系統更簡單

缺點：只支持請求/回應的模式，不支持別的，比如通知、請求/異步回應、發布/訂閱、發布/異步回應，降低了可用性，因為客戶端和服務端在請求程序中必須都是可用的，

訊息

使用異步訊息來做服務間通信，服務間通過訊息管道來交換訊息，從而通信，

優點：把客戶端和服務端解耦，更松耦合，提高可用性，因為訊息中間件快取了訊息，直到消費者可以消費， 支持很多通信機制比如通知、請求/異步回應、發布/訂閱、發布/異步回應，

缺點：訊息中間件有額外的復雜，

19、Spring Cloud如何實作服務的注冊?

服務發布時，指定對應的服務名，將服務注冊到 注冊中心(Eureka 、Zookeeper)，

注冊中心加@EnableEurekaServer，服務用@EnableDiscoveryClient，然后用ribbon或feign進行服務直接的呼叫發現，

20、什么是服務熔斷？

在復雜的分布式系統中,微服務之間的相互呼叫,有可能出現各種各樣的原因導致服務的阻塞,在高并發場景下,服務的阻塞意味著執行緒的阻塞,導致當前執行緒不可用,服務器的執行緒全部阻塞,導致服務器崩潰,由于服務之間的呼叫關系是同步的,會對整個微服務系統造成服務雪崩

為了解決某個微服務的呼叫回應時間過長或者不可用進而占用越來越多的系統資源引起雪崩效應就需要進行服務熔斷和服務降級處理，

所謂的服務熔斷指的是某個服務故障或例外一起類似顯示世界中的“保險絲"當某個例外條件被觸發就直接熔斷整個服務，而不是一直等到此服務超時，

服務熔斷就是相當于我們電閘的保險絲,一旦發生服務雪崩的,就會熔斷整個服務,通過維護一個自己的執行緒池,當執行緒達到閾值的時候就啟動服務降級,如果其他請求繼續訪問就直接回傳fallback的默認值

21、了解Eureka自我保護機制嗎？

當Eureka Server 節點在短時間內丟失了過多實體的連接時（比如網路故障或頻繁啟動關閉客戶端）節點會進入自我保護模式，保護注冊資訊，不再洗掉注冊資料，故障恢復時，自動退出自我保護模式，

22、熟悉 Spring Cloud Bus 嗎?

spring cloud bus 將分布式的節點用輕量的訊息代理連接起來，它可以用于廣播組態檔的更改或者服務直接的通訊，也可用于監控，如果修改了組態檔，發送一次請求，所有的客戶端便會重新讀取組態檔，

23、Spring Cloud 斷路器有什么作用?

當一個服務呼叫另一個服務由于網路原因或自身原因出現問題，呼叫者就會等待被呼叫者的回應，當更多的服務請求到這些資源導致更多的請求等待，發生連鎖效應（雪崩效應），一段時間內 達到一定的次數無法呼叫 并且多次監測沒有恢復的跡象，這時候斷路器完全打開 那么下次請求就不會請求到該服務，

半開：短時間內 有恢復跡象 斷路器會將部分請求發給該服務，正常呼叫時 斷路器關閉，關閉：當服務一直處于正常狀態 能正常呼叫，

24、了解Spring Cloud Config 嗎?

在分布式系統中，由于服務數量巨多，為了方便服務組態檔統一管理，實時更新，所以需要分布式配置中心組件，在Spring Cloud中，有分布式配置中心組件Spring Cloud Config，它支持配置服務放在配置服務的記憶體中（即本地），也支持放在遠程Git倉庫中，

在Spring Cloud Config 組件中，分兩個角色，一是config server，二是config client，

使用方式：

• 添加pom依賴
• 組態檔添加相關配置
• 啟動類添加注解@EnableConfigServer

25、說說你對Spring Cloud Gateway的理解

Spring Cloud Gateway是Spring Cloud官方推出的第二代網關框架，取代Zuul網關，網關作為流量的，在微服務系統中有著非常作用，網關常見的功能有路由轉發、權限校驗、限流控制等作用，

使用了一個RouteLocatorBuilder的bean去創建路由，除了創建路由RouteLocatorBuilder可以讓你添加各種predicates和filters，predicates斷言的意思，顧名思義就是根據具體的請求的規則，由具體的route去處理，filters是各種過濾器，用來對請求做各種判斷和修改，

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