企業級應用中，微服務架構已經成為一種常見的開發模式。Spring Boot與Spring Cloud提供了豐富的工具和組件，幫助開發者快速構建、管理和擴展微服務應用。本文將通過一個實際的微服務項目，展示如何使用Spring Boot與Spring Cloud構建微服務架構，處理微服務間調用、容錯處理，并最終部署到Kubernetes集群中。

---

1. 構建微服務項目與數據庫分離

在構建微服務項目時，通常會使用多個微服務來分擔不同的業務功能，而每個微服務擁有自己的數據庫，確保了數據的解耦。這種方式在提高系統可擴展性、可維護性的同時，也能有效減少數據訪問的耦合度。

1.1 項目結構

假設我們構建一個在線商城系統，分為兩個微服務：用戶服務（User Service）和商品服務（Product Service）。每個服務都有自己的數據庫，分別存儲用戶信息和商品信息。

• user-service: 管理用戶信息、登錄、注冊等功能。
• product-service: 管理商品的展示、庫存等功能。

spring-cloud-microservices/
├── user-service
│   ├── src/main/java/com/example/userservice
│   └── src/main/resources/application.yml
├── product-service
│   ├── src/main/java/com/example/productservice
│   └── src/main/resources/application.yml
└── pom.xml

1.2 用戶服務（User Service）

user-service 使用 Spring Boot 和 Spring Data JPA 來與數據庫交互，提供用戶管理功能。

application.yml

spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/userdbusername: rootpassword: passworddriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverjpa:hibernate:ddl-auto: updateshow-sql: trueserver:port: 8081

UserService.java

@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;public User getUserById(Long id) {return userRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new RuntimeException("User not found"));}public User createUser(User user) {return userRepository.save(user);}
}

UserController.java

1.3 商品服務（Product Service）

product-service 也使用 Spring Boot 和 Spring Data JPA 來與數據庫交互，管理商品信息。

application.yml

spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/productdbusername: rootpassword: passworddriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverjpa:hibernate:ddl-auto: updateshow-sql: trueserver:port: 8082

ProductService.java

@Service
public class ProductService {@Autowiredprivate ProductRepository productRepository;public Product getProductById(Long id) {return productRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Product not found"));}public Product createProduct(Product product) {return productRepository.save(product);}
}

ProductController.java

@RestController
@RequestMapping("/api/products")
public class ProductController {@Autowiredprivate ProductService productService;@GetMapping("/{id}")public Product getProduct(@PathVariable Long id) {return productService.getProductById(id);}@PostMappingpublic Product createProduct(@RequestBody Product product) {return productService.createProduct(product);}
}

1.4 數據庫分離

如上所述，user-service 和 product-service 使用獨立的數據庫來存儲各自的數據。這種數據庫分離的策略可以通過Spring Boot的配置文件來實現，確保每個服務擁有自己獨立的數據庫連接和表結構。

---

2. 微服務間的調用與容錯處理

在微服務架構中，服務間的調用是非常常見的場景。Spring Cloud提供了豐富的工具來簡化服務間的通信，如Feign、Ribbon、Hystrix等。我們將使用Feign進行服務間調用，并使用Hystrix進行容錯處理。

2.1 使用Feign進行服務間調用

Feign是Spring Cloud中的一種聲明式Web服務客戶端。它使得微服務間的調用變得簡潔、直觀。

ProductServiceFeignClient.java（用戶服務調用商品服務）

@FeignClient(name = "product-service", fallback = ProductServiceFallback.class)
public interface ProductServiceFeignClient {@GetMapping("/api/products/{id}")Product getProductById(@PathVariable("id") Long id);
}

ProductServiceFallback.java（商品服務降級處理）

@Component
public class ProductServiceFallback implements ProductServiceFeignClient {@Overridepublic Product getProductById(Long id) {// 進行降級處理，返回默認的商品數據return new Product(id, "Fallback Product", 0);}
}

2.2 使用Hystrix進行容錯處理

Hystrix是Spring Cloud的一部分，它提供了服務的容錯、降級、超時控制等能力。在微服務間調用時，如果某個服務不可用，Hystrix可以觸發一個回調方法（即降級邏輯），以保證系統的健壯性。

在user-service中配置Hystrix：

application.yml

spring:cloud:feign:hystrix:enabled: true

UserService.java

@Component
public class ProductServiceFallback implements ProductServiceFeignClient {@Overridepublic Product getProductById(Long id) {// 進行降級處理，返回默認的商品數據return new Product(id, "Fallback Product", 0);}
}

這樣，當product-service不可用時，Hystrix會觸發ProductServiceFallback中的方法，防止系統崩潰。

---

3. 部署到Kubernetes集群

Kubernetes是現代微服務架構中流行的容器編排平臺，提供了高可用性、自動伸縮和負載均衡等功能。下面將演示如何將Spring Boot與Spring Cloud構建的微服務部署到Kubernetes集群。

3.1 創建Docker鏡像

首先，我們需要將user-service和product-service打包成Docker鏡像，并推送到Docker Hub或私有鏡像倉庫。

Dockerfile（用戶服務）

FROM openjdk:11-jre-slim
COPY target/user-service-1.0.0.jar /app/user-service.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/user-service.jar"]

Dockerfile（商品服務）

FROM openjdk:11-jre-slim
COPY target/product-service-1.0.0.jar /app/product-service.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/product-service.jar"]

使用以下命令構建Docker鏡像并推送：

docker build -t username/user-service .
docker build -t username/product-service .
docker push username/user-service
docker push username/product-service

3.2 Kubernetes部署配置

創建Kubernetes部署配置文件來部署user-service和product-service。

user-service-deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: user-service
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: user-servicetemplate:metadata:labels:app: user-servicespec:containers:- name: user-serviceimage: username/user-service:latestports:- containerPort: 8081
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: user-service
spec:selector:app: user-serviceports:- port: 8081targetPort: 8081

product-service-deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: product-service
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: product-servicetemplate:metadata:labels:app: product-servicespec:containers:- name: product-serviceimage: username/product-service:latestports:- containerPort: 8082
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: product-service
spec:selector:app: product-serviceports:- port: 8082targetPort: 8082

使用以下命令部署到Kubernetes集群：

kubectl apply -f user-service-deployment.yml
kubectl apply -f product-service-deployment.yml

---

總結

本文展示了如何使用Spring Boot和Spring Cloud構建微服務架構，包括數據庫分離、微服務間調用與容錯處理，以及如何將微服務部署到Kubernetes集群中。通過實踐這些步驟，你可以創建一個高度可擴展且具有容錯能力的微服務應用，為生產環境的部署和維護做好準備。

關于作者：

15年互聯網開發、帶過10-20人的團隊，多次幫助公司從0到1完成項目開發，在TX等大廠都工作過。當下為退役狀態，寫此篇文章屬個人愛好。本人開發期間收集了很多開發課程等資料，需要可聯系我