微服务间的通信

本章内容概览：

• HTTP 直接通信
• RabbitMQ 异步消息传递
• 同步与异步通信对比
• 消息队列最佳实践

微服务之间的通信是构建完整应用的关键。

5.1 通信模式

5.1.1 同步通信

发送方发送请求后等待响应。

特点：

• 简单直观
• 调用方必须等待响应
• 适合请求 - 响应模式
• 可能导致级联失败

HTTP REST 是最常见的同步通信方式。

5.1.2 异步通信

发送方发送消息后不需要立即等待响应。

特点：

• 解耦发送方和接收方
• 提高系统弹性
• 支持事件驱动架构
• 需要处理消息可靠性

消息队列（如 RabbitMQ）是实现异步通信的常用工具。

5.2 HTTP 直接通信

5.2.1 RESTful API 设计原则

• 资源导向：使用名词而非动词（如 /users）
• 统一接口：使用标准 HTTP 方法（GET、POST、PUT、DELETE）
• 无状态：每个请求包含所有必要信息
• 分层系统：客户端不需要知道是否直接连接到服务器

5.2.2 HTTP 客户端实现

使用 fetch：

const response = await fetch('http://video-storage:4001/videos');
const videos = await response.json();

使用 Axios：

const response = await axios.get('http://video-storage:4001/videos');
const videos = response.data;

5.2.3 服务发现

环境变量方式（推荐）：

const videoStorageUrl = process.env.VIDEO_STORAGE_URL || 'http://video-storage:4001';

5.3 HTTP 通信的优缺点

优点：

• 简单易理解和实现
• 请求 - 响应模式清晰
• 可以立即获得结果
• 调试方便

缺点：

• 服务间产生直接依赖
• 调用方必须等待响应
• 可能导致级联失败
• 多次 HTTP 调用增加延迟

5.4 消息队列通信

5.4.1 核心概念

• 消息（Message）：要传递的数据
• 队列（Queue）：存储消息的缓冲区
• 生产者（Producer）：发送消息的服务
• 消费者（Consumer）：接收消息的服务
• 交换机（Exchange）：接收消息并路由到队列

5.4.2 RabbitMQ 简介

开源消息代理，实现 AMQP 协议。

优势：

• 成熟稳定，经过大量生产验证
• 灵活的路由模式
• 可靠性高，支持消息持久化
• 多语言支持
• 易于容器化部署

5.4.3 工作模式

• 直接模式：路由到与路由键完全匹配的队列
• 主题模式：路由到与路由键模式匹配的队列
• 扇出模式：路由到所有绑定的队列
• 头部模式：根据消息头部属性路由

5.5 消息队列的优缺点

优点：

• 服务间不直接依赖
• 不需要立即响应
• 消费者可按自己节奏处理
• 可轻松添加更多消费者
• 消息持久化防止数据丢失
• 可轻松实现重试机制

缺点：

• 系统更复杂
• 消息流难以追踪
• 非实时处理
• 最终一致性而非强一致性
• 需要维护消息队列

5.6 选择合适的通信模式

5.6.1 使用 HTTP 的场景

• 需要实时响应
• 简单的请求 - 响应场景
• 读取操作（查询）
• 服务数量较少
• 需要同步等待结果

5.6.2 使用消息队列的场景

• 不需要立即响应
• 事件驱动场景
• 写操作（命令）
• 需要解耦服务
• 需要广播消息
• 需要保证消息可靠性
• 处理时间变化大

5.6.3 混合模式

实际应用中混合使用：

• 查询：使用 HTTP REST API
• 命令：使用消息队列
• 事件通知：使用消息队列

5.7 在 Docker Compose 中使用 RabbitMQ

services:
  rabbitmq:
    image: rabbitmq:3-management
    ports:
      - "5672:5672"   # AMQP 端口
      - "15672:15672" # 管理界面端口
    environment:
      - RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin
      - RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin

  video-upload:
    environment:
      - RABBITMQ_URL=amqp://admin:admin@rabbitmq:5672
    depends_on:
      - rabbitmq

访问 http://localhost:15672 查看管理界面（admin/admin）。

总结

• 微服务通信主要有两种模式：同步（HTTP）和异步（消息队列）
• HTTP REST 简单直接，适合请求 - 响应场景
• 消息队列解耦服务、提高弹性，适合事件驱动场景
• RabbitMQ 是成熟的消息代理，支持多种路由模式
• 实际应用中通常混合使用两种模式
• 查询操作用 HTTP，命令操作用消息队列

下一章学习部署微服务到 Kubernetes 集群。