SpringCloud-01

devtools/2024/9/25 9:15:53/

单体架构

将业务的所有功能集中在一个项目中开发,打成一个包部署

优点

架构简单

部署成本低

缺点

耦合度高

分布式架构

根据业务功能对系统进行拆分,每个业务模块作为单独项目开发,称为一个服务。

优点

降低服务耦合

有利于服务升级拓展

缺点

维护复杂

微服务

一种经过良好架构设计的分布式架构方案,微服务架构特征:

单一职责微服务拆分粒度更小,每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责,避免重复业务开发

面相服务微服务对外暴露业务接口

自治:团队独立,技术独立,数据独立,部署独立

隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级、避免出现级联问题

缺点:架构非常复杂,运维、监控、部署难度提高

微服务的上述特性其实是在给分布式结构制定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚、低耦合。因此,可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案。

微服务结构

微服务这种方案需要技术框架来落地,全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。在国内最知名的就是SpringCloud和阿里巴巴Dubbo。

微服务技术对比

DubboSpringCloudSpringCloudAlibaba
注册中心zookeeper、RedisEureka、ConsulNacos、Eureka
服务远程调用Dubbo协议Feign(http协议)Dubbo、Feign
配置中心SpringCloudConfigSpringCloudConfig、Nacos
服务网关SpringCloudGateway、ZuulSpringCloudGateway、Zuul
服务监控和保护dubbo-admin、功能弱HystrixSentinel

企业需求

 SpringCloud

SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官方网址: https://spring.io/project/spring-cloud

SpringCloud集成了各种微服务功能组件,并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配,从而提供了良好的开箱即用体验:

其中常见的组件包括:

另外,SpringCloud底层是依赖于SpringBoot的,并且有版本的兼容关系,如下:

服务拆分和远程调用

任何分布式架构都离不开服务的拆分,微服务也是一样。

服务拆分注意事项

不同微服务,不要重复开发相同业务。

微服务数据独立,不要访问其他微服务的数据库。

微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其他微服务调用。

实现远程调用案例

在order-service服务中,有一个根据id查询订单的接口

大概步骤是这样的:

注册一个RestTemplate的实例到Spring容器

修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法,根据Order对象中的userId查询User

大概步骤

注册一个RestTemplate的实例到Spring容器

修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法,根据Order对象中的userId查询User

将查询的User填充到Order对象,一起返回

注册RestTemplate

首先,我们在order-service服务中的OrderApplication启动类中,注册RestTemplate实例:

java">package cn.dong.order.web;import cn.itcast.order.pojo.Order;
import cn.itcast.order.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("order")
public class OrderController {@Autowiredprivate OrderService orderService;@GetMapping("{orderId}")public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {// 根据id查询订单并返回return orderService.queryOrderById(orderId);}
}

实现远程调用

修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法:

java">@Service
punblic class OrderService {@Autowiredprivate OrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;public Order queryOrderById(Long orderId) {Order order = orderMapper.findById(orderId);String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);order.setUser(user);return order;}
}

提供者与消费者

在服务调用关系中,会有两个不同的角色:

服务提供者:一次业务中,被其它微服务调用的服务。(提供接口给其它微服务

服务消费者:一次业务中,调用其他微服务的服务。(调用其它微服务提供的接口)

 但是,服务提供者与服务消费者的角色并不是绝对的,而是相对于业务而言。

如果服务A调用了服务B,而服务B又调用可服务C,服务B的角色是什么?

对于A调用B的业务而言:A是服务消费者,B是服务提供者

对于B调用C的业务而言:B是服务消费者,C是服务提供者

因此,服务B既可以是服务提供者,也可以是服务消费者。

Eureka注册中心

假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例,如图:

Eureka的结构和作用

问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决,其中最广为人知的注册中心的Eureka,其结构如下:

order-service如何得知user-service实例地址

地址信息的流程如下:

user-service服务实例启动后,将自己的信息注册到eureka-server(Eureka服务端)

eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系

order-service根据服务名称,拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取

order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例

order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址

向该实例地址发起远程调用

order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康

user-service会每隔一段时间(默认30秒)向eureka-server发起请求,报告自己的状态,称为心跳

当超过一定时间没有发送心跳时,eureka-server会认为微服务实例故障,将该实例从服务列表中剔除

order-service拉取服务时,就能将故障实例排除了

*一个微服务,既可以是服务提供者,又可以是服务消费者,因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端

搭建eureka-server

eureka-server必须是一个独立的微服务

创建eureka-server服务

引入eureka依赖

 引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖:

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

编写启动类

给eureke-server服务编写一个启动类,一定要添加一个@EnableEurekaServer注解,开启eureka的注册中心功能:

java">package cn.dong.eureka;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);}
}

 编写配置文件

 编写一个application.yml文件,内容如下

java">server:port: 80086
spring:application:name: eureka-server
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:80086/eureka

启动服务

启动微服务,然后在浏览器访问:http://127.0.0.1:80086

看到下面结果应该是成功了:

服务注册

引入依赖

在user-service的pom文件中,引入下面的eureka-client依赖:

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

 配置文件

 在user-service中,修改application.yml文件,添加服务名称、eureka地址:

java">spring:application:name: userservice
eureka:client:service-url:defualtZone: http://127.0.0.1:80086/eureka

启动多个user-service实例

为了演示一个服务有多个实例的场景,我们添加一个SpringBoot的启动配置,在启动一个user-service。

首先,复制原来的user-service启动配置:

 然后,在弹窗中,填写信息:

现在,SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置:

启动两个user-service实例: 

查看eureka-server管理页面:

服务发现

修改order-service逻辑,向eureka-server拉取user-service的信息,实现服务发现。

引入依赖

之前说过,服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖,因此这一步与服务注册时一致。

在order-service的pom文件中,引入下面的eureka-client依赖:

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

 配置文件

服务发现也需要知道eureka地址,因为第二步与服务注册一致,都是配置eureka信息:

在order-service中,修改application.yml文件,添加服务名称、eureka地址

java">spring:application:name: orderservice
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:80086/eureka

服务拉取和负载均衡

最后,去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表,并且实现负载均衡。

在order-service的orderApplication中,给RestTemplate这个Bean添加一个LoadBalanced注解:

 修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问url路径,用服务代替ip、端口:

 spring会自动从eureka-server端,根据userservice这个服务名称,获取实例列表,然后实现负载均衡。

Ribbon负载均衡

负载均衡原理

SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件,来实现负载均衡功能的。

 

 源码跟踪

根据service名称,获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalanceInterceptor,这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截,然后从Eureka根据服务id获取服务列表,随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息,替换服务id。

LoadBalancerIntercepor

 可以看到这里的intercept方法,拦截了用户的HttpRequest请求,然后做了几件事:

request.getURI():获取请求url,本列中就是http://user-service/user/8

originalUri.getHost():获取uri路径的主机名,其实就是服务id,user-service

this.loadBalance.execute():处理服务id,和用户请求

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型

LoadBalancerClient

 继续跟入execute方法:

 代码是这样的:

getLoadBalancer(serviceId):根据服务id获取LoadBalancer,而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。

getServer(loadBalancer):利用内置的负载均衡算法,从服务列表中选择一个。本列中,可以看到获取了8082端口的服务

放行后,再次访问并跟踪,发现获取的是8081:

 果然实现了负载均衡

负载均衡策略IRule

在刚才的代码中,可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

 

 继续跟踪源码chooseServer方法,发现这么一段代码:

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器,拦截了RestTemplate发出的请求,对地址做了修改。用一幅图来总结一下:

 

基本流程如下:

拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1

RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称,也就是user-service

DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表

eureka返回列表,localhost:8081、localhost:8082

IRule利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如localhost:8081

RibbonLoadBalancerClient修改请求地址,用了localhost:8081替代userservice,得到http://localhost:8081/user/1,发起真实请求

 负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中,而IRule有很多不同的实现类:

 

内置负载均衡规则类规则描述
RoundRobinRule简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule对以下两种服务器进行忽略:(1)在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。(2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailibilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限,可以由客户端的<clientName>.<clientConfigNameSpace>.ActiveConnectionsLimit属性进行配置。

WeightedResponseTimeRule

为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长,这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房,一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。
RandomRule

随机选择一个可用的服务器。

RetryRule重试机制的选择逻辑。

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案

自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:

代码方式:在order-service中的orderApplication类中,定义一个新的IRule:

java">@Bean
public IRule randomRule() {return new RandomRule();
}

配置文件方式:在order-service的application.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则:

java">userservice:  # 给某个微服务配置负载均衡规则,这里是userservice服务ribbon:NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule #负载均衡规则

*注意,一般用默认的负载均衡规则,不做修改

饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开机饥饿加载:

java">ribbon:eager-load:enabled: true,clients: userservice

Nacos注册中心

国内公司一般都推崇阿里巴巴的技术,比如注册中心,SpringCloudAlibaba也推出了一个名为Nacos的注册中心。

认识和安装Nacos

Nacos是阿里巴巴的产品,现在是SpringCloud中的一个组件。相比Eureka功能更加丰富,在国内手欢迎程度较高。

windows安装

下载安装包

在Nacos的GitHub页面,提供有下载链接,可以下载编译好的Nacos服务端或者源代码:

GitHub主页:https://github.com/alibaba/nacos

GitHub的Release下载页:https://github.com/alibaba/nacos/releases

如图:

 解压

将这个包解压到任意非中文目录下,如图:

 

 目录说明:

bin:启动脚本

conf:配置文件

端口配置

Nacos的默认端口是8848,如果电脑上的其它进程占用了8848端口,先尝试关闭该进程。

如果无法关闭占用8848端口的进程,也可以进入nacos的conf目录,修改配置文件中的端口:

 修改其中的内容:

启动

启动非常简单,进入bin目录,结构如下:

然后执行命令即可:

windows命令:

startup.cmd -m standalone

执行后的效果如图:

访问

在浏览器输入地址:http://127.0.0.1:8848/nacos即可:

 默认的账号和密码都是nacos,进入后:

Linux安装

Linux或者Mac安装方式与windows类似。

安装JDK

Nacos依赖于JDK运行,索引Linux上也需要安装JDK才行。

上传到某个目录,例如:/usr/local/

然后解压缩:

tar -xvf jdk-8u144-linux-x64.tar.gz 

然后重命名为java

配置环境变量:

export JAVA_HOME = /usr/local/java

export PATH =$PATH:$JAVA_HOME/bin

设置环境变量:

source /etc/profile 

上传安装包 

如图:

上传到Linux服务器的某个目录,例如/usr/local/src目录下:

 

解压

命令解压缩安装包:

tar -xvf nacos-server-1.4.1.tar.gz

然后删除安装包:

rm -rf nacos-server-1.4.1.tar.gz

目录中最终样式:

 

 目录内部:

端口配置

与windows中类似

启动

在nacos/bin目录中,输入命令启动Nacos:

sh startup.sh -m standalone

Nacos的依赖

父工程:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.5.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

客户端:

 <!-- nacos客户端依赖包 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

*不要忘了注释掉eureka的依赖

配置nacos地址

在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址:

java">spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848

 *不要忘记注释掉eureka的地址

重启

 重启微服务后,登录nacos管理页面,可以看到微服务信息:

 服务分级存储模型

一个服务可以有多个实例,例如我们的user-service,可以有:

127.0.0.1:8081

127.0.0.1:8082

127.0.0.1:8083

假如这些实例分布全国各地的不同机房,例如:

127.0.0.1:8081,在广州机房

127.0.0.1:8082,在广州机房

127.0.0.1:8083,在深圳机房

Nacos就将同一机房内的实例划分为一个集群。

也就是说,user-service是服务,一个服务可以包含多个集群,如广州、深圳,每个集群下可以有多个实例,形成分级模型,如图:

微服务互相访问时,应该尽可能访问同集群实例,因为本地访问速度更快。当本集群内不可能时,才访问其他集群。例如:

 深圳机房内的order-service应该优先访问同机房的user-service。

给user-service配置集群

修改user-service的application.yml文件,添加集群配置:

java">spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: SZ #集群名称

重启两个user-service实例后,可以在nacos控制台看到下面结果:

 再次复制一个user-service启动配置,添加属性:

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

配置如图所示:

 

 启动UserApplication3后再次查看nacos控制台:

同集群优先的负载均衡

默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。

因此Nacos中提供了一个nacosRule的实现,可以优先从同集群中挑选实例。

给order-service配置集群信息

修改order-service的applicaiton.yml文件,添加集群配置:

java">spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: SZ #集群名称

修改负载均衡规则

修改order-service的application.yml文件,修改负载均衡规则:

java">userservice:ribbon:NFLoadBalanceRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule #负载均衡规则

权重配置

实际部署中会出现这样的场景:

服务器设备性能有差异,部分实例所在机器性能较好,另一些较差,我们希望性能好的机器承担更多的用户请求。但默认情况下NacosRule是同集群内随机挑选,不会考虑机器的性能问题。

因此,Nacos提供了权重配置控制访问频率,权重越大则访问频率越高。

在nacos控制台,找到user-service的实例列表,点击编辑,即可修改权重:

 在弹出的编辑窗口,修改权重:

*如果权重修改为0,则该实例永远不会被访问

环境隔离

Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能。

nacos中可以有多个namespace

namespace下可以有group、service等

不同namespace之间相互隔离,例如不同namespace的服务互相不可见 

创建namespace

默认情况下,所有service、data、group都在同一个namespace,名为public:

可以点击页面新增按钮,添加一个namespace:

然后,填写表单:

就能在页面看到一个新的namespace:

微服务配置namespace

微服务配置namespace只能通过修改配置来实现。

例如,修改order-service的application.yml文件:

java">spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: SZnamespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 #命令空间,填ID

重启order-service后,访问控制台,可以看到下面的结果:

此时访问order-service,因为namespace不同,会导致找不到userservice,控制台会报错:

Nacos与Eureka的区别

Nacos的服务实例分为两种类型:

临时实例:如果实例宕机超过一定时间,会从服务列表剔除,默认的类型。

非临时实例:如果实例宕机,不会从服务列表剔除,也可以叫永久实例。

配置一个服务实例永久实例:

java">spring:cloud:nacos:discovery:ephemeral: false #设置为非临时实例

Nacos和Eureka整体结构类似,服务注册、服务注册、服务拉取、心跳等待,但是也存在一些差异:

Nacos与eureka的共同点:

都支持服务注册和服务拉取

都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos与Eureka的区别

Nacos支持服务端主动检测提供者状态:临时实例采用心跳模式,非临时实例采用主动检测模式

临时实例心跳不正常会被剔除,非临时实例则不会被剔除

Nacos支持服务列表变更的消息推送模式,服务列表更新更及时

Nacos集群默认采用AP方式,当集群中存在非临时实例时,采用CP模式;Eureka采用AP方式


http://www.ppmy.cn/devtools/94511.html

相关文章

第七节 流编辑器sed(stream editor)(7.2.2)

3.3 特殊符号的使用 特殊符号说明!对指定行以外的所有行应用命令打印当前行行号~"first~step"表示从first行开始,以步长step递增&代表匹配到的内容;实现一行命令语句可执行多条sed命令{}对单个地址或地址范围执行批量操作地址范围中用到的符号&#xff0c;做加法…

把MySQL的数据导入到PostgreSQL

CentOS7系统上有一个MySQL8的数据库&#xff0c;使用mysqldump -uroot -p dbname > bak.sql 导出的文件有1.3G 现打算把它全量导入到同一个机器上的postgresql&#xff08;使用yum安装的&#xff0c;版本为9.2&#xff09; 网上能搜到的例子&#xff0c;大多是pgloader&am…

Java - API

API全称"Application Programming Interface"&#xff0c;指应用程序编程接口 API&#xff08;JDK17.0&#xff09;链接如下 : Overview (Java SE 17 & JDK 17) (oracle.com)https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/中文版&#xff1a; Java17中…

Android进阶之路 - res、raw、assets 资源解析、区别对比

那天遇到一个资源目录层级的问题&#xff0c;索性重新整理记录一下&#xff0c;希望能帮到如吾往昔之少年的你们&#xff0c;哈哈哈哈哈哈… 一脸茫然&#xff0c;越写越多&#xff0c;时间成本属实有点大&#xff0c;就当一起来基础扫盲吧 resdrawablemipmapvaluescolor asset…

【区块链+食品安全】基于 FISCO BCOS 联盟链的供应链溯源管理系统 | FISCO BCOS应用案例

冷冻食品企业通常会面临以下痛点&#xff1a; 1. 食品安全问题&#xff1a;无法迅速确定受污染或有质量问题的产品来源&#xff0c;导致召回时效延迟&#xff0c;增加企业的风险和损失。 2. 信息不透明&#xff1a;传统的供应链系统存在记账信息孤岛&#xff0c;数据无法溯源…

贪心算法---分发饼干

题目&#xff1a; 假设你是一位很棒的家长&#xff0c;想要给你的孩子们一些小饼干。但是&#xff0c;每个孩子最多只能给一块饼干。 对每个孩子 i&#xff0c;都有一个胃口值 g[i]&#xff0c;这是能让孩子们满足胃口的饼干的最小尺寸&#xff1b;并且每块饼干 j&#xff0c…

笔记:在WPF中OverridesDefaultStyle属性如何使用

一、目的&#xff1a;介绍下在WPF中OverridesDefaultStyle属性如何使用 OverridesDefaultStyle 属性在 WPF 中用于控制控件是否使用默认的主题样式。将其设置为 True 时&#xff0c;控件将不会应用默认的主题样式&#xff0c;而是完全依赖于你在 Style 中定义的样式。以下是如何…

深入解析DDoS攻击:原理、影响与防御手段

随着互联网的普及和发展&#xff0c;网络安全问题日益凸显&#xff0c;其中分布式拒绝服务&#xff08;Distributed Denial of Service, DDoS&#xff09;攻击作为一种常见的网络攻击方式&#xff0c;给企业和组织带来了严重的经济损失和品牌形象损害。本文将深入解析DDoS攻击的…