关系初探

上图是来自Spring官网。可以看到，Spring其实是一个生态体系，它下面包括了很多子项目，如Spring Framework、Spring Boot、Spring Cloud（还有Spring Data、Spring Security、Spring Batch、Spring Session、Spring AMQP等等），详情请前往链接：spring.io/projects

其实广义上的Spring是一个生态体系，是很多技术的集合。而我们常说的Spring仅仅是狭义上的Spring，实际指的是Spring Framework。下面我们会针对Spring（Spring Framework）、Spring Boot和Spring Cloud 进行详细的介绍

介绍

Spring Framework

Spring Framework是整个Spring生态的基石，它有两个很重要的设计核心， IOC（ 控制反转）和AOP（面向切面编程），是Spring所依赖的根本。

特性

Spring Framework最核心的两个特性是提供了IOC容器管理我们的对象和提供了AOP面向切面编程减少重复编码。此外还提供了数据存储、Wbe模块开发、资源管理、数据校验和绑定、类型转换和国际化等功能。

优点

• 解耦代码，简化开发。通过Spring Framework提供的IOC容器，用户可以将对象之间的依赖关系交由Spring Framework管理，避免硬编码造成的过度程序耦合。
• AOP编程的支持。通过Spring Framework提供的AOP功能，方便进行面向切面的编程。
• 声明式事务的支持。在Spring Framework中，可以避免编程式事务硬编码的缺点，通过声明的方式灵活地进行事务管理，提高开发效率和质量。
• 降低Java EE API的使用难度。

缺点

• 使用门槛高，入门Spring需要比较长的时间。
• 对过时技术兼容，导致使用复杂度提升。
• 配置过多，XML配置已经不是流行的系统配置方式。
• 集成第三方工具时候，程序员还要考虑工具之间的兼容性。
• 系统启动慢，不具备热部署功能，完全依赖虚拟机或者Web服务器的热部署。

Spring Boot

Spring Boot是一个全新的自动化配置解决方案。使用SpringBoot可以快速创建基于Spring生产级的独立应用程序，而无需过多的关注XML配置。

特性

Spring Boot充分利用了JavaConfig的配置模式以及使用“约定优先于配置”（COC，Convension Over Configuration）的设计理念。它提供了针对企业应用开发各种场景的很多spring-boot-starter自动配置依赖模块供我们开箱即用。（官方starter使用spring-boot-starter-xxx命名，而非官方starter使用xxx-spring-boot-starter命名）。

拓展介绍：约定优先于配置COC，Convension Over Configuration）也称为按约定编程，是一种软件设计范式，旨在减少开发人员需做决定的数量，获得简单的好处，而又不是去灵活性。

优点

• 对主流框架进行无配置集成，自动整合第三方框架。
• 可独立运行Spring项目，Spring Boot可以jar包形式独立运行。使用java -jar命令或者在项目的主函数中执行main函数就可以成功运行项目。
• 嵌入式服务器，能够快速部署。集成了Tomcat（默认）、Jetty和Undertow容器。
• 提供了很多插件让我们开箱即用，能够快速的搭建一个Spring项目，很少配置就能运行一个JavaEE项目。
• 纯Java配置，没有代码生成，也不需要XML配置。并提供了一系列非功能性的通用配置。
• 减少了大量的开发时间并提高了生产力。

优点实在太多，这里只列举了部分，大家用了都知道。

缺点

• 自动化配置，导致出现问题时比较难定位。
• 版本迭代速度过快，一些模块改动太大。
• 集成度过高，想了解底层成本较大。

SpringCloud

Spring Cloud是一系列框架的有序集合，它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，提供了很开发工具包以提供服务发现注册、配置中心、智能路由、消息总线、断路器、负载均衡和数据监控等功能。

特性

微服务核心要素	Spring Cloud技术栈实现
服务注册与发现	Spring Cloud Netflix Eureka、 Spring Cloud Alibaba Nacos、 Spring Cloud Consul、 Spring Cloud Zookeeper
服务配置与管理	Spring Cloud Config、 Spring Cloud Alibaba Nacos
服务熔断器	Spring Cloud Netflix Hystrix、 Spring Cloud Alibaba Sentinel、 Spring Cloud Circuit Breaker Resilience4J
服务接口调用（客户端调用服务的简化工具）	Spring Cloud OpenFeign
客户端负载均衡	Spring Cloud Netflix Ribbon
服务路由（API网关）	Spring Cloud Netflix Zuul、Spring Cloud Gateway
全链路追踪	Spring Cloud Sleuth
事件消息总线	Spring Cloud Bus
分布式事务	Spring Cloud Alibaba Seata
消息驱动	Spring Cloud Stream

详情请前往链接：spring.io/projects/sp…

服务注册与发现

注册中心选型对比

	Nacos	Eureka	Consul	Zookeeper	Etcd	SOFARegistry
语言	Java	Java	Go	Java	Go	Java
官网	nacos.io	github.com/Netflix/eur…	www.consul.io	zookeeper.apache.org	coreos.com/etcd	www.sofastack.tech/projects/so…
Github	github.com/alibaba/nac…	github.com/Netflix/eur…	github.com/hashicorp/c…	github.com/apache/zook…	github.com/etcd-io/etc…	github.com/alipay/sofa…
CAP	CP+AP	AP	CP	CP	CP	AP
服务健康检查	CP+AP	AP	CP	CP	CP	AP
kv存储服务	N/A	N/A	支持	支持	支持	N/A
使用接口(多语言能力)	gRPC / Dubbo / REST	客户端 / HTTP	支持HTTP和DNS	客户端	HTTP / gRPC	客户端（Java）
Watch支持	支持Long Polling/大部分增量	支持Long Polling/大部分增量	全量/支持Long Polling	支持	支持Long Polling	支持（服务端推送）
Spring Cloud集成	支持	支持	支持	支持	支持	支持
Dubbo集成	支持	不支持	不支持	支持	支持	支持

网关

网关选型对比

	Kong	Spring Cloud Zuul（基于Zuul 1.x）	Spring Cloud Gateway
介绍	Nginx(OpenResty) + Lua插件，高性能	Java + Servlet + Groovy(热更新)	Java + Spring 5.0 + Reactor非阻塞
官网	konghq.com	github.com/Netflix/zuu…	spring.io/projects/sp…
Github	github.com/Kong/kong	github.com/Netflix/zuu…	github.com/spring-clou…
开发方	Kong(Mashape)公司	Netflix	Pivotal
主要用途	企业级API管理	微服务网关	微服务网关
开发容易度	Lua脚本语言，比较难	Java + Servlet，容易	Reactor异步，比较难
是否开源	开源/企业版	开源	开源
支持协议	RESTful API	RESTful API	RESTful API
API 注册/动态路由	通过 Admin API 管理	动态路由	动态路由
限流	支持	需要开发	支持
熔断	支持	需要其他组件	支持
重试	支持	支持	支持
健康检查	支持	支持	支持
负载均衡算法	轮询，哈希	轮询、随机、加权轮询、自定义	轮询、随机、加权轮询、自定义
权限	内置多种方式	开发实现	开发实现
Tracing	支持	需要其他组件	需要其他组件
支持Yaml	支持	支持	支持

服务配置与管理

配置中心选型对比

	Nacos	Apollo	Spring Cloud Config
语言	Java	Java	Java
官网	nacos.io	github.com/ctripcorp/a…	spring.io/projects/sp…
Github	github.com/alibaba/nac…	github.com/ctripcorp/a…	github.com/spring-clou…
配置实时推送	支持(HTTP长轮询1s内)	支持(HTTP长轮询1s内)	支持(Spring Cloud Bus)
版本管理	支持	支持	支持(Git)
配置回滚	支持	支持	支持(Git)
灰度发布	不支持	支持	支持
权限管理	不支持	支持	支持(依赖Git)
多集群	支持	支持	支持
多环境	支持	支持	支持
监听查询	支持	支持	支持
多语言	主流语言，提供了Open API	主流语言，提供了Open API	只支持Java
配置格式校验	支持	不支持	不支持

服务熔断器

断路器选型对比

	Sentinel	Hystrix	Resilience4j
语言	Java	Java	Java
官网	sentinelguard.io/zh-cn/	github.com/Netflix/Hys…	N/A
Github	github.com/alibaba/Sen…	github.com/Netflix/Hys…	github.com/resilience4…
主要用途	信号量隔离（并发线程数限流）	线程池隔离/信号量隔离	信号量隔离
熔断降级策略	基于响应时间、异常比率、异常数	基于异常比率	基于异常比率、响应时间
实时统计实现	滑动窗口（LeapArray）	滑动窗口（基于 RxJava）	Ring Bit Buffer
动态规则配置	支持多种数据源	支持多种数据源	有限支持
扩展性	多个扩展点	插件的形式	接口的形式
基于注解的支持	支持	支持	支持
限流	基于 QPS，支持基于调用关系的限流	有限的支持	Rate Limiter
流量整形	支持预热模式、匀速器模式、预热排队模式(流量规则处可配置)	不支持	简单的 Rate Limiter 模式
系统自适应保护	支持	不支持	不支持
控制台	提供开箱即用的控制台，可配置规则、查看秒级监控、机器发现等	简单的监控查看	不提供控制台，可对接其它监控系统

全链路追踪

链路跟踪选型对比

	CAT	Zipkin	Pinpoint	Skywalking
语言	Java	Java	Java	Java
官网	konghq.com	zipkin.io/	github.com/naver/pinpo…	skywalking.apache.org/zh/
Github	github.com/dianping/ca…	github.com/openzipkin/…	github.com/naver/pinpo…	github.com/apache/skyw…
实现方式	代码埋点（拦截器，注解，过滤器等）	拦截请求，发送（HTTP，MQ）数据至Zipkin服务	Java探针，字节码增强	Java探针，字节码增强
存储选择	Mysql ， HDFS	In-Memory ， Mysql ， Cassandra ， Elasticsearch	HBase + Mysql	Elasticsearch , H2 , Mysql ， TiDB
通信方式	基于Netty来实现的NIO的数据传输	HTTP ， MQ	Thrift	gRPC
入侵度	比较大	比较小	字节码探针技术，代码无侵入	字节码探针技术，代码无侵入
MQ监控	不支持	不支持	不支持	支持（RocketMQ，Kafka）
全局调用统计	支持	支持	不支持	支持
Trace查询	不支持	支持	不支持	支持
报警	支持	不支持	支持	支持
JVM监控	不支持	不支持	支持	支持
优点	功能完善。	Spring-Cloud-Sleuth可以很好的集成Zipkin ， 代码无侵入，集成非常简单 ， 社区更加活跃。	完全无侵入， 仅需修改启动方式，界面完善，功能细致。	完全无侵入，界面完善，支持应用拓扑图及单个调用链查询。功能比较完善（Zipkin + Pinpoint）
缺点	1. 代码侵入性较强，需要埋点。  2. 文档比较混乱，文档与发布版本的符合性较低，需要依赖点评私服 （或者需要把他私服上的jar手动下载下来，然后上传到我们的私服上去）。	1. 默认使用的是Http请求向Zipkin上报信息，耗性能。2.跟Sleuth结合可以使用RabbitMQ的方式异步来做，增加了复杂度，需引入RabbitMQ 。3.数据分析比较简单。	1.不支持查询单个调用链， 对外表现的是整个应用的调用生态。2.二次开发难度较高	1. 3.2版本之前BUG较多 ，网上反映兼容性较差 . 3.2新版本的反映情况较少2.依赖较多。
文档	网上资料较少，仅官网提供的文档，比较乱	文档完善	文档完善	文档完善

优点

• Spring Cloud提供了一整套微服务功能组件，很多组件基本上是“开箱即用”，并且组件之间能很好地兼容，从而简化了开发。
• Spring Cloud整合的组件基本都是轻量级的，并且都是各自领域的佼佼者。
• 组件之间都是解耦，开发人员可以灵活选择搭配不同的组件。
• 基于Spring Boot开发，约定优于配置，基于注解，没有配置文件。

缺点

• 从与其他RPC框架对比的角度来说，Spring Cloud里并没有限制服务之间的通信协议，主流的一些客户端比如RestTemple、Feign等都是直接支持使用 Ribbon来做服务注册发现和智能路由的，其底层通信的协议都是HTTP，可能相对RPC框架如Dubbo会牺牲一定服务调用的性能。
• 从微服务开发的角度来说，微服务过多，治理成本高，不利于维护系统。分布式系统开发的成本高（容错，分布式事务等）对团队挑战大。

关系再探

Spring Boot的自动化配置实现其实是得益于Spring Framework的@Enable模块驱动。

框架实现	注解	激活模块
Spring Framework	@EnableTransactionManagement	事务管理模块
	@EnableWebMvc	Web Mvc模块
	@EnableAspectJAutoProxy	AspectJ模块
	@EnableCaching	缓存模块
	@EnableEnableScheduling	定时任务模块
	@EnableAsync	异步处理模块
	@EnableMBeanExport	JMX模块
Spring Boot	@EnableAutoConfiguration	自动装配模块
	@EnableConfigurationProperties	配置属性绑定模块
	@EnableOAuth2Sso	OAuth2 单点登陆模块
	@EnableManagementContext	Actuator模块
Spring Cloud	@EnableDiscoveryClient	服务发现模块
	@EnableFeignCliens	Feign客户端模块
	@EnableCircuitBreaker	服务熔断模块
	@EnableEurekaServer	Eureka服务端模块
	@EnableEurekaClient	Eureka客户端模块

上表是部分Spring Framework、Spring Boot和Spring Cloud的@Enable注解模块，还有很多其他大家可以自行查阅，其实我们也可以使用@Enable注解模块实现自定义的Starter，使自己的项目也能够自动配置化。

总结

• Spring Framework是Spring生态体系的基石，Spring的其他所有模块都离不开它。
• Spring Boot是通过Spring Framework的@Enable注解模块驱动实现的全新自动化配置解决方案。它的出现解决了Spring Framework的上手难度大的问题，屏蔽了很多底层细节，采用JavaConfig，解决了众多XML配置的烦恼。
• Sring Cloud是基于Spring Boot实现的一套微服务开发工具集，利用Spring Boot的自动配置化特性，简化了分布式项目的开发复杂度。

Spring -> Spring Boot -> Spring Cloud