微服务面试题常见问题有哪些？

一、微服务基础概念相关

• 什么是微服务：这是最基本的问题。微服务是一种将应用程序拆分成多个小型服务的架构模式。每个微服务负责执行特定的业务功能，并通过轻量级通信机制（如HTTP）相互协作。每个微服务可以独立开发、部署和扩展，使得应用程序更加灵活、可伸缩和可维护。
• 微服务的特点：
  • 解耦：系统内的服务很大程度上是分离的。这意味着各个微服务可以独立地进行开发、测试、部署和扩展，不会因为一个服务的变更而对其他服务产生过大的影响，从而使整个应用程序能够轻松构建、更改和扩展。
  • 组件化：微服务被视为可以轻松更换和升级的独立组件。就像搭积木一样，每个微服务都是一个独立的积木块，可以根据业务需求随时替换或升级，而不会影响整个系统的运行。
  • 业务能力：微服务非常简单，专注于单一功能。例如在一个电商系统中，可能会有专门负责用户管理的微服务、商品管理的微服务、订单管理的微服务等，每个微服务都聚焦于完成一项特定的业务任务。
  • 自治：开发人员和团队可以彼此独立工作，从而提高速度。不同的微服务可以由不同的团队进行开发和维护，团队之间只需要按照约定的接口进行交互即可，这种自治性有助于提高开发效率和灵活性。
  • 持续交付：通过软件创建、测试和批准的系统自动化，允许频繁发布软件。由于微服务的独立性，使得对某个微服务的更新和发布不会影响到其他服务，从而可以更频繁地进行软件的交付。
  • 责任：微服务不关注应用程序作为项目。相反，他们将应用程序视为他们负责的产品。每个微服务团队都要对自己所负责的微服务的质量、性能、可用性等方面负责。
  • 分散治理：重点是使用正确的工具来做正确的工作。这意味着没有标准化模式或任何技术模式。开发人员可以自由选择最有用的工具来解决他们的问题，例如不同的微服务可以根据自身的需求选择不同的编程语言、数据库等。
  • 敏捷：微服务支持敏捷开发。任何新功能都可以快速开发并再次丢弃。如果需要添加新的功能或者对现有功能进行调整，只需要在相关的微服务中进行开发即可，不需要对整个应用进行大规模的改动。

二、微服务架构相关

• 微服务架构的优势：
  • 独立开发：所有微服务都可以根据各自的功能轻松开发。不同的微服务可以采用不同的技术栈、开发语言等，开发人员可以根据微服务的具体需求选择最适合的开发方式，这样可以提高开发效率和质量。
  • 独立部署：基于其服务，可以在任何应用程序中单独部署它们。这意味着当某个微服务需要进行更新或者修复漏洞时，可以单独对该微服务进行部署，而不需要重新部署整个应用程序，大大减少了部署的时间和风险。
  • 故障隔离：即使应用程序的一项服务不起作用，系统仍可继续运行。由于微服务之间是相互独立的，一个微服务出现故障不会影响到其他微服务的正常运行，从而提高了整个系统的可靠性和可用性。
  • 混合技术堆栈：可以使用不同的语言和技术来构建同一应用程序的不同服务。例如，对于计算密集型的微服务可以使用C++来开发，而对于一些业务逻辑复杂的微服务可以使用Java或者Python来开发，这种灵活性可以充分利用各种技术的优势。
  • 粒度缩放：单个组件可根据需要进行缩放，无需将所有组件缩放在一起。如果某个微服务的负载过高，可以单独对该微服务进行水平扩展（增加实例数量）或者垂直扩展（提升实例的资源配置），而不需要对整个应用进行扩展，这样可以更有效地利用资源。
• 微服务架构的缺点：
  • 增加故障排除挑战：由于微服务数量众多且相互独立，当出现问题时，定位和解决问题的难度会增加。可能需要查看多个微服务的日志、监控数据等才能找到问题的根源。
  • 由于远程呼叫而增加延迟：微服务之间的通信通常是通过网络进行的，相比于在同一个进程内的函数调用，网络通信会带来一定的延迟，这可能会影响系统的性能。
  • 增加了配置和其他操作的工作量：每个微服务都有自己的配置文件、依赖关系等，需要进行单独的管理和维护，这增加了配置管理的复杂性和工作量。
  • 难以保持交易安全：在微服务架构中，由于服务的分布式特性，保证事务的一致性（如分布式事务）会变得比较困难。
  • 确保每项服务的安全性艰难：每个微服务都需要进行安全防护，包括身份验证、授权、数据加密等，需要确保各个微服务的安全性，这增加了安全管理的难度。
  • 艰难地跨越各种边界跟踪数据：数据可能分布在多个微服务中，当需要对数据进行整合、分析或者跟踪数据的流向时，由于微服务之间的边界，操作会变得比较复杂。

三、微服务与其他架构对比相关

• 单片、SOA和微服务架构有什么区别：
  • 单片架构：类似于大容器，其中应用程序的所有软件组件组装在一起并紧密封装。在单体架构中，整个应用是一个单一的可执行文件或者部署单元，所有的功能模块都在同一个进程中运行。这种架构的优点是开发和部署相对简单，但是随着应用的发展，会出现代码维护困难、可扩展性差等问题。
  • SOA（面向服务的架构）：是一种相互通信服务的集合。通信可以涉及简单的数据传递，也可以涉及两个或多个协调某些活动的服务。SOA强调的是服务的共享和重用，通常会有一个企业服务总线（ESB）来管理服务之间的通信和交互。与微服务相比，SOA的服务粒度相对较大，更注重业务功能的重用。
  • 微服务架构：是一种架构风格，它将应用程序构建为以业务域为模型的小型自治服务集合。微服务架构强调的是服务的独立性和自治性，每个微服务都有自己独立的业务逻辑、数据存储等，可以独立开发、部署和扩展。与SOA相比，微服务遵循“尽可能少分享”的架构方法，更注重“有界背景”的概念，使用轻量级协议（如HTTP/REST等）进行通信。

四、微服务技术组件相关

• 微服务的服务发现机制是如何工作的：在微服务架构中，由于服务的动态性（例如服务的实例可能会动态增加或者减少），需要一种机制来让服务之间能够找到彼此，这就是服务发现机制。常见的服务发现方式有两种：客户端发现和服务器端发现。
  • 客户端发现：客户端负责查询服务注册中心（如Eureka、Consul等），以获取服务实例的位置信息（如IP地址和端口号），然后直接与服务实例进行通信。这种方式的优点是客户端可以根据自己的需求选择合适的服务实例，例如选择负载较低的实例。但是缺点是客户端需要与服务注册中心进行交互，增加了客户端的复杂性。
  • 服务器端发现：客户端将请求发送到一个负载均衡器（如Nginx、HAProxy等），负载均衡器负责查询服务注册中心，获取服务实例的信息，然后将请求转发到合适的服务实例上。这种方式的优点是客户端不需要关心服务实例的具体位置，降低了客户端的复杂性。但是缺点是增加了负载均衡器和服务注册中心之间的交互复杂性。
• 微服务如何进行配置管理：微服务的配置管理是非常重要的，因为不同的环境（如开发环境、测试环境、生产环境）可能需要不同的配置参数。常见的微服务配置管理方式有以下几种：
  • 配置文件：每个微服务都有自己的配置文件（如.properties或者.yml文件），在文件中定义各种配置参数。这种方式简单直观，但是当需要修改配置参数时，需要重新部署微服务。
  • 配置中心：使用专门的配置中心（如Spring Cloud Config、Apollo等）来集中管理微服务的配置。配置中心可以将配置参数存储在数据库或者文件系统中，微服务在启动时从配置中心获取配置参数。这种方式的优点是可以方便地对配置参数进行集中管理和修改，修改配置参数后不需要重新部署微服务，微服务可以动态获取最新的配置参数。
• 微服务之间如何进行通信：微服务之间可以通过多种方式进行通信，常见的通信方式有：
  • RESTful API：这是一种基于HTTP协议的轻量级通信方式，通过定义不同的HTTP方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）来对资源进行操作。RESTful API简单易懂，通用性强，适用于大多数微服务之间的通信场景。
  • RPC（远程过程调用）：RPC是一种协议，它允许一个程序调用另一个程序中的过程（函数或者方法），就像在本地调用一样。常见的RPC框架有Dubbo、gRPC等。RPC的优点是性能较高，但是相比于RESTful API，它的灵活性较差，并且通常需要定义专门的接口描述语言（IDL）。
  • 消息队列：微服务之间可以通过消息队列（如RabbitMQ、Kafka等）进行异步通信。发送方将消息发送到消息队列中，接收方从消息队列中获取消息进行处理。消息队列的优点是可以实现异步通信、解耦发送方和接收方、提高系统的可靠性和可扩展性等。

五、微服务的设计与实践相关

• 设计微服务的最佳实践有哪些：
  • 单一职责原则：每个微服务应该只负责一项业务功能，这样可以保证微服务的简单性和可维护性。例如在一个电商系统中，用户管理微服务只负责用户的注册、登录、信息修改等与用户相关的功能，不应该包含商品管理或者订单管理等其他功能。
  • 服务粒度的把握：服务粒度不能太粗也不能太细。如果服务粒度太粗，会导致微服务的功能过于复杂，失去微服务的优势；如果服务粒度太细，会导致微服务数量过多，增加管理和通信的复杂性。需要根据业务需求和实际情况来合理确定服务粒度。
  • 接口设计的合理性：微服务之间的接口应该简单、明确、稳定。接口的设计应该遵循RESTful风格或者其他标准的接口设计规范，避免接口过于复杂或者频繁变动。
  • 数据的一致性考虑：由于微服务之间是独立的，可能会涉及到多个微服务对同一数据的操作，需要考虑如何保证数据的一致性。例如可以采用分布式事务、最终一致性等方式来解决数据一致性问题。
  • 容错和降级设计：每个微服务都应该具备容错和降级的能力。例如当某个微服务出现故障时，可以返回默认值或者缓存中的数据，避免整个系统因为一个微服务的故障而崩溃。同时，也可以采用熔断器等机制来防止故障的蔓延。
• 在使用微服务架构时，会面临哪些挑战：
  • 自动化组件：难以自动化，因为有许多较小的组件。因此，对于每个组件，我们必须遵循Build、Deploy和Monitor的各个阶段。由于微服务数量众多，每个微服务都需要进行构建、部署和监控，如果没有合适的自动化工具和流程，会增加大量的工作量。
  • 易感性：将大量组件维护在一起变得难以部署、维护、监控和识别问题。它需要在所有组件周围具有很好的感知能力。当微服务数量增加时，整个系统的复杂性也会增加，需要对每个微服务的状态、性能等进行监控和管理，以便及时发现和解决问题。
  • 配置管理：有时在各种环境中维护组件的配置变得困难。不同的微服务在不同的环境下可能需要不同的配置参数，如何有效地管理这些配置参数是一个挑战。
  • 调试：很难找到错误的每一项服务。由于微服务的分布式特性，当出现问题时，很难确定是哪个微服务出现了问题，需要查看多个微服务的日志、监控数据等才能找到问题的根源。

六、微服务相关技术框架和工具相关

• Spring Boot在微服务中的作用和优势有哪些：
  • 简化开发流程：Spring Boot的优点有减少开发、测试时间和努力。它提供了一种快速开发微服务的方式，通过提供默认值快速开始开发，不需要过多的配置就可以构建一个可运行的微服务。例如，不需要单独配置Web服务器（如Tomcat、Glassfish等），只需要添加用@Configuration注释的类，然后添加用@Bean注释的类或方法，Spring将自动加载对象并像以前一样对其进行管理。
  • 避免版本冲突：使用JavaConfig有助于避免使用XML，避免大量的Maven导入和各种版本冲突。Spring Boot通过集成和管理各种依赖关系，使得开发人员不需要担心依赖的版本兼容性问题，提高了开发效率。
  • 基于环境的配置：基于环境的配置使用这些属性，可以将正在使用的环境传递到应用程序（如 -Dspring.profiles.active = {enviornment}）。在加载主应用程序属性文件后，Spring将在（application{environment}.properties）中加载后续的应用程序属性文件，方便在不同环境下进行配置管理。
• Spring Cloud在微服务中的作用是什么：Spring Cloud是构建微服务架构的一站式解决方案，它提供了一系列的工具和框架来解决微服务开发中的各种问题。
  • 服务发现与注册：Spring Cloud提供了Eureka等服务发现与注册组件，用于管理微服务的实例信息，使得微服务之间能够方便地进行通信。
  • 配置管理：Spring Cloud Config可以集中管理微服务的配置参数，支持在不同环境下动态获取配置参数，提高了配置管理的效率。
  • 负载均衡：Spring Cloud Ribbon可以实现微服务之间的负载均衡，将请求均匀地分配到多个服务实例上，提高了系统的性能和可靠性。
  • 断路器：Spring Cloud Hystrix是一个断路器框架，用于在微服务出现故障时进行容错和降级处理，防止故障的蔓延，保护整个系统的稳定性。
  • 网关：Spring Cloud Gateway可以作为微服务架构的API网关，用于统一管理外部请求的入口，进行请求的路由、过滤等操作。
• Dubbo框架的特点和应用场景有哪些：Dubbo是阿里巴巴服务化治理的核心框架，并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点。
  • 高性能的RPC框架：Dubbo作为RPC框架，实现的效果就是调用远程的方法就像在本地调用一样。它具有高效的网络通信能力和序列化反序列化机制，能够提供高性能的服务调用。
  • 服务治理能力：Dubbo提供了丰富的服务治理功能，如服务注册与发现、负载均衡、服务路由、容错等。通过这些功能可以方便地对微服务进行管理和维护。
  • 适用于大规模分布式系统：Dubbo在阿里巴巴等大规模分布式系统中得到了广泛的应用，适合于构建大型的微服务架构系统，能够满足高并发、大规模服务调用的需求。

七、微服务与领域驱动设计（DDD）相关

• 什么是领域驱动设计（DDD）：领域驱动设计是一种软件开发方法，它将重点放在业务领域上，通过对业务领域的深入理解和建模，来设计软件系统的架构和功能。在微服务架构中，DDD可以帮助我们更好地划分微服务的边界，确定每个微服务的职责和功能。
• 为什么需要域驱动设计（DDD）：
  • 更好地理解业务需求：通过DDD，可以让开发人员和业务人员使用相同的语言（无处不在的语言）来沟通和理解业务需求，避免因为对业务需求的理解不一致而导致的开发错误。
  • 合理划分微服务边界：DDD可以根据业务领域的概念和规则来划分微服务的边界，使得每个微服务都能够聚焦于一个特定的业务领域，提高微服务的内聚性和可维护性。
  • 提高软件的可扩展性和适应性：基于DDD设计的软件系统能够更好地适应业务的变化，当业务需求发生变化时，可以通过对领域模型的调整来快速响应变化，而不需要对整个软件系统进行大规模的重构。