SpringCloud引入
什么是微服务
微服务的由来
微服务最早由Martin Fowler与James Lewis于2014年共同提出,微服务架构风格是一种使用一套小服务来开发单个应用的方式途径,每个服务运行在自己的进程中,并使用轻量级机制通信,通常是HTTP API,这些服务基于业务能力构建,并能够通过自动化部署机制来独立部署,这些服务使用不同的编程语言实现,以及不同数据存储技术,并保持最低限度的集中式管理。
为什么需要微服务
在传统的IT行业软件大多都是各种独立系统的堆砌,这些系统的问题总结来说就是扩展性差,可靠性不高,维护成本高。到后面引入了SOA服务化,但是,由于 SOA 早期均使用了总线模式,这种总线模式是与某种技术栈强绑定的,比如:J2EE。这导致很多企业的遗留系统很难对接,切换时间太长,成本太高,新系统稳定性的收敛也需要一些时间。
微服务与单体架构区别
(1)单体架构所有的模块全都耦合在一块,代码量大,维护困难。
微服务每个模块就相当于一个单独的项目,代码量明显减少,遇到问题也相对来说比较好解决。
(2)单体架构所有的模块都共用一个数据库,存储方式比较单一。
微服务每个模块都可以使用不同的存储方式(比如有的用redis,有的用mysql等),数据库也是单个模块对应自己的数据库。
(3)单体架构所有的模块开发所使用的技术一样。
微服务每个模块都可以使用不同的开发技术,开发模式更灵活。
微服务本质
(1)微服务,关键其实不仅仅是微服务本身,而是系统要提供一套基础的架构,这种架构使得微服务可以独立的部署、运行、升级,不仅如此,这个系统架构还让微服务与微服务之间在结构上“松耦合”,而在功能上则表现为一个统一的整体。这种所谓的“统一的整体”表现出来的是统一风格的界面,统一的权限管理,统一的安全策略,统一的上线过程,统一的日志和审计方法,统一的调度方式,统一的访问入口等等。
(2)微服务的目的是有效的拆分应用,实现敏捷开发和部署 。
(3)微服务提倡的理念团队间应该是 inter-operate, not integrate 。inter-operate是定义好系统的边界和接口,在一个团队内全栈,让团队自治,原因就是因为如果团队按照这样的方式组建,将沟通的成本维持在系统内部,每个子系统就会更加内聚,彼此的依赖耦合能变弱,跨系统的沟通成本也就能降低。
什么样的项目适合微服务
微服务可以按照业务功能本身的独立性来划分,如果系统提供的业务是非常底层的,如:操作系统内核、存储系统、网络系统、数据库系统等等,这类系统都偏底层,功能和功能之间有着紧密的配合关系,如果强制拆分为较小的服务单元,会让集成工作量急剧上升,并且这种人为的切割无法带来业务上的真正的隔离,所以无法做到独立部署和运行,也就不适合做成微服务了。
微服务开发框架
目前微服务的开发框架,最常用的有以下四个:
Spring Cloud:http://projects.spring.io/spring-cloud(现在非常流行的微服务架构)
Dubbo:http://dubbo.io
Dropwizard:http://www.dropwizard.io (关注单个微服务的开发)
Consul、etcd&etc.(微服务的模块)
什么是Spring Cloud
Spring Cloud是一系列框架的集合。它利用Spring Boot的开发便利性简化了分布式系统基础设施的开发,如服务发现、服务注册、配置中心、消息总线、负载均衡、 熔断器、数据监控等,都可以用Spring Boot的开发风格做到一键启动和部署。Spring并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来,通过SpringBoot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包
Spring Cloud和Spring Boot是什么关系
Spring Boot 是 Spring 的一套快速配置脚手架,可以基于Spring Boot 快速开发单个微服务,Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的开发工具;Spring Boot专注于快速、方便集成的单个微服务个体,Spring Cloud关注全局的服务治理框架; Spring Boot使用了默认大于配置的理念,很多集成方案已经帮你选择好了,能不配置就不配置,Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot来实现,必须基于Spring Boot开发。可以单独使用Spring Boot开发项目,但是Spring Cloud离不开 Spring Boot。
Spring Cloud相关基础服务组件
服务发现——Netflix Eureka (Nacos)
服务调用——Netflix Feign
熔断器——Netflix Hystrix
服务网关——Spring Cloud GateWay
分布式配置——Spring Cloud Config (Nacos)
消息总线 —— Spring Cloud Bus (Nacos)
Spring Cloud的版本
Spring Cloud并没有熟悉的数字版本号,而是对应一个开发代号。
Cloud代号 | Boot版本(train) | Boot版本(tested) | lifecycle |
---|---|---|---|
Angle | 1.2.x | incompatible with 1.3 | EOL in July 2017 |
Brixton | 1.3.x | 1.4.x | 2017-07卒 |
Camden | 1.4.x | 1.5.x | - |
Dalston | 1.5.x | not expected 2.x | - |
Edgware | 1.5.x | not expected 2.x | - |
Finchley | 2.0.x | not expected 1.5.x | - |
Greenwich | 2.1.x | ||
Hoxton | 2.2.x |
开发代号看似没有什么规律,但实际上首字母是有顺序的,比如:Dalston版本,我们可以简称 D 版本,对应的 Edgware 版本我们可以简称 E 版本。
小版本
Spring Cloud 小版本分为:
SNAPSHOT: 快照版本,随时可能修改
M: MileStone,M1表示第1个里程碑版本,一般同时标注PRE,表示预览版版。
SR: Service Release,SR1表示第1个正式版本,一般同时标注GA:(GenerallyAvailable),表示稳定版本。
Nacos注册中心的使用
基本概念
- Nacos 是阿里巴巴推出来的一个新开源项目,是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集,帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。 Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。
- 常见的注册中心:
- Eureka(原生,2.0遇到性能瓶颈,停止维护)
- Zookeeper(支持,专业的独立产品。例如:dubbo)
- Consul(原生,GO语言开发)
- Nacos
相对于 Spring Cloud Eureka 来说,Nacos 更强大。Nacos = Spring Cloud Eureka + Spring Cloud Config , Nacos 可以与 Spring, Spring Boot, Spring Cloud 集成,并能代替 Spring Cloud Eureka, Spring Cloud Config 通过 Nacos Server 和 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery 实现服务的注册与发现。
- Nacos是以服务为主要服务对象的中间件,Nacos支持所有主流的服务发现、配置和管理。
- Nacos主要提供以下四大功能:
- 服务发现和服务健康监测
- 动态配置服务
- 动态DNS服务
- 服务及其元数据管理
- Nacos结构图
Nacos下载和安装
(1)下载地址和版本
下载地址:https://github.com/alibaba/nacos/releases
下载版本:nacos-server-1.1.4.tar.gz或nacos-server-1.1.4.zip,解压任意目录即可
启动nacos服务
- Linux/Unix/Mac
启动命令(standalone代表着单机模式运行,非集群模式)
启动命令:sh startup.sh -m standalone
- Windows
启动命令:cmd startup.cmd 或者双击startup.cmd运行文件。
访问:http://localhost:8848/nacos
用户名密码:nacos/nacos
Nacos注册
以service_edu模块为例
导入依赖
<!--服务注册-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
application.yml中配置nacos地址
spring:
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848 # nacos服务地址
主启动类加上注解
@EnableDiscoveryClient
此时启动模块,在nacos中可以查询到注册的服务,其余模块注册方式一致
Feign
基本概念
- Feign是Netflix开发的声明式、模板化的HTTP客户端, Feign可以帮助我们更快捷、优雅地调用HTTP API。
- Feign支持多种注解,例如Feign自带的注解或者JAX-RS注解等。
- Spring Cloud对Feign进行了增强,使Feign支持了Spring MVC注解,并整合了Ribbon和Eureka,从而让Feign的使用更加方便。
- Spring Cloud Feign是基于Netflix feign实现,整合了Spring Cloud Ribbon和Spring Cloud Hystrix,除了提供这两者的强大功能外,还提供了一种声明式的Web服务客户端定义的方式。
- Spring Cloud Feign帮助我们定义和实现依赖服务接口的定义。在Spring Cloud feign的实现下,只需要创建一个接口并用注解方式配置它,即可完成服务提供方的接口绑定,简化了在使用Spring Cloud Ribbon时自行封装服务调用客户端的开发量。
调用服务删除视频
service中引入依赖
<!--服务调用-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
调用端工程主启动类加上注解
@EnableFeignClients
创建包和接口
@FeignClient注解用于指定从哪个服务中调用功能 ,名称与被调用的服务名保持一致。
@GetMapping注解用于对被调用的微服务进行地址映射。(注意需要全路径)
@PathVariable注解一定要指定参数名称,否则出错
@Component注解防止,在其他位置注入CodClient时idea报错@FeignClient("service-vod") // 代理的微服务名
@Component
public interface VodClient {
// 删除视频
@DeleteMapping("/eduvod/video/deleteVideo/{videoId}")
public ResultEntity deleteVideo(@PathVariable("videoId") String videoId);
}
修改删除课时方法
controller
// 需要将视频也一起删除
@DeleteMapping("deleteVideo/{id}")
public ResultEntity deleteVideo(@PathVariable String id) {
boolean flag = eduVideoService.removeEduVideo(id);
if (flag) {
return ResultEntity.ok();
} else {
return ResultEntity.error();
}
}
接口实现
@Service
public class EduVideoServiceImpl extends ServiceImpl<EduVideoMapper, EduVideo> implements EduVideoService {
@Autowired
private VodClient vodClient;
@Override
public boolean removeEduVideo(String id) {
// 先查询课程下的章节是否存在视频id
EduVideo eduVideo = baseMapper.selectById(id);
String videoSourceId = eduVideo.getVideoSourceId();
if (!StringUtils.isEmpty(videoSourceId)){
// 删除视频
vodClient.deleteVideo(videoSourceId);
}
// 再将课时删除
int flag = baseMapper.deleteById(id);
return flag > 0;
}
}
此时即可调用service-vod方法
调用服务批量删除课程中视频
VodController
// 批量删除视频
@DeleteMapping("deleteVideoBatch")
public ResultEntity deleteVideoBatch(@RequestParam List<String> videoIdList) {
try {
vodService.deleteVideoBatch(videoIdList);
return ResultEntity.ok().message("视频删除成功!");
} catch (Exception exception) {
exception.printStackTrace();
throw new GuliException(20001, "删除视频失败!");
}
}
批量删除视频接口实现
@Override
public void deleteVideoBatch(List<String> videoIdList) {
try {
// 获取client对象
DefaultAcsClient client = AliyunVodSDKUtils.initVodClient(ConstantVodUtils.ACCESS_KEY_ID, ConstantVodUtils.ACCESS_KEY_SECRET);
// 获取请求对象
DeleteVideoRequest request = new DeleteVideoRequest();
// 将list中的多个id用 ,分隔开
String videoIds = StringUtils.join(videoIdList.toArray(), ",");
//支持传入多个视频ID,多个用逗号分隔,使用org.apache.commons.lang.StringUtils包
request.setVideoIds(videoIds);
// 获取响应对象
DeleteVideoResponse response = new DeleteVideoResponse();
response = client.getAcsResponse(request);
} catch (ClientException e) {
e.printStackTrace();
throw new GuliException(20001,"视频删除失败!");
}
}
feign代理方法,RequestParam中需要添加参数
// 批量删除视频
@DeleteMapping("/eduvod/video/deleteVideoBatch")
public ResultEntity deleteVideoBatch(@RequestParam("videoIdList") List<String> videoIdList) ;
EduSerciceImpl中修改删除课程方法
@Override
@Transactional(readOnly = false, rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRED)
public void deleteCourseAllPart(String courseId) {
// 删除小节内容
eduVideoService.removeEduVideoByCourseId(courseId);
// 删除课程描述
eduCourseDescriptionService.removeById(courseId);
// 删除章节
eduChapterService.removeById(courseId);
// 根据id删除课程本身
int flag = baseMapper.deleteById(courseId);
if (flag == 0) {
throw new GuliException(20001, "删除失败!");
}
}
EduVodServiceImpl中调用Vod工程的批量删除方法
```java // 根据课程id删除小节,并删除视频 @Override public void removeEduVideoByCourseId(String courseId) { // 先查询courseId对应的小节 QueryWrappereduVideoQueryWrapper = new QueryWrapper<>(); eduVideoQueryWrapper.eq(“course_id”, courseId); // 只查询视频id的列 eduVideoQueryWrapper.select(“video_source_id”); // 调用查询 List eduVideoList = baseMapper.selectList(eduVideoQueryWrapper); // 封装视频id的List集合 ArrayList
videoIdList = new ArrayList<>(); for (EduVideo eduVideo : eduVideoList) { String videoSourceId = eduVideo.getVideoSourceId();
// 视频id不为空时
if (!StringUtils.isEmpty(videoSourceId))
videoIdList.add(videoSourceId);
}
// 判断videoIdList是否为空,为空则不调用删除视频的方法 if (videoIdList.size() > 0) {
vodClient.deleteVideoBatch(videoIdList);
}
// 根据courseId删除小节 QueryWrapper
wrapper = new QueryWrapper<>(); wrapper.eq(“course_id”, courseId); baseMapper.delete(wrapper);
}
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## Hystrix熔断
<a name="4d2fec70"></a>
### Spring Cloud调用接口过程
Spring Cloud 在接口调用上,大致会经过如下几个组件配合:
`**Feign**`** ----->**`**Hystrix**`** —>**`**Ribbon**`** —>**`**Http Client``(apache http components 或者 Okhttp)**` 具体交互流程上,如下图所示:

(1)接口化请求调用:当调用被`@FeignClient`注解修饰的接口时,在框架内部,将请求转换成Feign的请求实例`feign.Request`,交由Feign框架处理。
(2)Feign :转化请求Feign是一个http请求调用的轻量级框架,可以以Java接口注解的方式调用Http请求,封装了Http调用流程。(3)Hystrix:熔断处理机制 Feign的调用关系,会被Hystrix代理拦截,对每一个Feign调用请求,Hystrix都会将其包装成`HystrixCommand`,参与Hystrix的流控和熔断规则。如果请求判断需要熔断,则Hystrix直接熔断,抛出异常或者使用`FallbackFactory`返回熔断`Fallback`结果;如果通过,则将调用请求传递给`Ribbon`组件。
(4)Ribbon:服务地址选择 当请求传递到`Ribbon`之后,`Ribbon`会根据自身维护的服务列表,根据服务的服务质量,如平均响应时间,Load等,结合特定的规则,从列表中挑选合适的服务实例,选择好机器之后,然后将机器实例的信息请求传递给`Http Client`客户端,`HttpClient`客户端来执行真正的Http接口调用;
(5)HttpClient :Http客户端,真正执行Http调用根据上层`Ribbon`传递过来的请求,已经指定了服务地址,则HttpClient开始执行真正的Http请求
<a name="d98125d4"></a>
### Hystrix概念
Hystrix 是一个供分布式系统使用,提供延迟和容错功能,保证复杂的分布系统在面临不可避免的失败时,仍能有其弹性。
比如系统中有很多服务,当某些服务不稳定的时候,使用这些服务的用户线程将会阻塞,如果没有隔离机制,系统随时就有可能会挂掉,从而带来很大的风险。SpringCloud使用Hystrix组件提供断路器、资源隔离与自我修复功能。下图表示服务B触发了断路器,阻止了级联失败

<a name="b2022193"></a>
### feign结合Hystrix使用
- 导入依赖
```xml
<!--负载均衡-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>
<!--hystrix依赖,主要是用 @HystrixCommand -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
application开启熔断器
feign:
hystrix:
enabled: true # 开启熔断机制
client包中创建熔断器的实现类
@Component
public class VodFileDegradeFeignClient implements VodClient{
@Override
public ResultEntity deleteVideo(String videoId) {
return ResultEntity.error().message("调用服务失败! time out");
}
@Override
public ResultEntity deleteVideoBatch(List<String> videoIdList) {
return ResultEntity.error().message("调用服务失败! time out");
}
}
修改VodClient代理接口的注释,发现服务不存在或者宕机时会自动调用熔断器的实现类
@FeignClient(name = "service-vod", fallback = VodFileDegradeFeignClient.class) // 代理的微服务名
网关
API网关介绍
API 网关出现的原因是微服务架构的出现,不同的微服务一般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信,会有以下的问题:
(1)客户端会多次请求不同的微服务,增加了客户端的复杂性。
(2)存在跨域请求,在一定场景下处理相对复杂。
(3)认证复杂,每个服务都需要独立认证。
(4)难以重构,随着项目的迭代,可能需要重新划分微服务。例如,可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信,那么重构将会很难实施。
(5)某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议,直接访问会有一定的困难。
以上这些问题可以借助 API 网关解决。API 网关是介于客户端和服务器端之间的中间层,所有的外部请求都会先经过 API 网关这一层。也就是说,API 的实现方面更多的考虑业务逻辑,而安全、性能、监控可以交由 API 网关来做,这样既提高业务灵活性又不缺安全性
Spring Cloud Gateway
Spring cloud gateway是spring官方基于Spring 5.0、Spring Boot2.0和Project Reactor等技术开发的网关,Spring Cloud Gateway旨在为微服务架构提供简单、有效和统一的API路由管理方式,Spring Cloud Gateway作为Spring Cloud生态系统中的网关,目标是替代Netflix Zuul,其不仅提供统一的路由方式,并且还基于Filer链的方式提供了网关基本的功能,例如:安全、监控/埋点、限流等。
Spring Cloud Gateway核心概念
网关提供API全托管服务,丰富的API管理功能,辅助企业管理大规模的API,以降低管理成本和安全风险,包括协议适配、协议转发、安全策略、防刷、流量、监控日志等贡呢。一般来说网关对外暴露的URL或者接口信息,我们统称为路由信息。如果研发过网关中间件或者使用过Zuul的人,会知道网关的核心是Filter以及Filter Chain(Filter责任链)。Sprig Cloud Gateway也具有路由和Filter的概念。下面介绍一下Spring Cloud Gateway中几个重要的概念。
(1)路由。路由是网关最基础的部分,路由信息有一个ID、一个目的URL、一组断言和一组Filter组成。如果断言路由为真,则说明请求的URL和配置匹配
(2)断言。Java8中的断言函数。Spring Cloud Gateway中的断言函数输入类型是Spring5.0框架中的ServerWebExchange。Spring Cloud Gateway中的断言函数允许开发者去定义匹配来自于http request中的任何信息,比如请求头和参数等。
(3)过滤器。一个标准的Spring webFilter。Spring cloud gateway中的filter分为两种类型的Filter,分别是Gateway Filter和Global Filter。过滤器Filter将会对请求和响应进行修改处理
如上图所示,Spring cloud Gateway发出请求。然后再由Gateway Handler Mapping中找到与请求相匹配的路由,将其发送到Gateway web handler。Handler再通过指定的过滤器链将请求发送到我们实际的服务执行业务逻辑,然后返回。
搭建GateWay网关
- 搭建工程
引入依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.atguigu</groupId>
<artifactId>common_utils</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--gson-->
<dependency>
<groupId>com.google.code.gson</groupId>
<artifactId>gson</artifactId>
</dependency>
<!--服务调用-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
主启动类,注意开启nacos注册中心
@SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class)
@EnableDiscoveryClient
public class ApiGatewayApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
}
}
配置文件
server: port: 8222 # 服务端口 spring: application: name: service-gateway # 微服务名称 profiles: active: dev # 设置为开发环境 cloud: nacos: discovery: server-addr: 127.0.0.1:8848 # nacos服务地址 gateway: discovery: locator: enabled: true # 启动发现路由 routes: - id: service-edu # 路由id uri: lb://service-edu # 微服务名 predicates: - Path=/eduservice/** # 路径匹配 - id: service-oss uri: lb://service-oss predicates: - Path=/eduoss/** - id: service-vod uri: lb://service-vod predicates: - Path=/eduvod/** - id: service-cms uri: lb://service-cms predicates: - Path=/cmsservice/** - id: service-msm uri: lb://service-msm predicates: - Path=/msmservice/** - id: service-ucenter uri: lb://service-ucenter predicates: - Path=/ucenterservice/** - id: service-order uri: lb://service-order predicates: - Path=/orderservice/** - id: service-statistics uri: lb://service-statistics predicates: - Path=/statisticsservice/**
可以统一配置跨域,但需要将@CrossOrigin 注释掉,不然会产生冲突
不注释报错如下/** * <p> * 处理跨域 * </p> * * @author qy * @since 2019-11-21 */ @Configuration public class CorsConfig { @Bean public CorsWebFilter corsFilter() { CorsConfiguration config = new CorsConfiguration(); config.addAllowedMethod("*"); config.addAllowedOrigin("*"); config.addAllowedHeader("*"); UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser()); source.registerCorsConfiguration("/**", config); return new CorsWebFilter(source); } }