微服务架构下基于Docker的后端系统设计

摘要

随着互联网信息技术的蓬勃发展，软件架构也不断演化，已经从传统的单体式架构发展到Service-Oriented Architecture(SOA)架构，以及近几年流行的微服务架构。微服务架构把大型、复杂的软件应用服务细分成一个个小模块（微服务），各个模块只负责完成一种或者一部分业务功能，相互协同合作完成系统整体功能。各个模块（微服务）之间相互耦合性低，可以使用适合自己模块的编程开发语言。每个服务可以相互独立开发，独立扩展，独立部署，服务与服务之间通过统一的轻量级的通信方式进行通信。如果只是修改或增加一小部分功能或修复问题，微服务架构不需要对整个程序进行重新构建和部署，即使随着系统的扩大和复杂度的增加，微服务架构的应用程序的一个模块的改变不会影响其余模块，部署时启动耗时也不会随着应用程序规模的增大而增加。Docker容器技术作为天然的微服务载体，运行效率高，轻量级隔离，启动极其迅速，部署十分方便等等极大地推动了微服务架构的发展和壮大。 本文研究和分析了微服务架构的特点和Docker容器技术的优点及底层原理，为本课题积累了必要的理论和技术基础，并提供了可行性研究。以此为中心，延展设计到相关的技术和理论，如WEB API和Spring Boot框架，以及MQTT消息协议、JWT Token鉴权方法，HTTPS通信安全保障等。在此前提下，结合项目的具体业务需求，实现了以Docker技术为基础的微服务架构下的生产部服务和售后部服务的后端系统的设计，通过了相关的功能测试，达到了设计的预期目标，为基于Docker的微服务架构下的开发应用提供了有益的借鉴。

目录

声明

摘要

1．1研究的目的及意义

1．2目前国内外的研究现状

1．2．1微服务架构及其当前概况

1．2．2 Docker技术及其应用研究

1．3学位论文研究的主要内容

2．1微服务架构

2．1．1微服务架构概述

2．1．2微服务架构的特点

2．2 Web API

2．2．1访问方法及测试方法

2．2．2返回的数据格式

2．2．3JWT Token鉴权方式

2．2．4 RESTful风格架构

2．3 Docker容器技术

2．3．1传统虚拟化技术

2．3．2容器技术

2．3．3 Docker容器技术

2．3．4 Docker容器C／S模式

2．3．5 Docker底层原理

2．3．6 Docker的不足之处

2．4 Spring Boot框架

2．5 MQTT消息

3．1需求分析

3．1．1企业运维人员的需求分析

3．1．2开发架构需求分析

3．2整体系统架构图

3．3微服务载体的选择

3．4鉴权机制设计

3．5采用HTTPS通信

第四章微服务架构下基于Docker的后端系统实现

4．1开发环境和工具

4．2数据库设计实现

4．3数据库增加二级缓存

4．4 Java后端服务实现

4．5 JWT Token

4．6 Docker服务创建

4．6．1售后微服务

4．6．2生产部微服务

4．6．3售后数据库微服务

4．6．4生产部数据库微服务

4．6．5 MQTT微服务

4．7 Docker-compose编排管理

4．8采用HTTPS保障通信安全

4．9 Docker状态监控

第五章实际运行后端服务的测试和验证

6．1总结

6．2展望

参考文献

致谢