SpringCloud 微服務框架

單體架構：將業務全部功能集中到一個項目中，打成一個war包存儲,部署在一臺服務器中，只有一個數據庫

優點：架構簡單，部署成本低。適合小型項目

問題：高并發性能問題，開發時代碼耦合問題，部署升級時停服的問題

垂直架構：拆分模塊，每個模塊使用自己的數據庫，如果有模塊需要其他模塊數據時需要自己查對方模塊數據庫

問題：大量代碼冗余，系統難以維護，性能問題，部署問題

分布式架構：根據業務功能對系統做拆分，每個業務功能作為獨立項目開發，稱為一個服務

服務之間相互調用，分布式多節點部署

優點：降低耦合，有利于服務升級和拓展適合大型互聯網項目

缺點：服務調用關系錯綜復雜

在進行服務拆分的時候要考慮很多問題：服務拆分的粒度如何界定，服務之后如何調用，服務的調用關系如何管理，需要指定一套有效的標準來約束分布架構

微服務

架構特點：1.單一職責，每一個服務對應唯一的業務能力，做到單一職責

2.自治，團隊獨立，技術獨立，數據獨立，獨立部署和交付

3.面向服務，服務提供統一的接口，與語言技術無關

4.隔離性強，服務調用做好隔離，容錯，降級避免出現級聯問題（級聯故障是由于正反饋循環并且隨著時間的增加所產生的故障。典型表現：最初由單個節點或子系統故障觸發的連鎖反應）

微服務的上述特點給分布式架構制定啦一個標準，進一步降低服務之間的耦合，提供服務的獨立性和靈活性。微服務是一種經過良好架構設計的分布式架構方案

微服務技術的對比

SpringCloud微服務框架

官網地址：Spring Cloud

開發springcloud組件的組織：spring社區，alibaba，netflix

springCloud集成了各種微服務功能組件，基于SpringBoot實現組件的自動裝配

常見的組件：服務注冊發現（Eureka,nacos,consul），服務遠程調用(OpenFeign,Dubbo)，服務鏈路監控(Zipkin,Sleuth)，統一配置管理(SpringCloudConfig,nacos)，統一網關路由(SpringCloudGateway,zuul)，流控降級保護(Hystix,Sentinel)

SpringCloud底層是依賴于SpringBoot的，并且有版本兼容關系

服務拆分原則：1.不同微服務不用重復開發相同業務

2.微服務數據獨立，有自己的數據庫

3.微服務可以將自己的業務暴露為接口，供其他微服務使用

遠程調用

微服務的調用方式：基于RestTemplate發起的http請求實現遠程調用，http請求做遠程調用只要知道ip，端口，接口路徑，請求參數即可。

步驟：1.注冊RestTemplate的實例到Spring容器

2.修改消費者order-service服務中的OrderService類中的queryOrderById方法，根據Order對象中的userId查詢User

3.將查詢到的User填到Order對象

#在order-service服務中的OrderApplication啟動類中，注冊RestTemplate實例
@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);}@Beanpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}
}

#修改order-service服務中的OrderService類中的queryOrderById方法
@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查詢訂單Order order = orderMapper.findById(orderId);//2查詢用戶String url="http://userservice/user/"+order.getUserId();User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);// 3封裝user信息order.setUser(user);// 4.返回return order;}
}

在服務調用關系中，會有兩個不同的角色，這兩個角色是相對的

服務提供者Provider：一次業務中，被其他微服務調用的服務，提供接口給其他服務

服務消費者consumer：一次業務中，調用其他微服務的服務，調用其他微服務提供的接口

注冊中心

解決問題：服務注冊與發現（服務治理問題）

Eureka注冊中心

EurekaServer:服務端，注冊中心

EurekaClient:客戶端

服務注冊：提供者啟動之后將自己的信息注冊到eureka-server(Eureka服務端）

eureka-server保存服務名稱到服務實例地址列表的映射關系

服務拉取：消費者根據服務名稱拉取實例地址列表（注冊表）并緩存到本地

消費者根據負載均衡算法選中一個實例地址，發起遠程調用

健康檢查：提供者每隔一段時間（默認30秒）向eureka-server發起請求，報告自己狀態。稱為心跳

當超過一段時間（90秒）沒有發送心跳，eureka-server認為微服務實例故障，將該實例從列表中剔除，拉取服務時，該故障實例排除

搭建eureka-server

1.引入依賴

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>

2.編寫啟動類

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer    //開啟eureka的注冊中心功能
public class EurekaApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);}
}

3.編寫配置文件application.yml

server:port: 10086
spring:application:name: eureka-server
eureka:client:service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

啟動成功

服務注冊

引入依賴

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

配置文件

spring:application:name: orderservice
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

可以將user-service多次啟動，模擬多實例部署，注意修改端口設置-Dserver.port=自定義的端口號

如果沒有service選項【IDEA】idea打開新項目，左下角的工作欄中沒有顯示Services解決辦法 - Angel擠一擠 - 博客園

在order-service完成服務拉取，修改OrderService的代碼，修改訪問路徑

在order-service項目的啟動類OrderApplication中RestTemplate添加負載均衡諸界

    @Bean@LoadBalanced    //負載均衡注解public RestTemplate restTemplate(){return  new RestTemplate();}

負載均衡

SpringCloud底層利用Ribbon的組件，實現負載均衡。服務調用者動態調用服務提供者的多個節點

Ribbon內部就是集成了LoadBalancerClient負載均衡，通過@LoadBalance注解開啟負載均衡器。

基本流程：RibbonLoadBalanceClient從請求url中獲取服務名稱，DynamicServerListLoadBalancer根據服務名稱到eureka拉取服務列表eureka返回服務列表，IRule利用內置的負載均衡規則從列表中選擇一個服務，返回給RibbonLoadBalanceClient

Ribbon的負載均衡規則時一個叫IRule的接口來定義的，每一個接口就是一種規則

內置的負載均衡規則：

RoundRobinRule 簡單的輪詢服務列表來選擇服務器，Ribbon默認的負載均衡規則

ZoneAvoidanceRule 以區域可用的服務器為基礎進行服務器的選擇

默認的實現就是ZoneAvoidanceRule，是一種輪詢方案（一般使用默認的負載均衡規則，不修改）

Ribbon采用默認的懶加載，第一次訪問才會去創建LoadBalanceClient，請求時間會很長。

Nacos注冊中心

Nacos是阿里巴巴的產品，現在是SpringCloudAlibaba中的一個組件(SpringCloudAlibaba實現啦對SpringCloud組件進行擴展）

與Eureka的差異：依賴不同，服務地址不同

Nacos服務搭建，下載安裝包，解壓，在bin目錄下運行startup.cmd -mstandalone

引入依賴，在父工程里面，引入

<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2.2.6.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope>
</dependency>

在服務消費者和提供者的pom文件引入nacos的依賴，注釋掉eureka的依賴

<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

配置nacos地址，在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址，不要忘了注釋掉eureka的地址

spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848

在啟動類添加注解@EnableDicoveryClient

Nacos服務分級存儲模型

一個服務有多個實例，實例分布在不同的機房中，Nacos將同一機房的實例劃分為一個集群

服務-集群-實例

服務調用盡可能選擇本地集群的服務，跨集群調用延遲較高。（本地集群不可訪問時，在訪問其他集群）

給user-service配置集群，修改user-service的application.yml文件

spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: HZ # 集群名稱

復制一個user-service啟動配置，添加屬性

-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH

默認的zoneAvoidanceRule不能實現同集群有效實現負載均衡，Nacos中提供了一個NacosRule的實現，可以優先從同集群中挑選實例。

修改負載均衡規則修改order-service的application.yml文件，修改負載均衡規則：

userservice:ribbon:NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 負載均衡規則

根據權重負載均衡：在實際部署中提高權重配置來控制訪問頻率，權重高訪問頻率高

在Nacos控制臺設置實例的權重值0~1之間

環境隔離namespace

Nacos中服務存儲和數據存儲的最外層都是一個namespace的東西，用做最外層隔離，修改order-service的application.yml文件：

spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: HZnamespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空間，填ID

Nacos的服務實例分為兩種類型：

臨時實例：如果實例宕機超過一段時間，會從服務列表中剔除，默認的類型

非臨時實例：如果實例宕機，不會從服務列表中剔除，也叫永久實例

Nacos和Eureka的區別：

相同點：都支持服務注冊和服務拉取，都支持服務提供者心跳方式做健康檢測

區別：1.Nacos支持服務端主動檢測提供者狀態：臨時實例采用心跳檢測，非臨時實例nacos主動詢問

2.臨時實例心跳不正常被剔除，非臨時實例則不會剔除

3.Nacos支持服務禮包變更的消息推送模式，服務列表更新更及時

4.Nacos集群默認采用AP方式，集群中存在非實例時采用CP模式；Eureka采用AP模式

CAP定理：布魯爾定理

指出對于一個分布式計算機來說，不可能同時滿足三點，最多同時滿足兩點：

一致性(Consistency)系統中所有數據備份，在同一時刻同樣的值

可用性(Availability)保證每次請求不管成功失敗都有響應

分區容錯性（Partition tolerance）系統中任意信息的丟失或失敗不會影響系統的繼續運作

配置中心

配置統一管理和配置隔離問題

nacos=SpringCloud eureka注冊中心+SpringCloud config配置中心

項目的核心配置，需要熱更新的配置才有放到nacos管理的必要。基本不會變更的一些配置還是保存在微服務本地比較好。(熱加載：不重啟一個項目，使得部分代碼更新，通過java類加載器實現）

保證項目中有bootstrap.yml

微服務要拉取nacos中管理的配置，并且與本地的application.yml配置合并，才能完成項目啟動

在bootstrap.yml中提那就配置中心相關內容：環境相關spring.profiles.active

配置中心地址，配置文件后綴

配置加載順序：先加載共享配置文件，再加載環境相關配置文件，在加載application.yml

在idea中的使用

導入依賴

<!--nacos配置管理依賴-->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

添加bootstrap.yaml

spring:application:name: userservice # 服務名稱profiles:active: dev #開發環境，這里是dev cloud:nacos:server-addr: localhost:8848 # Nacos地址config:file-extension: yaml # 文件后綴名