本栏目责任编辑：谢媛媛
王文兵，史春林，杨真
（93705部队，河北唐山063000）
摘要：为了解决智慧党建平台系统功能复杂、开发维护成本高、可靠性和可扩展性低的问题，提出了基于微服务架构的设
计方案，将系统模块功能拆分成微服务。平台采用开源的Spring Cloud 微服务框架，实现了服务注册与发现、路由网关、容错处理以及负载均衡等技术，降低了系统的耦合性，提高了开发速度以及使平台部署和扩展更加灵活。该平台目前响应迅速，运行稳定，验证了基于微服务架构设计理念的有效性。关键词：微服务；智慧党建；虚拟容器；Spring Cloud 中图分类号：TP311光纤收发器机架
文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2021)09-0083-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：
近些年，随着信息化的持续进步，敏捷开发和持续交付的设计理念也在持续的更新和拓展，此外，虚拟化技术和容器（Docker ）技术也越来越成熟，软件设计者越来越喜欢采用微服务架构模式进行开发设计。
目前阿里旗下的Dubbo 服务化治理框架是国内最出名的微服务框架，除了阿里外，很多国内的互联网公司也在使用。Spring Cloud 是国外开源的微服务框架，包含了微服务开发所必需的多个组件，是相对成熟的技术框架。
为了解决智慧党建平台建设中存在的问题，本文采用开源的Spring Cloud 微服务框架，将平台中高度
耦合的多个子系统拆分成多个离散的服务，多个服务可以同步开发，提高了系统的研发速度并且便于平台功能的拓展。
1建设目标
以党组织和党员等为核心，以党务监督管理和综合服务为重点，优化党务业务流程，共享党建网络服务，搭建信息化平台。上传下达，落实中央和上级的精神、政策、决议等，使党务活动更加规范，管理更加精准、高效。进一步实现动态了解党员、党组织的情况，实现“三会一课”、发展党员、主题党日等党务活动的线上开展。
2微服务架构介绍
精益、敏捷和持续交付是目前软件开发的主流思想，配合DevOps 技术的快速发展，传统的单体式软件开发架构已无法适应需求的快速变化，主要存在以下问题：
1）代码维护成本高：项目中多个子系统和模块高度耦合在一起，需要修改某一功能时，会涉及其他正在运行的功能，牵一发而动全身。
2）开发效率低：开发人员在同一个项目中编写代码，提交代码时很容易引起冲突，解决起来非常麻烦。
汽车智能防盗系统
3）部署难度大：单体式架构修改一个小功能都必须重新部署整个系统，其他正常的模块不能正常提高服务。而且，随着
系统越来越复杂，部署花费的时间也更多。
4）可靠性低：出现的任何一点小问题都会让整个系统崩溃。
5）扩展能力低：由于功能模块耦合在一起，在增加新的功能时，需要对整个项目进行改动。
微服务架构是最近在软件开发领域兴起的新的软件架构，把单体架构中的各个模块拆分成多个服务，每个服务之间都是独立的，都由独立的进程运行，彼此间采用轻量级的通信协议互通（RPC 、HTTP 等），可独立伸缩拓展，并且每个服务都有其明确的边界，不同的服务可由独立的团队开发，也可以由不同的编程语言编写。
微服务架构相对于单体式架构，主要具备以下优势[1]：1）复杂度可控：每个服务的业务逻辑清晰，代码量小，功能简单明了，开发和维护相对简单，可以提高开发效率。
2）独立部署：每个服务都有独立的运行进程，当需要改变某一需求时，只需要重新编译相关服务，其他服务可正常使用。
3）异构：不同的团队根据自身的优势可以选择最适合的技术栈。
4）扩展：每个服务都可以独立进行细粒度的扩展。5）容错：系统故障被隔绝在独自的服务进程中，不影响其他服务的正常运行。
3微服务架构核心组件和关键技术
图1微服务架构核心组件
收稿日期：2020-10-23作者简介：王文兵（1983—），男，河北唐山人，高级工程师，硕士，研究方向为大数据、软件开发、网络安防；史春林（1985—），男，山西
晋中人，助理工程师，学士，研究方向为导航设备维修；杨真（1989—），男，湖南株洲人，助理工程师，学士，研究方向为自动化、通信设备维修。
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软件设计开发Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第17卷第9期(2021年3月)
城市三维建模通过对微服务架构研究，其核心的功能包括服务容器、服务注册发现、服务安全、服务通信、管理接口、限流容错、序列化、日志管理和服务配置等，如图1所示。3.1服务注册与发现
尼龙螺杆
微服务把单个服务部署在Docker 容器中，在运行时各个服务可能随时被销毁或克隆，所以需要一种机制去动态的发现服务，这就要求服务提供者要注册发布服务地址，注册中心管理实例地址并提供心跳检测机制，服务消费者通过注册中心查询可用的实例地址进行调用。目前主要有两种实现方案：
1）提供者服务发现
在提供者和使用者中间设置一个独立运行的负载均衡器，其中存有所有服务的地址列表。当使用者调用某个服务时，首先请求负载均衡器，负载均衡器收到请求后根据策略做负载均衡，然后将请求转发到相应的服务。此方法使用者无须维护发现逻辑，实现起来比较简单，但在负载均衡组件需要在系统中保持持续运行，而且在服务提供者和使用者之间增加了负载均衡器，增加了性能开销，
剥离力测试方法
容易形成单点瓶颈。
校园网管理系统图2提供者负载均衡
2）使用者服务发现
该方案将负载均衡器集成到了使用者服务进程内，此时所有使用者都要维护一份实例列表，该列表源自注册中心。和方案一相比，服务提供者和使用者之间直接调用，不增加开销，解
决了单点瓶颈问题。
图3使用者负载均衡
3.2路由网关
为了让不同服务对外提供统一的API 地址，需要设置路由
网关，我们只需要访问网关地址即可访问不同服务[2]。这样就解决了前端调用服务地址管理复杂的问题。除此之外，网关路由还要提供身份认证、权限校验、流量控制、负载均衡等功能，如图4
所示。
图4网关路由基本结构
3.3服务容错
在微服务架构中，各个服务间相互依赖，服务之间相互调
用时可能会由于某个实例出现错误或响应超时等原因导致调用失败，肯定会导致系统崩溃，所以需要进行容错处理。
本系统采用Hystrix [3]
微服务容错框架，其综合考虑了多种因素，包括：错误、超时、服务隔离、负载等，它把服务调用逻
辑进行封装，使其运行在单独的线程中，通过资源隔离、熔断器和调用超时三方面来保障微服务的可靠性。
4智慧党建平台框架设计
充分借鉴其他区域“互联网+党建”、智慧党建及党建信息化建设经验，利用微服务架构技术，重点突出党建区域工作特，设计出符合省级党建业务发展和符合安全的平台架构。按“层次化设计”思路，以展现交互、业务应用、应用支撑、信息资源、基础设施为五层，党建信息安全保障、党建运维服务保障和党建标准规范为三纵的总体架构进行设计，建成一个低耦合、高内聚的党建平台，并且随时可以对其进行扩展。具体如图5
所示。
图5党建平台架构图
5结语
本文对目前流行的微服务架构进行了介绍，并在智慧党建平台的建设中进行了应用，相对于传统的单体架构开发模式具有十分明显的优势，提高了开发效率，简化了开发难度。目前，该平台运行稳定、响应迅速、维护方便。
参考文献：
[1]周建丁.七牛技术总监肖勤：微服务架构实践经验分享[EB/OL].（2015-08-12）[2020-04-18].www.csdn/article/2015-08-07/2825412.[2015-08-12]
[2]郑彬彬.基于微服务的OJ 系统重构与优化[D].上海：东华大学,2017.
[3]吴磊，湛健，宋丽华.微服务架构在智能家居网关系统中的应用研究[J].计算机技术与发展,2019,29(11):200-205.
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