Polaris【北极星】云原生微服务解决方案

如果您觉得本框架具有一定的参考价值和借鉴意义，请帮忙在页面右上角 [Star]

简介

作者简介

Nepxion开源社区创始人
2020年阿里巴巴中国云原生峰会出品人
2020年被Nacos和Spring Cloud Alibaba纳入相关开源项目
2021年阿里巴巴技术峰会上海站演讲嘉宾
2021年荣获陆奇博士主持的奇绩资本，进行风险投资的关注和调研
2021年入选Gitee最有价值开源项目
阿里巴巴官方书籍《Nacos架构与原理》作者之一
Spring Cloud Alibaba Steering Committer、Nacos Group Member
Spring Cloud Alibaba、Nacos、Sentinel、OpenTracing Committer & Contributor

商业合作

① Discovery系列

框架名称	框架版本	支持Spring Cloud版本	使用许可
Discovery	1.x.x ~ 6.x.x	Camden ~ Hoxton	开源，永久免费
DiscoveryX	7.x.x ~ 10.x.x	2020 ~ 2023	闭源，商业许可

② Polaris系列

Polaris为Discovery高级定制版，特色功能

基于Nepxion Discovery集成定制
多云、多活、多机房流量调配
跨云动态域名、跨环境适配
DCN、DSU、SET单元化部署
组件灵活装配、配置对外屏蔽
极简低代码PaaS平台

框架名称	框架版本	支持Discovery版本	支持Spring Cloud版本	使用许可
Polaris	1.x.x	6.x.x	Finchley ~ Hoxton	闭源，商业许可
Polaris	2.x.x	7.x.x ~ 10.x.x	2020 ~ 2023	闭源，商业许可

有商业版需求的企业和用户，请添加微信1394997，联系作者，洽谈合作事宜

入门资料

Polaris【北极星】企业级云原生微服务商业解决方案

① 解决方案

解决方案WIKI版

② 框架源码

③ 指南示例源码

④ 指南示例说明

Spring Cloud Finchley ~ Hoxton版本
- 指南示例，分支为1.x.x
Spring Cloud 202x版本
- 指南示例，分支为master

Discovery【探索】企业级云原生微服务开源解决方案

① 快速入门

② 解决方案

③ 最佳实践

最佳实践PPT版

④ 平台界面

平台界面WIKI版

⑤ 框架源码

⑥ 指南示例源码

⑦ 指南示例说明

Spring Cloud Finchley ~ Hoxton版本
- 极简版指南示例，分支为6.x.x-simple
- 极简版域网关部署指南示例，分支为6.x.x-simple-domain-gateway
- 极简版非域网关部署指南示例，分支为6.x.x-simple-non-domain-gateway
- 集成版指南示例，分支为6.x.x
- 高级版指南示例，分支为6.x.x-complex
Spring Cloud 202x版本
- 极简版指南示例，分支为master-simple
- 极简版本地化指南示例，分支为master-simple-native
- 集成版指南示例，分支为master

架构拓扑

Discovery【探索】和Polaris【北极星】架构体系

① Discovery【探索】和Polaris【北极星】联合架构图

② Discovery【探索】和Polaris【北极星】联合拓扑图

③ Polaris【北极星】分层架构图

前言开篇

① 云原生（Cloud Native）定义

英文版定义

Cloud native technologies empower organizations to build and run scalable applications in modern, dynamic environments such as public, private, and hybrid clouds. Containers, service meshes, microservices, immutable infrastructure, and declarative APIs exemplify this approach.

These techniques enable loosely coupled systems that are resilient, manageable, and observable. Combined with robust automation, they allow engineers to make high-impact changes frequently and predictably with minimal toil.

The Cloud Native Computing Foundation seeks to drive adoption of this paradigm by fostering and sustaining an ecosystem of open source, vendor-neutral projects. We democratize state-of-the-art patterns to make these innovations accessible for everyone.

中文版定义

云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中，构建和运行可弹性扩展的应用。云原生的代表技术包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式API。

这些技术能够构建容错性好、易于管理和便于观察的松耦合系统。结合可靠的自动化手段，云原生技术使工程师能够轻松地对系统作出频繁和可预测的重大变更。

云原生计算基金会（CNCF）致力于培育和维护一个厂商中立的开源生态系统，来推广云原生技术。我们通过将最前沿的模式民主化，让这些创新为大众所用。

-- 摘自Github CNCF官网CNCF Cloud Native Definition v1.0

② 云原生（Cloud Native）要素

Pivotal官网对云原生概括为4个要素，如下

要素	描述
Micro Service	微服务
Container	容器
DevOps	开发运维一体化，包含CI（Continuous Integration）持续集成
CD	持续交付（Continuous Delivery）

③ 云原生（Cloud Native）所需能力与特征

下文着重刻画Micro Service的架构，阐述DevOps的边界，展现Container的落地，但不涉及CD的层面

功能概述

Polaris【北极星】企业级云原生微服务基础架构脚手架，低代码集成平台，围绕Discovery【探索】框架打造，基于Spring Cloud Discovery服务注册发现、Ribbon负载均衡、Feign和RestTemplate调用等组件全方位增强的企业级云原生微服务开源解决方案，面向企业级生产需求精雕细琢，赋能和助力企业快速搭建基础架构的底层云原生微服务框架，有效的降低企业的落地成本。整个架构体系打造，遵循最严格的Maven对称结构和规范，最严格的命名格式，给予使用者最舒适的使用体验

支持如下中间件的集成和封装

支持阿里巴巴Spring Cloud Alibaba中间件生态圈
支持阿里巴巴Nacos、Eureka、Consul和Zookeeper四个服务注册发现中心
支持阿里巴巴Nacos、携程Apollo、Redis、Zookeeper、Consul和Etcd六个远程配置中心
支持阿里巴巴Sentinel、Hystrix和Resilience4J三个熔断限流降级权限中间件
支持OpenTracing和OpenTelemetry规范下的调用链中间件，Jaeger、SkyWalking和Zipkin等
支持Prometheus Micrometer和Spring Boot Admin两个指标中间件
支持Java Agent解决异步跨线程ThreadLocal上下文传递
支持Spring Spel解决蓝绿灰度参数的驱动逻辑
支持Spring Matcher解决元数据匹配的通配逻辑
支持Spring Cloud Gateway、Zuul网关和微服务三大模块的蓝绿灰度发布等一系列功能
支持Spring Cloud Gateway、Zuul网关、微服务、控制台和自动化测试五个独立的应用层
支持和兼容Spring Cloud Edgware版、Finchley版、Greenwich版、Hoxton版和202x版以及更高的Spring Cloud版本。默认集成Hoxton版，如果需要，请使用者自行适配成其它版本
支持和兼容Java8～Java17以及更高的SDK版本

支持如下应用型的功能

支持蓝绿灰度发布、路由过滤、流量权重、限流、熔断、降级、隔离、监控、追踪等企业生产级功能
支持动态域名、双云双活和SET单元化的配置，支持跨云的服务注册和配置读取（例如，阿里云上的微服务想要注册到华为云上的Nacos注册中心，或者跨云读取Apollo配置中心的配置，通过DevOps修改相关配置驱动即可）。一套SDK体系可以同时适配和运行在不同的云上
支持在核心的pom.xml上实现同类型的组件的快速切换（例如，Eureka注册中心切换到Consul，Apollo配置中心切换到Nacos等），但同类型组件不可并存使用（例如，Eureka和Consul注册中心不可同时并存，Apollo和Nacos配置中心不可同时并存等）
支持框架层面实现每个组件对四个环境（DEV | FAT | UAT | PRO）的内置最佳配置，遵循全局公共配置和局部环境配置相结合的方式，遵循【约定大于配置】的策略，业务层面实现微量配置甚至零配置。框架集成人员可以内置定制化的配置，业务开发人员在业务层可以把内置的配置覆盖掉，达到扩展性强、灵活使用的目的
支持业务开发人员使用该框架的时候，对其尽最大可能屏蔽一切跟Spring Cloud和中间件有关的代码书写、配置参数、环境地址等，零Spring Cloud经验的业务开发人员也可以快速上手研发基于Spring Cloud微服务技术栈的业务服务，最大程度上减轻业务人员的压力

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工程架构

工程清单

工程集成了众多的中间件，清单如下

① 简略清单

核心组件

核心组件名	组件类型
旗标组件	Nepxion Discovery
注册发现组件	Nacos & Eureka & Consul & Zookeeper
配置组件	Apollo & Nacos
调用链组件	SkyWalking + OpenTracing & Jaeger + OpenTracing
指标组件	Prometheus Micrometer & Spring Boot Admin
防护组件	Sentinel & Hystrix
蓝绿灰度组件	Nepxion Discovery
环境组件	Nepxion Polaris内置
控制台组件	Nepxion Discovery
自动化测试组件	Nepxion Discovery

框架分层

框架分层名	分层类型
Gateway网关层	Spring Cloud Gateway + Nepxion Discovery
Zuul网关层	Spring Cloud Netfilx Zuul + Nepxion Discovery
微服务层	Spring Cloud Service + Nepxion Discovery
控制台层	Spring Cloud Service + Nepxion Discovery
测试层	Spring Boot + Nepxion Discovery

② 详细清单

工程名	描述
polaris-parent	Polaris Parent定义
polaris-sdk	Polaris SDK目录
polaris-component	Polaris组件目录
polaris-component-common	Polaris通用组件
polaris-component-env	Polaris环境组件，支持动态域名、双云双活和SET单元化支持DEV、FAT、UAT、PRO四个环境配置动态读取
polaris-component-banner	Polaris旗标组件目录
polaris-component-banner-starter	Polaris旗标组件，启动时显示旗标和重要中间件版本号信息
polaris-component-discovery	Polaris 注册发现组件目录
polaris-component-discovery-starter-nacos	Polaris Nacos注册发现组件的封装
polaris-component-discovery-starter-consul	Polaris Consul注册发现组件的封装
polaris-component-discovery-starter-eureka	Polaris Eureka注册发现组件的封装
polaris-component-discovery-starter-zookeeper	Polaris Zookeeper注册发现组件的封装
polaris-component-discovery-starter	Polaris注册发现组件的聚合和组装
polaris-component-config	Polaris 配置组件目录
polaris-component-config-starter-apollo	Polaris Apollo配置组件的封装
polaris-component-config-starter-apollo-console	Polaris控制台集成Apollo配置组件的封装
polaris-component-config-starter-apollo-sentinel	Polaris Sentinel集成Apollo配置组件的封装
polaris-component-config-starter-nacos	Polaris Nacos配置组件的封装
polaris-component-config-starter-nacos-console	Polaris控制台集成Nacos配置组件的封装
polaris-component-config-starter-nacos-sentinel	Polaris Sentinel集成Nacos配置组件的封装
polaris-component-config-starter	Polaris配置组件的聚合和组装
polaris-component-tracing	Polaris调用链组件目录
polaris-component-tracing-starter-jaeger	Polaris Jaeger调用链组件的封装
polaris-component-tracing-starter-jaeger-sentinel	Polaris Jaeger调用链组件集成Sentinel的封装
polaris-component-tracing-starter-skywalking	Polaris SkyWalking调用链组件的封装
polaris-component-tracing-starter-skywalking-sentinel	Polaris SkyWalking调用链组件集成Sentinel的封装
polaris-component-tracing-starter	Polaris调用链组件的聚合和组装
polaris-component-metrics	Polaris指标组件目录
polaris-component-metrics-starter-micrometer	Polaris Micrometer指标组件的封装
polaris-component-metrics-starter-micrometer-sentinel	Polaris Micrometer Sentinel指标组件的封装
polaris-component-metrics-starter-spring-boot-admin	Polaris Spring Boot Admin指标组件的封装
polaris-component-metrics-starter	Polaris指标组件的聚合和组装
polaris-component-protector	Polaris防护组件目录
polaris-component-protector-starter-sentinel-common	Polaris Sentinel防护组件通用模块
polaris-component-protector-starter-sentinel-gateway	Polaris Sentinel防护组件集成Spring Cloud Gateway网关的封装
polaris-component-protector-starter-sentinel-zuul	Polaris Sentinel防护组件集成Zuul网关的封装
polaris-component-protector-starter-sentinel-service	Polaris Sentinel防护组件集成微服务的封装
polaris-component-protector-starter-hystrix	Polaris支持Hystrix防护组件跨线程异步调用
polaris-component-protector-starter-gateway	Polaris防护组件集成Spring Cloud Gateway网关的聚合和组装
polaris-component-protector-starter-zuul	Polaris防护组件集成Zuul网关的聚合和组装
polaris-component-protector-starter-service	Polaris防护组件集成微服务的聚合和组装
polaris-component-gray	Polaris蓝绿灰度组件目录
polaris-component-gray-starter-common	Polaris蓝绿灰度组件通用模块
polaris-component-gray-starter-gateway	Polaris蓝绿灰度组件集成Spring Cloud Gateway网关的封装
polaris-component-gray-starter-zuul	Polaris蓝绿灰度组件集成Zuul网关的封装
polaris-component-gray-starter-service	Polaris蓝绿灰度组件集成微服务的封装
polaris-component-console	Polaris控制台组件目录
polaris-component-console-starter	Polaris控制台组件的封装
polaris-component-test	Polaris测试组件目录
polaris-component-test-starter-automation	Polaris自动化测试组件
polaris-component-test-starter	Polaris测试组件的聚合和组装
polaris-framework	Polaris框架目录
polaris-framework-starter-api	Polaris框架对微服务API二方包的封装，主要是对Feign的封装
polaris-framework-starter-service	Polaris框架对微服务的封装
polaris-framework-starter-gateway	Polaris框架对Spring Cloud Gateway网关的封装
polaris-framework-starter-zuul	Polaris框架对Zuul网关的封装
polaris-framework-starter-console	Polaris框架对控制台的封装
polaris-framework-starter-test	Polaris框架对测试的封装

架构核心

架构核心位于polaris-framework下，包含如下6个顶级框架层

polaris-framework-starter-api
polaris-framework-starter-service
polaris-framework-starter-gateway
polaris-framework-starter-zuul
polaris-framework-starter-console
polaris-framework-starter-test

以polaris-framework-starter-service为例，展现出高度对称统一的架构美感

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <artifactId>polaris-framework-starter-service</artifactId>
    <name>Nepxion Polaris Framework Starter Service</name>
    <packaging>jar</packaging>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <parent>
        <groupId>com.nepxion.polaris</groupId>
        <artifactId>polaris-framework</artifactId>
        <version>1.0.0</version>
    </parent>

    <dependencies>
        <!-- 旗标核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-banner-starter</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <!-- 注册发现核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-discovery-starter</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <!-- 配置核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-config-starter</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <!-- 调用链核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-tracing-starter</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <!-- 指标核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-metrics-starter</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <!-- 防护核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-protector-starter-service</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

        <!-- 蓝绿灰度核心组件-->
        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>polaris-component-gray-starter-service</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

集成步骤

Parent切换

框架提供Polaris Parent，定义了Spring Cloud、Spring Cloud Alibaba和Spring Boot版本号，同时在Polaris SDK上也进行了这些版本的相同定义，目的是让业务开发人员可以接入Polaris的时候可以选择Polaris Parent，也可以选择业务自己的Parent，只接入Polaris SDK
当接入Polaris Parent的时候，版本号以Polaris Parent定义为优先，否则以Polaris SDK定义为准

组织命名切换

使用者可以把Polaris改造成自己企业名义上的框架。假设，企业名称为alibaba

① 全局替换Pom GroupId和src/main/resources/META-INF/spring.factories。在根目录下，搜索全部文件，关键字

com.nepxion.polaris 替换成 com.alibaba.polaris

② 手工替换src/main/java/下的Java包目录名

com.nepxion.polaris 替换成 com.alibaba.polaris

版本切换

Polaris Parent定义

参考如下pom.xml里的用法

polaris-sdk/polaris-parent/pom.xml