一、背景简介
分布式系统中存在很多拆分的服务，在不断迭代升级的过程中，会出现如下常见的棘手情况：
某个技术组件版本升级，依赖包升级导致部分语法或者API过期，或者组件修复紧急的漏洞，从而会导致分布式系统下各个服务被动的升级迭代，很容易引发意外的问题；不同的服务中对组件的依赖和版本各不相同，从而导致不兼容问题的出现，很难对版本做统一的管理和维护，一旦出现问题很容易手忙脚乱，引发蝴蝶效应；
所以在复杂的系统中，对于依赖的框架和组件进行统一管理和二次浅封装，可以较大程度降低上述问题的处理成本与风险，同时可以更好的管理和控制技术栈。
二、框架浅封装
1、浅封装作用
为什么浅封装，核心目的在于统一管理和协调组件的依赖与升级，并对常用方法做一层包装，实际上很多组件使用到的功能点并不多，只是在业务中的使用点很多，这样给组件本身的迭代升级带来了一定的难度：
例如某个组件常用的API中存在巨大风险漏洞，或者替换掉过期的用法，需要对整个系统中涉及的地方做升级，这种操作的成本是非常高的；
如果是对这种常用的组件方法进行二次包装，作为处理业务的工具方法，那么解决上面的问题就相对轻松许多，只要对封装的工具方法升级，服务的依赖升级即可，降低时间成本和风险。
通过浅封装的手段，可以实现两个方面的解耦：
业务与技术
技术栈中常用的方法进行二次浅封装，这样可以较大程度的降低业务与技术的耦合，如此可以独立的升级技术栈，扩展功能而不影响业务服务的迭代。
框架与组件
不同的框架与组件都需要一定程度的自定义配置，同时分模块管理，在不同的服务中引入特定的依赖，也可以在基础包中做统一依赖，以此实现技术栈的快速组合搭配。
这里说的浅封装，是指包装常规常用的语法，组件本身就是技术层面的深度封装，所以也不可能完全隔开技术栈原生用法。
2、统一版本控制
例如微服务架构下，不同的研发组负责不同的业务模块，然而受到开发人员的经验和能力影响，很容易出现不同的服务组件选型不一致，或者相同的组件依赖版本不同，这样很难对系统架构做标准的统一管理。
对于二次封装的方式，可以严格的控制技术栈的迭代扩展，以及版本冲突的问题，通过对二次封装层的统一升级，可以快速实现业务服务的升级，解决不同服务的依赖差异问题。
三、实践案例
1、案例简介
Java分布式系统中，微服务基础组件（Nacos、Feign、Gateway、Seata）等，系统中间件（Quartz、Redis、Kafka、ElasticSearch，Logstash）等，对常用功能、配置、API等，进行二次浅封装并统一集成管理，以满足日常开发中基础环境搭建与临时工具的快速实现。
butte-flyer组件封装的应用案例；butte-frame常用技术组件二次封装；
2、分层架构
整体划分五层：网关层、应用层、业务层、中间件层、基础层，组合成一套分布式系统。
服务总览
3、目录结构
在butte-frame中对各个技术栈进行二次封装管理，在butte-flyer中进行依赖引用。
butte-frame├──frame-base基础代码块├──frame-jdbc数据库组件├──frame-core服务基础依赖├──frame-gateway路由网关├──frame-nacos注册与配置中心├──frame-seata分布式事务├──frame-feign服务间调用├──frame-security安全管理├──frame-search搜索引擎├──frame-redis缓存管理├──frame-kafka消息中间件├──frame-quartz定时任务├──frame-swagger接口文档└──frame-sleuth链路日志butte-flyer├──flyer-gateway网关服务：路由控制├──flyer-facade门面服务：功能协作接口├──flyer-account账户服务：用户账户├──flyer-quartz任务服务：定时任务└──flyer-admin管理服务：后端管理
4、技术栈组件
系统常用的技术栈：基础框架、微服务组件、缓存、安全管理、数据库、定时任务、工具依赖等。
四、微服务组件
1、Nacos
Nacos在整个组件体系中，提供两个核心能力，注册发现：适配微服务注册与发现标准，快速实现动态服务注册发现、元数据管理等，提供微服务组件中最基础的能力；配置中心：统一管理各个服务配置，集中在Nacos中存储管理，隔离多环境的不同配置，并且可以规避线上配置放开的风险；
连接管理
spring:cloud:nacos:#配置读取config:prefix:applicationserver-addr:.0.0.1:file-extension:ymlrefresh-enabled:true#注册中心discovery:server-addr:.0.0.1:
配置管理
bootstrap.yml：服务中文件，连接和读取Nacos中配置信息；application.yml：公共基础配置，这里配置mybatis组件；application-dev.yml：中间件连接配置，用作环境标识隔离；application-def.yml：各个服务的自定义配置，参数加载；
2、Gateway
Gateway网关核心能力，提供统一的API路由管理，作为微服务架构体系下请求唯一入口，还可以在网关层处理所有的非业务功能，例如：安全控制，流量监控限流，等等。
路由控制：各个服务的发现和路由；
ComponentpublicclassRouteFactoryimplementsRouteDefinitionRepository{
ResourceprivateRouteServicerouteService;/***加载全部路由*since-11-:08*/OverridepublicFluxRouteDefinitiongetRouteDefinitions(){returnFlux.fromIterable(routeService.getRouteDefinitions());}/***添加路由*since-11-:08*/OverridepublicMonoVoidsave(MonoRouteDefinitionrouteMono){returnrouteMono.flatMap(routeDefinition-{routeService.saveRouter(routeDefinition);returnMono.empty();});}}全局过滤：作为网关的基础能力；
ComponentpublicclassGatewayFilterimplementsGlobalFilter{privatestaticfinalLoggerlogger=LoggerFactory.getLogger(GatewayFilter.class);
OverridepublicMonoVoidfilter(ServerWebExchangeexchange,GatewayFilterChainchain){ServerHttpRequestrequest=exchange.getRequest();Stringuri=request.getURI().getPath();Stringhost=String.valueOf(request.getHeaders().getHost());logger.info("requesthost:{},uri:{}",host,uri);returnchain.filter(exchange);}}3、Feign
Feign组件是声明式的WebService客户端，使微服务之间的调用变得更简单，Feign通过注解手段，将请求进行模板化和接口化管理，可以更加标准的管理各个服务间的通信交互。
响应解码：定义Feign接口响应时解码逻辑，校验和控制统一的接口风格；
publicclassFeignDecodeextendsResponseEntityDecoder{publicFeignDecode(Decoderdecoder){super(decoder);}
OverridepublicObjectdecode(Responseresponse,Typetype){if(!type.getTypeName().startsWith(Rep.class.getName())){thrownewRuntimeException("响应格式异常");}try{returnsuper.decode(response,type);}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();thrownewRuntimeException(e.getMessage());}}}4、Seata
Seata组件是开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务，实现AT、TCC、SAGA、XA事务模式，支持一站式的分布式解决方案。
事务配置：基于nacos管理Seata组件的参数定义；
服务注册：在需要管理分布式事务的服务中连接和使用Seata服务；
seata:enabled:trueapplication-id:${spring.application.name}tx-service-group:butte-seata-groupconfig:type:nacosnacos:server-addr:${spring.cloud.nacos.config.server-addr}group:DEFAULT_GROUPregistry:type:nacosnacos:server-addr:${spring.cloud.nacos.config.server-addr}application:seata-servergroup:DEFAULT_GROUP
五、中间件集成
1、Kafka
Kafka是由Apache开源，具有分布式、分区的、多副本的、多订阅者，基于Zookeeper协调的分布式消息处理平台，由Scala和Java语言编写。还常用于搜集用户在应用服务中产生的日志数据。
消息发送：封装消息发送的基础能力；
ComponentpublicclassKafkaSendOperate{
ResourceprivateKafkaTemplateString,StringkafkaTemplate;publicvoidsend(SendMsgVOentry){kafkaTemplate.send(entry.getTopic(),entry.getKey(),entry.getMsgBody());}}消息消费：消费监听时有两种策略；
消息生产方自己消费，通过Feign接口去执行具体消费服务的逻辑，这样有利于流程跟踪排查；消息消费方直接监听，减少消息处理的流程节点，当然也可以打造统一的MQ总线服务（文尾）；
publicclassKafkaListen{privatestaticfinalLoggerlogger=LoggerFactory.getLogger(KafkaListen.class);/***Kafka消息监听*
since-11-:47*/KafkaListener(topics=KafkaTopic.USER_TOPIC)publicvoidlistenUser(ConsumerRecord?,Stringrecord,Acknowledgmentacknowledgment){try{Stringkey=String.valueOf(record.key());Stringbody=record.value();switch(key){}}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}finally{acknowledgment.acknowledge();}}}2、Redis
Redis是一款开源组件，基于内存的高性能的key-value数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件，支持多种类型的数据结构，如字符串、集合等。在实际应用中，通常用来做变动频率低的热点数据缓存和加锁机制。
KV数据缓存：作为Redis最常用的功能，即缓存一个指定有效期的键和值，在使用时直接获取；
ComponentpublicclassRedisKvOperate{
ResourceprivateStringRedisTemplatestringRedisTemplate;/***创建缓存，必须带缓存时长*paramkey缓存Key*paramvalue缓存Value*paramexpire单位秒*returnboolean*since-08-:12*/publicbooleanset(Stringkey,Stringvalue,longexpire){try{stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,value,expire,TimeUnit.SECONDS);}catch(Exceptione){e.printStackTrace();returnBoolean.FALSE;}returnBoolean.TRUE;}}Lock加锁机制：基于spring-integration-redis中RedisLockRegistry，实现分布式锁；
ComponentpublicclassRedisLockOperate{
ResourceprotectedRedisLockRegistryredisLockRegistry;/***尝试一次加锁，采用默认时间*paramlockKey加锁Key*returnjava.lang.Boolean*since-09-:14*/SneakyThrowspublicTBooleantryLock(TlockKey){returnredisLockRegistry.obtain(lockKey).tryLock(time,TimeUnit.MILLISECONDS);}/***释放锁*paramlockKey解锁Key*since-09-:32*/publicTvoidunlock(TlockKey){redisLockRegistry.obtain(lockKey).unlock();}}3、ElasticSearch
ElasticSearch是一个基于Lucene的搜索服务器，它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎，基于RESTfulweb接口，Elasticsearch是用Java开发的，是当前流行的企业级搜索引擎。
索引管理：索引的创建和删除，结构添加和查询；
基于ElasticsearchRestTemplate的模板方法操作；
ComponentpublicclassTemplateOperate{
ResourceprivateElasticsearchRestTemplatetemplate;/***创建索引和结构*paramclazz基于注解类实体*returnjava.lang.Boolean*since-08-:25*/publicTBooleancreatePut(ClassTclazz){booleancreateIf=template.createIndex(clazz);if(createIf){returntemplate.putMapping(clazz);}returnBoolean.FALSE;}}基于RestHighLevelClient原生API操作；
ComponentpublicclassIndexOperate{
ResourceprivateRestHighLevelClientclient;/***判断索引是否存在*returnboolean*since-08-:57*/publicbooleanexists(IndexVOentry){GetIndexRequestgetReq=newGetIndexRequest(entry.getIndexName());try{returnclient.indices().exists(getReq,entry.getOptions());}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}returnBoolean.FALSE;}}数据管理：数据新增、主键查询、修改、批量操作，业务性质的搜索封装复杂度很高；
数据的增删改方法；
ComponentpublicclassDataOperate{
ResourceprivateRestHighLevelClientclient;/***批量更新数据*paramentry对象主体*since-08-:16*/publicvoidbulkUpdate(DataVOentry){if(CollUtil.isEmpty(entry.getDataList())){return;}//请求条件BulkRequestbulkUpdate=newBulkRequest(entry.getIndexName(),entry.getType());bulkUpdate.setRefreshPolicy(entry.getRefresh());entry.getDataList().forEach(dataMap-{UpdateRequestupdateReq=newUpdateRequest();updateReq.id(String.valueOf(dataMap.get("id")));updateReq.doc(dataMap);bulkUpdate.add(updateReq);});try{//执行请求client.bulk(bulkUpdate,entry.getOptions());}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}索引主键查询，分组查询方法；
ComponentpublicclassQueryOperate{
ResourceprivateRestHighLevelClientclient;/***指定字段分组查询*since-10-:00*/publicMapString,ObjectgroupByField(QueryVOentry){MapString,ObjectgroupMap=newHashMap();//分组APIStringgroupName=entry.getGroupField()+"_group";SearchSourceBuildersourceBuilder=newSearchSourceBuilder();sourceBuilder.size(0);TermsAggregationBuildertermAgg=AggregationBuilders.terms(groupName).field(entry.getGroupField());sourceBuilder.aggregation(termAgg);//查询APISearchRequestsearchRequest=newSearchRequest(entry.getIndexName());searchRequest.source(sourceBuilder);try{//执行APISearchResponseresponse=client.search(searchRequest,entry.getOptions());//响应结果TermsgroupTerm=response.getAggregations().get(groupName);if(CollUtil.isNotEmpty(groupTerm.getBuckets())){for(Terms.Bucketbucket:groupTerm.getBuckets()){groupMap.put(bucket.getKeyAsString(),bucket.getDocCount());}}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}returngroupMap;}}4、Logstash
Logstash是一款开源的数据采集组件，具有实时管道功能。Logstash能够动态的从多个来源采集数据，进行标准化转换数据，并将数据传输到所选择的存储容器。
Sleuth：管理服务链路，提供核心TraceId和SpanId生成；ElasticSearch：基于ES引擎做日志聚合存储和查询；Logstash：提供日志采集服务，和数据发送ES的能力；
logback.xml：服务连接Logstash地址，并加载核心配置；
?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?configurationincluderesource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/springPropertyscope="context"name="APP_NAME"source="spring.application.name"defaultValue="butte_app"/springPropertyscope="context"name="DES_URI"source="logstash.destination.uri"/springPropertyscope="context"name="DES_PORT"source="logstash.destination.port"/!--输出到LogStash配置，需要启动LogStash服务--appendername="LogStash"class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender"destination${DES_URI:-}:${DES_PORT:-}/destinationencoderclass="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder"providerstimestamptimeZoneUTC/timeZone/timestamppatternpattern{"severity":"%level","service":"${APP_NAME:-}","trace":"%X{X-B3-TraceId:-}","span":"%X{X-B3-SpanId:-}","exportable":"%X{X-Span-Export:-}","pid":"${PID:-}","thread":"%thread","class":"%logger{40}","rest":"%message"}/pattern/pattern/providers/encoder/appender/configuration
5、Quartz
Quartz是一个完全由java编写的开源作业调度框架，用来执行各个服务中的定时调度任务，在微服务体系架构下，通常开发一个独立的Quartz服务，通过Feign接口去触发各个服务的任务执行。
配置参数：定时任务基础信息，数据库表，线程池；
spring:quartz:job-store-type:jdbcproperties:org:quartz:scheduler:instanceName:ButteSchedulerinstanceId:AUTOjobStore:class:org.quartz.impl.jdbcjobstore.JobStoreTXdriverDelegateClass:org.quartz.impl.jdbcjobstore.StdJDBCDelegatetablePrefix:qrtz_isClustered:trueclusterCheckinInterval:useProperties:falsethreadPool:class:org.quartz.simpl.SimpleThreadPoolthreadPriority:5threadCount:10threadsInheritContextClassLoaderOfInitializingThread:true
6、Swagger
Swagger是常用的接口文档管理组件，通过对API接口和对象的简单注释，快速生成接口描述信息，并且提供可视化界面可以快速对接口发送请求和调试，该组件在前后端联调中，极大的提高效率。
配置基本的包扫描能力即可；
ConfigurationpublicclassSwaggerConfig{
BeanpublicDocketcreateRestApi(){returnnewDocket(DocumentationType.SWAGGER_2).apiInfo(apiInfo()).select().apis(RequestHandlerSelectors.basePackage("