HSF基础培训教材.pptx

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1、HSF基础培训教材 创作者：ppt制作人时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 HSF HSF基础知识基础知识第第3 3章章 HSF HSF高级特性高级特性第第4 4章章 HSF HSF实战实战第第5 5章章 HSF HSF应用案例应用案例第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 HSF的概念HSF（Hyperspace Framework）是阿里巴巴集团推出的一款基于Java语言的分布式应用框架，主要用于构建高性能、高可用、高扩展性的服务化架构。HSF的特点基于Netty高并发处理高性能自动容错、灰度升级高可用支持动态服务发现、负载均衡高扩展性支持权限管理、防重

2、放攻击高安全性HSFHSF框架介绍框架介绍HSFHSF框架采用框架采用SOFASOFA框架作为底层载体，提供了一套分布式框架作为底层载体，提供了一套分布式服务开发、管理和监控的高级服务开发、管理和监控的高级APIAPI，同时支持多种，同时支持多种RPCRPC协议协议和数据传输方式。和数据传输方式。HSFHSF的核心组件包括注册中心、配置中心、的核心组件包括注册中心、配置中心、调用链路跟踪、服务治理等，可实现服务的自动发布、注册、调用链路跟踪、服务治理等，可实现服务的自动发布、注册、路由和负载均衡等重要功能。路由和负载均衡等重要功能。消息传递模型等待返回结果同步调用不等待返回结果异步调用不等待任

3、何结果单向调用 权限管理权限管理HSFHSF框架提供完善的权限管理机制，支持用户、角色和资源框架提供完善的权限管理机制，支持用户、角色和资源的管理，可以实现细粒度的权限控制和安全性保障。同时，的管理，可以实现细粒度的权限控制和安全性保障。同时，HSFHSF还支持防重放攻击、还支持防重放攻击、IPIP过滤和过滤和SSLSSL加密等安全特性，可加密等安全特性，可确保服务不受恶意攻击的威胁。确保服务不受恶意攻击的威胁。DubboDubbo只支持只支持DubboDubbo协议和协议和HessianHessian序列化序列化服务治理和调用链路跟踪尚不服务治理和调用链路跟踪尚不完善完善采用自研的高并发处理

4、框架采用自研的高并发处理框架共同点共同点基于基于JavaJava语言语言支持高性能、高可用、高扩展支持高性能、高可用、高扩展性的分布式应用性的分布式应用 HSF与Dubbo的比较HSFHSF支持多种支持多种RPCRPC协议和数据传输协议和数据传输方式方式提供完善的服务治理和调用链提供完善的服务治理和调用链路跟踪路跟踪采用采用NettyNetty高并发处理和高并发处理和SOFASOFA框架作为底层载体框架作为底层载体支撑秒杀、团购等高并发场景电商0103提供稳定流畅的游戏体验游戏02保障交易安全和数据隐私金融HSF的优缺点HSF框架具有高性能、高可用、高扩展性等优点，同时还存在部分缺点，比如生态

5、不够完善、学习成本较高等。但总体来说，HSF的发展前景广阔，已成为阿里巴巴集团内部和众多企业的首选分布式应用框架。0202第2章 HSF基础知识 HSF组件介绍服务提供者组件Provider服务消费者组件Consumer容器组件Container注册中心组件RegistryHSF配置文件详解包括服务接口、服务实现、服务发布等配置服务提供者配置包括服务接口、服务调用等配置服务消费者配置包括注册中心地址、协议等配置注册中心配置 HSF服务开发定义服务接口，包括方法名称、参数列表、返回值等服务接口定义实现服务接口，编写服务方法具体实现逻辑服务实现将服务发布到注册中心，供其他应用调用服务发布从注册中心

6、获取服务地址，调用服务方法服务调用HSFHSF异步调用异步调用在在HSFHSF中，异步调用可以提高服务性能和吞吐量。异步调用中，异步调用可以提高服务性能和吞吐量。异步调用通过通过FutureFuture和和CallbackCallback机制实现，客户端发起调用后，不必机制实现，客户端发起调用后，不必等待服务端返回结果，而是可以继续处理其他业务，服务端等待服务端返回结果，而是可以继续处理其他业务，服务端返回结果后再异步通知客户端。返回结果后再异步通知客户端。HSF异步调用实现通过HSF提供的AsyncContext实现异步调用客户端异步调用在实现服务方法时，可以将Future作为返回值，异步返

7、回结果服务端异步调用异步调用中的异常处理与同步调用类似，可以通过ExceptionHandler统一处理异常处理 异步查询订单状态，提高性能电商平台订单服务0103 02异步查询用户信息，提高实时性金融风控系统性能性能HSFHSF性能较好，适合高并发场性能较好，适合高并发场景景DubboDubbo性能较差，适合小规模性能较差，适合小规模应用应用扩展性扩展性HSFHSF可自定义协议、负载均衡、可自定义协议、负载均衡、容错等容错等DubboDubbo扩展性不够强扩展性不够强社区社区HSFHSF社区较小，但属于阿里系，社区较小，但属于阿里系，有良好的技术支持有良好的技术支持DubboDubbo社区较

8、大，但由于开发社区较大，但由于开发商改变，后续发展不确定商改变，后续发展不确定HSF与其他RPC框架的对比功能功能HSFHSF支持多种序列化协议，如支持多种序列化协议，如hessianhessian、protobufprotobuf等等DubboDubbo只支持只支持hessianhessian协议协议 0303第3章 HSF高级特性 HSF负载均衡机制加权轮训、加权随机、一致性哈希等负载均衡策略单一服务提供者模式、多服务提供者模式负载均衡模式TDDL、HSF服务网关负载均衡案例 HSF容器管理提供环境、资源隔离等容器的作用标准容器、单例容器、Spring容器容器的类型容器配置文件、注解容器的

9、配置 HSF容错机制服务降级、断路器等容错原理快速失败、幂等等容错策略HSF容错组件、TDDL容错组件容错实现 HSF拦截器日志、安全、统计等拦截器的作用In、Out、Around拦截器的类型HSF拦截器组件拦截器的实现 HSFHSF负载均衡机负载均衡机制制负载均衡是负载均衡是HSFHSF的一个重要特性，其中包括了多种负载均衡的一个重要特性，其中包括了多种负载均衡策略和模式。在单一服务提供者模式下，可以采用加权轮训、策略和模式。在单一服务提供者模式下，可以采用加权轮训、加权随机、一致性哈希等策略实现负载均衡。而多服务提供加权随机、一致性哈希等策略实现负载均衡。而多服务提供者模式下，还可以通过者

10、模式下，还可以通过HSFHSF服务网关实现统一负载均衡。服务网关实现统一负载均衡。容器的配置容器的配置可以通过容器配置文件或注解来实现。容器配置文件包括了容器类型、容器参数、服务配置等内容，可以通过修改配置文件来配置容器。而注解则是通过在代码中添加特定的注解来实现对容器的配置。在服务异常时立即返回错误响应，保证服务的可用性快速失败0103限制服务请求的数量，保护服务不被过度调用限流02在服务重试时保证结果一致性，不会造成数据损坏幂等单例容器单例容器单例容器是每个服务实例都有单例容器是每个服务实例都有一个容器实例一个容器实例容器参数可以通过服务提供者容器参数可以通过服务提供者的配置完成的配置完成

11、容器实例的生命周期与服务实容器实例的生命周期与服务实例相同例相同SpringSpring容器容器SpringSpring容器是通过集成容器是通过集成SpringSpring框架实现的容器框架实现的容器支持支持SpringSpring的注解、的注解、AOPAOP等特等特性性可通过可通过Spring BeanSpring Bean管理工具进管理工具进行管理行管理 容器的类型标准容器标准容器标准容器是标准容器是HSFHSF默认的容器实默认的容器实现现多个服务共享一个容器实例多个服务共享一个容器实例容器参数可以配置在容器配置容器参数可以配置在容器配置文件中文件中HSF拦截器在服务消费者发起请求时执行的

12、拦截器In拦截器在服务提供者返回响应时执行的拦截器Out拦截器在服务消费者和服务提供者之间执行的拦截器Around拦截器 0404第4章 HSF实战 HSF应用开发流程分析应用需求，确定服务接口设计目标应用需求分析定义服务接口，包括参数、返回值、异常等服务接口设计根据服务接口设计，编写服务实现代码服务实现开发发布服务到HSF容器，进行调试服务发布调试HSF应用部署部署多个HSF容器组成集群，提供高可用性服务HSF集群部署部署HSF容器，提供服务发布、管理和监控等功能HSF容器部署使用HSF提供的监控工具，对HSF应用进行监控HSF监控 HSF性能调优介绍HSF性能调优的基本概念和流程性能调优概

13、述介绍常用的性能测试工具，如JMeter、LoadRunner等性能测试工具介绍实际案例，分析性能问题，提出优化方案性能调优案例 HSF项目实战介绍HSF在电商领域的应用，如订单、支付、库存等HSF电商应用项目介绍HSF在金融领域的应用，如风控、交易、账户等HSF金融应用项目介绍HSF在旅游领域的应用，如景点、门票、导游等HSF旅游应用项目 HSFHSF应用开发流应用开发流程程HSFHSF应用开发流程主要包括应用需求分析、服务接口设计、应用开发流程主要包括应用需求分析、服务接口设计、服务实现开发、服务发布调试。其中，应用需求分析阶段需服务实现开发、服务发布调试。其中，应用需求分析阶段需要对业务

14、进行深入分析和理解，确定服务接口设计目标；服要对业务进行深入分析和理解，确定服务接口设计目标；服务接口设计阶段需要根据需求，定义服务接口，包括参数、务接口设计阶段需要根据需求，定义服务接口，包括参数、返回值、异常等；服务实现开发阶段需要根据服务接口设计，返回值、异常等；服务实现开发阶段需要根据服务接口设计，编写服务实现代码；服务发布调试阶段需要将服务发布到编写服务实现代码；服务发布调试阶段需要将服务发布到HSFHSF容器中，进行调试。容器中，进行调试。定位问题所在，分析原因，并采取相应措施优化案例一：接口响应时间过长0103使用内存分析工具，找出内存泄漏的原因，进行修复案例三：内存泄漏导致OO

15、M02分析高并发场景，优化代码和部署方案，提高性能案例二：并发量过大导致性能下降使用场景使用场景电商应用：在线购物、外卖点电商应用：在线购物、外卖点餐、电子支付餐、电子支付金融应用：证券交易、银行存金融应用：证券交易、银行存取款、网贷借贷取款、网贷借贷旅游应用：景点门票预订、旅旅游应用：景点门票预订、旅游路线规划、导游服务游路线规划、导游服务技术特点技术特点电商应用：高可靠性、高并发、电商应用：高可靠性、高并发、高安全性高安全性金融应用：高性能、高可扩展金融应用：高性能、高可扩展性、高安全性性、高安全性旅游应用：高交互性、高可定旅游应用：高交互性、高可定制性、高可扩展性制性、高可扩展性数据量数

16、据量电商应用：订单数据、用户数电商应用：订单数据、用户数据、商品数据据、商品数据金融应用：交易数据、资金数金融应用：交易数据、资金数据、用户数据据、用户数据旅游应用：景点数据、门票数旅游应用：景点数据、门票数据、用户数据据、用户数据HSF项目对比特点特点电商应用：高并发、高可靠性、电商应用：高并发、高可靠性、高安全性高安全性金融应用：高性能、高可扩展金融应用：高性能、高可扩展性、高安全性性、高安全性旅游应用：高交互性、高可定旅游应用：高交互性、高可定制性、高可扩展性制性、高可扩展性HSF容器部署1.下载HSF容器软件包，解压到指定目录。2.配置HSF容器参数，包括端口号、日志路径、性能监控等。

17、3.启动HSF容器，并检查日志输出情况。4.部署HSF服务，包括服务发布、注册、订阅等。5.使用HSF提供的管理工具，管理HSF容器和服务，包括容器监控、服务监控、告警等。0505第5章 HSF应用案例 HSFHSF电商案例电商案例在电商应用场景中，通过在电商应用场景中，通过HSFHSF提供商品信息查询、下单、支提供商品信息查询、下单、支付等服务，实现了高并发、低延迟的服务调用。服务接口设付等服务，实现了高并发、低延迟的服务调用。服务接口设计包括查询商品信息、下单、支付等服务。服务实现通过计包括查询商品信息、下单、支付等服务。服务实现通过Spring BootSpring Boot框架，以及对

18、框架，以及对MySQLMySQL、RedisRedis等关键技术的优等关键技术的优化，提高服务性能。案例效果展示了化，提高服务性能。案例效果展示了HSFHSF电商应用在双电商应用在双1111大大促期间的高可用、低延迟的服务稳定性。促期间的高可用、低延迟的服务稳定性。服务接口设计按关键词查询、按类目查询、按价格区间查询等查询商品信息对商品信息进行选购、填写收货地址、选择支付方式等下单完成支付、生成订单、发送短信通知等支付 MySQLMySQL优化优化建立合适的索引建立合适的索引使用连接池使用连接池使用分布式数据库使用分布式数据库RedisRedis优化优化使用连接池使用连接池使用集群使用集群合理

19、缓存合理缓存其他技术其他技术DubboDubboZookeeperZookeeperNginxNginx服务实现Spring BootSpring Boot框架框架简单易用简单易用内嵌内嵌TomcatTomcat自动配置自动配置QPS达到100万双11期间QPS0103CPU、内存、带宽等资源利用率均衡资源利用率0295%以上的响应时间在100ms以下服务稳定性HSFHSF金融案例金融案例在金融应用场景中，通过在金融应用场景中，通过HSFHSF实现了支付、核销、账务、风实现了支付、核销、账务、风控等服务的高可用、低延迟调用。服务接口设计包括支付、控等服务的高可用、低延迟调用。服务接口设计包括支

20、付、核销、账务、风控等服务。服务实现通过使用核销、账务、风控等服务。服务实现通过使用Spring CloudSpring Cloud、KafkaKafka等技术，提高了服务性能。案例效果展示了等技术，提高了服务性能。案例效果展示了HSFHSF金融金融应用在大促期间的高可用、低延迟的服务稳定性。应用在大促期间的高可用、低延迟的服务稳定性。服务接口设计支付宝、银联等支付优惠券核销、代金券核销等核销资金流转、对账、结算等账务信用评估、欺诈检测等风控KafkaKafka高吞吐量、低延迟高吞吐量、低延迟容错性高容错性高并发性能强并发性能强其他技术其他技术MySQLMySQLRedisRedisDubbo

21、Dubbo 服务实现Spring CloudSpring Cloud微服务架构微服务架构分布式配置中心分布式配置中心服务注册与发现服务注册与发现服务可用性达到99.9%高可用性0103峰值TPS达到10万以上峰值TPS0295%以上的响应时间在200ms以下低延迟HSFHSF旅游案例旅游案例在旅游应用场景中，通过在旅游应用场景中，通过HSFHSF提供旅游产品预订、行程安排、提供旅游产品预订、行程安排、客服咨询等服务，实现了高可用、低延迟的服务调用。服务客服咨询等服务，实现了高可用、低延迟的服务调用。服务接口设计包括查询旅游产品、预订、行程安排等服务。服务接口设计包括查询旅游产品、预订、行程安排

22、等服务。服务实现通过使用实现通过使用Spring BootSpring Boot、RedisRedis等技术，提高了服务性能。等技术，提高了服务性能。案例效果展示了案例效果展示了HSFHSF旅游应用在节假日旅游期间的高可用、旅游应用在节假日旅游期间的高可用、低延迟的服务稳定性。低延迟的服务稳定性。服务接口设计按景点、主题、季节、价格等进行查询查询旅游产品选择出行日期、人员信息、房型、保险等预订制定出行计划、安排宾馆餐厅、提供航班信息等行程安排 RedisRedis合理缓存合理缓存提高并发性能提高并发性能提高服务可用性提高服务可用性其他技术其他技术MySQLMySQLDubboDubboZook

23、eeperZookeeper 服务实现Spring BootSpring Boot简单易用简单易用内嵌内嵌TomcatTomcat自动配置自动配置服务可用性达到99.8%高可用性0103峰值访问量达到1000 QPS峰值访问量0295%以上的响应时间在300ms以下低延迟 0606第6章 总结 HSF优劣分析1.高效性优势2.易用性3.可靠性4.可扩展性HSF整体架构与设计1.模块化设计架构设计2.插件化扩展3.支持多种协议4.服务治理HSF未来发展趋势1.微服务化技术趋势2.云原生3.智能化4.高可用HSF学习和使用建议1.入门文档学习建议2.实践操作3.学习小组4.技术分享结合实际场景，结

24、合实际场景，进一步认识进一步认识HSFHSF根据实际的场景需求，根据实际的场景需求，HSFHSF可以提供各种不同的服务，比如可以提供各种不同的服务，比如慢慢SQLSQL监控、分布式锁、消息队列等。这些丰富的服务可以监控、分布式锁、消息队列等。这些丰富的服务可以满足不同的业务需求，为用户提供更加多样化的解决方案。满足不同的业务需求，为用户提供更加多样化的解决方案。1.入门文档学习建议01033.学习小组022.实践操作设计思路设计思路简单易用简单易用高性能高性能可靠稳定可靠稳定未来发展趋势未来发展趋势微服务化微服务化云原生云原生智能化智能化高可用高可用学习和使用建议学习和使用建议入门文档入门文档实践操作实践操作学习小组学习小组技术分享技术分享HSF整体架构与设计架构设计架构设计模块化设计模块化设计插件化扩展插件化扩展支持多种协议支持多种协议服务治理服务治理课程总结通过学习HSF基础培训课程，我掌握了HSF整体架构与设计的思路，了解了HSF未来发展趋势和HSF的优劣分析。在此过程中，我也遇到了一些挑战，但是通过不断学习和实践，我逐渐掌握了HSF的使用技巧和注意事项。未来，我将进一步完善自己的知识体系，提升自己的技术水平。谢谢观看！再会