微服务概述

ops/2024/10/11 5:28:13/

目录

服务架构

单体架构

分布式架构 

微服务

 SpringClound微服务

​编辑 总结

服务拆分和远程调用 

服务拆分原则 

 服务拆分例子

准备两个数据库，给两个独立的模块（服务）准备一个数据库

准备一个父工程管理依赖，两个子工程

order-service的application.yml文件

user-service的application.yml文件

在order-service工程中使用restTemplate调用user-service工程的接口

提供者与消费者

 Eureka注册中心

Eureka的结构和作用 

搭建eureka 

搭建eureka-server 

1.首先大家注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务 

2.导入eureka依赖

 3.编写配置类，并使用@EnableEurekaServer，开启eureka服务端

4.编写application.yml配置文件

5.启动访问

注册eureka客户端

 1.引入依赖

2.在application.yml文件中编写eureka服务端地址进行连接，并给这个服务起一个名字

 3.启动eureka服务端和两个子工程的服务

4.启动多个user-service实例，搭建集群 

在order-service工程下使用eureka根据微服务的名字来获取 user-service的ip地址和端口号

1.使用@LoadBalanced注解，让restTemplate开启微服务负载均衡

2.直接使用user-service服务的名字代替ip地址和端口号

3.在user-service子工程中添加端口号标识，来确定访问了哪个user-service(有两个端口号不同的服务)

4.测试

Ribbon负载均衡 

负载均衡原理 

 负载均衡策略

 自定义负载均衡策略

第一种：代码实现，重新维护一个IRule类型的bean,覆盖默认的IRule

饥饿加载

服务架构

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。

单体架构的优缺点如下：

优点：

缺点：

  • 耦合度高（维护困难、升级困难）

分布式架构 

根据业务功能对系统做拆分，每个业务功能模块作为独立项目开发，称为一个服务。 

分布式架构的优缺点：

优点：

  • 降低服务耦合
  • 有利于服务升级和拓展

缺点：

  • 服务调用关系错综复杂

分布式架构虽然降低了服务耦合，但是服务拆分时也有很多问题需要思考：

  • 服务拆分的粒度如何界定？
  • 服务之间如何调用？
  • 服务的调用关系如何管理？

人们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。

微服务

微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。 

微服务的架构特征：

  • 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
  • 自治：团队独立、技术独立、数据独立，独立部署和交付
  • 面向服务：服务提供统一标准的接口，与语言和技术无关
  • 隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题

 SpringClound微服务

SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址：https://spring.io/projects/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。

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

 总结

  • 单体架构：简单方便，高度耦合，扩展性差，适合小型项目。例如：学生管理系统

  • 分布式架构：松耦合，扩展性好，但架构复杂，难度大。适合大型互联网项目，例如：京东、淘宝

  • 微服务：一种良好的分布式架构方案

    ①优点：拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低

    ②缺点：架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高

  • SpringCloud是微服务架构的一站式解决方案，集成了各种优秀微服务功能组件

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。 

服务拆分原则 

 服务拆分例子

准备两个数据库，给两个独立的模块（服务）准备一个数据库

准备一个父工程管理依赖，两个子工程

cloud-demo：父工程，管理依赖

  • order-service：订单微服务，负责订单相关业务
  • user-service：用户微服务，负责用户相关业务

 

 父工程pom.xml文件，注意父工程使用pom方式打包，并导入springboot的父工程

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>cn.itcast.demo</groupId><artifactId>cloud-demo</artifactId><version>1.0</version><modules><module>user-service</module><module>order-service</module></modules><packaging>pom</packaging><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.9.RELEASE</version><relativePath/></parent><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding><java.version>1.8</java.version><spring-cloud.version>Hoxton.SR10</spring-cloud.version><mysql.version>5.1.47</mysql.version><mybatis.version>2.1.1</mybatis.version><mybatisplus.version>3.4.2</mybatisplus.version></properties><dependencyManagement><dependencies><!-- springCloud的父工程，管理依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!-- mysql驱动 --><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>${mysql.version}</version></dependency><!--mybatis--><!-- <dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>${mybatis.version}</version></dependency>--><!--mybatisplus起步依赖--><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId><version>${mybatisplus.version}</version></dependency></dependencies></dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency></dependencies>
</project>

子工程pom.xml文件，在<parent>中导入父工程的依赖管理

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><artifactId>cloud-demo</artifactId><groupId>cn.itcast.demo</groupId><version>1.0</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>order-service</artifactId><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency><!--&lt;!&ndash;mybatis&ndash;&gt;<dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId></dependency>--><!--mybatisplus起步依赖--><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId><version>3.4.2</version></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build>
</project>

order-service的application.yml文件

java">server:port: 8080
spring:datasource:url: jdbc:mysql://192.168.230.100:3306/cloud_order?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=falseusername: rootpassword: 1234driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
#mybatis:
#  type-aliases-package: cn.itcast.user.pojo
#  configuration:
#    map-underscore-to-camel-case: true
# 设置mp运行时行为
mybatis-plus:configuration:log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpltype-aliases-package: cn.itcast.user.pojo
logging:level:cn.itcast: debugpattern:dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS

user-service的application.yml文件

java">server:port: 8081
spring:datasource:url: jdbc:mysql://192.168.230.100:3306/cloud_user??useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=falseusername: rootpassword: 1234driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
mybatis:type-aliases-package: cn.itcast.user.pojoconfiguration:map-underscore-to-camel-case: true
logging:level:cn.itcast: debugpattern:dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS

在order-service工程中使用restTemplate调用user-service工程的接口

order-service就是服务消费者，user-service就是服务提供者

java">@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);//2.使用restTemplate向user-service服务发送请求获取用户数据String url="http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);order.setUser(user);// 4.返回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，调用其它微服务的服务。（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又调用了服务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： 

有以下几个问题：

  • order-service在发起远程调用的时候，该如何得知user-service实例的ip地址和端口？
  • 有多个user-service实例地址，order-service调用时该如何选择？
  • order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

Eureka的结构和作用 

解决之前的问题。

问题1：order-service如何得知user-service实例地址？

获取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）。这个叫服务注册
  • 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

问题2：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

问题3：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

  • user-service会每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己状态，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

注意：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

注意：只有将当前服务注册到eureka服务端，才可以来去其他服务的实例地址

搭建eureka 

 

搭建eureka-server 

1.首先大家注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务 

2.导入eureka依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>cn.itcast.demo</groupId><artifactId>cloud-demo</artifactId><version>1.0</version></parent><groupId>org.example</groupId><artifactId>eureka-server</artifactId><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies>
<!--        导入eureka依赖，因为cloud-demo父工程管理的spring-cloud各种组件的依赖，所以不用指定版本号--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency></dependencies></project>

 3.编写配置类，并使用@EnableEurekaServer，开启eureka服务端

java">@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer//开启eureka
public class EurekaApp {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaApp.class,args);}
}

4.编写application.yml配置文件

java">server:port: 10086
spring:application:name: eureka-server #配置这个服务的名字
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka #默认的注册地址

5.启动访问

注册eureka客户端

 1.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>

2.在application.yml文件中编写eureka服务端地址进行连接，并给这个服务起一个名字

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

java">server:port: 8081
spring:datasource:url: jdbc:mysql://192.168.230.130:3306/cloud_user??useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=falseusername: rootpassword: 1234driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driverapplication:name: user-service
#mybatis:
#  type-aliases-package: cn.itcast.user.pojo
#  configuration:
#    map-underscore-to-camel-case: true
# 设置mp运行时行为
mybatis-plus:configuration:log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpltype-aliases-package: cn.itcast.user.pojo
logging:level:cn.itcast: debugpattern:dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS
eureka:client:service-url: #eureka的服务端地址defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

 3.启动eureka服务端和两个子工程的服务

4.启动多个user-service实例，搭建集群 

 

设置端口号

 

启动之后user-service服务变成2个

在order-service工程下使用eureka根据微服务的名字来获取 user-service的ip地址和端口号

1.使用@LoadBalanced注解，让restTemplate开启微服务负载均衡

java">    //配置restTemplate bean@Bean@LoadBalanced//让restTemplate开启微服务负载均衡public RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}

2.直接使用user-service服务的名字代替ip地址和端口号

java">@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);//2.使用restTemplate向user-service服务发送请求获取用户数据
//        String url="http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();String url="http://user-service/user/"+order.getUserId();User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);order.setUser(user);// 4.返回return order;}
}

3.在user-service子工程中添加端口号标识，来确定访问了哪个user-service(有两个端口号不同的服务)

java">@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;@Value("${server.port}")private Integer port;public User queryById(Long id) {User user= userMapper.findById(id);user.setUsername(user.getUsername()+port);return user;}
}

4.测试

可以发现eureka默认的负载均衡默认策略是轮询模式 

Ribbon负载均衡 

我们添加了@LoadBalanced注解，即可实现负载均衡功能，这是什么原理呢？ 

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。 

 SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器LoadBalancerIntercepor，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： 

不同规则的含义如下：

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。
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AvailabilityFilteringRule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..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： 

第一种：代码实现，重新维护一个IRule类型的bean,覆盖默认的IRule
java">   //自定义一个负载均衡Rule bean覆盖默认的负载均衡Rule@Beanpublic IRule randomRule(){return new RandomRule();}

 第二种：配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，直接修改IRule的配置

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

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，采取eureka下拉取指定服务的ip端口，第一次请求时间会很长。

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，但是启动项目的时间会比较长,通过下面配置开启饥饿加载：

java">ribbon:eager-load:enabled: trueclients: user-service # 指定对哪个微服务进行饥饿加载


http://www.ppmy.cn/ops/123826.html

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