在此特别感谢黑马程序员提供的课程

认识微服务

  • 随着互联网行业的发展,对服务的要求也越来越高,服务架构也从单体架构逐渐演变为现在流行的微服务架构。那这些架构之间有怎样的区别呢?

单体架构

  • 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
  • 单体架构优缺点如下
    • 优点
      • 架构简单
      • 部署成本低
    • 缺点
      • 耦合度高(维护困难、升级困难)

分布式架构

  • 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
  • 分布式架构优缺点如下
    • 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
    • 服务拆分的细粒度如何界定?
    • 服务之间如何调用?
    • 服务的调用关系如何管理?
  • 人们需要指定一套行之有效的标准来约数分布式架构

微服务

  • 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(例如积分服务挂了,不能影响到用户服务等其他服务)
  • 微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准,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
  • 但方案该怎么落地?选用什么样的技术栈?全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地方案
  • 其中在Java领域最引人瞩目的就是SpringCloud 提供的方案了

SpringCloud

  • SpringCloud 是目前国内使用最广泛的微服务架构。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。
  • 其中常见的组件包括
    • 微服务注册与发现
      • Eureka
      • Nacos
      • Consul
    • 服务远程调用
      • OpenFeign
      • Dubbo
    • 服务链路监控
      • Zipkin
      • Sleuth
    • 统一配置管理
      • SpringCloudConfig
      • Nacos
    • 统一网关路由
      • SpringCloudGateway
      • Zuul
    • 流控、降级、保护
      • Hystix
      • Sentinel
  • 另外,SpringCloud 底层是依赖于SpringBoot的,并且有版本的兼容关系,如下
Release Train Boot Version
2020.0.x aka llford 2.4.x
Hoxton 2.2.x,2.3.x (Starting with SR5)
Greenwich 2.1.x
Finchley 2.0.x
Edgware 1.5.x
Dalston 1.5.X
  • 本文的学习版本是Hoxton.SR10,因此对应的是SpringBoot版本是2.3.x

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:一种更好的分布式架构方案
    • 优点:拆分力度更小、服务更独立、耦合度更低
    • 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,集成了各种优秀的微服务功能组件

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

  • 微服务拆分的几个原则
    1. 不同微服务,不要重复开发相同业务
    2. 微服务数据独立,不要访问其他微服务的数据库
    3. 微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其他微服务调用

服务拆分示例

  • 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
  • 需求

    • 订单微服务和用户微服务必须有各自的数据库,相互独立
    • 订单服务和用户服务都对外暴露Restful的接口
    • 订单服务如果需要查询用户信息,只能调用用户服务的Restful接口,不能查询用户数据库

导入Sql语句

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CREATE DATABASE cloud_order;
USE cloud_order;
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_order
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_order`;
CREATE TABLE `tb_order` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '订单id',
`user_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户id',
`name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品名称',
`price` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品价格',
`num` int(10) NULL DEFAULT 0 COMMENT '商品数量',
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
UNIQUE INDEX `username`(`name`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 109 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Records of tb_order
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_order` VALUES (101, 1, 'Apple 苹果 iPhone 12 ', 699900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (102, 2, '雅迪 yadea 新国标电动车', 209900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (103, 3, '骆驼(CAMEL)休闲运动鞋女', 43900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (104, 4, '小米10 双模5G 骁龙865', 359900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (105, 5, 'OPPO Reno3 Pro 双模5G 视频双防抖', 299900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (106, 6, '美的(Midea) 新能效 冷静星II ', 544900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (107, 2, '西昊/SIHOO 人体工学电脑椅子', 79900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (108, 3, '梵班(FAMDBANN)休闲男鞋', 31900, 1);

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
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CREATE DATABASE cloud_user;
USE cloud_user;
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_user
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_user`;
CREATE TABLE `tb_user` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`username` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '收件人',
`address` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '地址',
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
UNIQUE INDEX `username`(`username`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 109 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Records of tb_user
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_user` VALUES (1, '柳岩', '湖南省衡阳市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (2, '文二狗', '陕西省西安市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (3, '华沉鱼', '湖北省十堰市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (4, '张必沉', '天津市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (5, '郑爽爽', '辽宁省沈阳市大东区');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (6, '范兵兵', '山东省青岛市');

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

导入demo

  • 导入黑马提供好的demo,里面包含了order-serviceuser-service,将其配置文件中的数据库修改为自己的配置,随后将这两个服务启动,开始我们的调用案例

实现远程调用案例

  • 在order-service中的web包下,有一个OrderController,是根据id查询订单的接口
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    @RestController
    @RequestMapping("order")
    public class OrderController {

    @Autowired
    private 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);
    }
    }
  • 我们打开浏览器,访问http://localhost:8080/order/101 ,是可以查询到数据的,但此时的user是null
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    {
    "id": 101,
    "price": 699900,
    "name": "Apple 苹果 iPhone 12 ",
    "num": 1,
    "userId": 1,
    "user": null
    }
  • 在user-service中的web包下,也有一个UserController,其中包含一个根据id查询用户的接口
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    @Slf4j
    @RestController
    @RequestMapping("/user")
    public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    /**
    * 路径: /user/110
    *
    * @param id 用户id
    * @return 用户
    */
    @GetMapping("/{id}")
    public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
    return userService.queryById(id);
    }
    }
  • 我们打开浏览器,访问http://localhost:8081/user/1 ,查询到的数据如下
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    {
    "id": 1,
    "username": "柳岩",
    "address": "湖南省衡阳市"
    }

案例需求

  • 修改order-service中的根据id查询订单业务,要求在查询订单的同时,根据订单中包含的userId查询出用户信息,一并返回
  • 因此,我们需要在order-service 中向user-service 发起一个http 请求,调用http://localhost:8081/user/{userId} 这个接口。
  • 大概步骤如下
    1. 注册一个RestTemplate 的实例到Spring 容器
    2. 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
    3. 将查询到的User 填充到Order 对象,一并返回

注册RestTemplate

  • 首先我们在order-service服务中的OrderApplication启动类中,注册RestTemplate实例
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    @MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
    @SpringBootApplication
    public class OrderApplication {

    public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
    return new RestTemplate();
    }
    }

实现远程调用

  • 修改order-service服务中的queryById方法

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    @Service
    public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
    // 1.查询订单
    Order order = orderMapper.findById(orderId);
    // 2. 远程查询User
    // 2.1 url地址,这里的url是写死的,后面会改进
    String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
    // 2.2 发起调用
    User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
    // 3. 存入order
    order.setUser(user);
    // 4.返回
    return order;
    }
    }
  • 再次访问http://localhost:8080/order/101, 这次就能看到User数据了

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    {
    "id": 101,
    "price": 699900,
    "name": "Apple 苹果 iPhone 12 ",
    "num": 1,
    "userId": 1,
    "user": {
    "id": 1,
    "username": "柳岩",
    "address": "湖南省衡阳市"
    }
    }

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,被其他微服务调用的服务(提供接口给其他微服务)
    • 服务消费者:一次业务中,调用其他微服务的服务(调用其他微服务提供的接口)
  • 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又调用的服务C,那么服务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提供了三个实例,占用的分别是8081、8082、8083端口
  • 那我们来思考几个问题
    • 问题一: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?
    • 问题二:有多个user-service实例地址,order-service调用时,该如何选择?
    • 问题三:order-service如何得知某个user-service实例是否健康,是不是已经宕机?

Eureka的结构和作用

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

  • 那么现在来回答之前的各个问题

    • 问题一:order-service如何得知user-service实例地址?
      • 获取地址信息流程如下
        1. 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
        2. eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
        3. 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
    • 问题二: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
    • 问题三: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,报告自己的状态,成为心跳
      • 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,就能将该故障实例排除了

        注意:一个微服务,即可以是服务提供者,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

  • 因此,我们接下来动手实践的步骤包括

    1. 搭建注册中心
      • 搭建EurekaServer
    2. 服务注册
      • 将user-service、order-service都注册到eureka
    3. 服务发现
      • 在order-service中完成服务拉取,然后通过负载均衡挑选一个服务,实现远程调用

搭建eureka-server

  • 首先我们注册中心服务端:eureka,这必须是一个独立的微服务

创建eureka-server服务

  • 在cloud-demo父工程下,创建一个子模块,这里就直接创建一个maven项目就好了,然后填写服务信息

引入eureka依赖

  • 引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖:
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    <dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    </dependency>

编写启动类

  • 给eureka-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
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    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer
    public class EurekaApplication {
    public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(EurekaApplication.class);
    }
    }

编写配置文件

  • 编写一个application.yml文件,内容如下
  • 为什么也需要配置eureka的服务名称呢?
    • eureka也会将自己注册为一个服务
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      server:
      port: 10086 ## 服务端口
      spring:
      application:
      name: eureka-server ## eureka的服务名称
      eureka:
      client:
      service-url: ## eureka的地址信息
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

启动服务

  • 启动微服务,然后在浏览器访问 http://localhost:10086/, 看到如下结果就是成功了

  • 从图中我们也可以看出eureka确实是将自己注册为了一个服务,这里的Kyle是主机名,也就是127.0.0.1

    UP (1) - Kyle:eureka-server:10086

服务注册

  • 下面,我们将user-service注册到eureka-server中去

引入依赖

  • 在user-service的pom.xml文件中,引入下面的eureka-client依赖
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    <!-- eureka-client -->
    <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
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    spring:
    application:
    name: order-service
    eureka:
    client:
    service-url:
    defaultZone: http://127.0.0.1:10086/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,再启动一个user-service,其操作步骤就是复制一份user-service的配置,name配置为UserApplication2,同时也要配合VM选项,修改端口号-Dserver.port=8082,点击确定之后,在IDEA的服务选项卡中,就会出现两个user-service启动配置,一个端口是8081,一个端口是8082
  • 之后我们按照相同的方法配置order-service,并将两个user-service和一个order-service都启动,然后查看eureka-server管理页面,发现服务确实都启动了,而且user-service有两个

服务发现

  • 下面,我们将order-service的逻辑修改: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.xml文件中,引入eureka-client依赖
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    <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,因此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
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    spring:
    application:
    name: orderservice
    eureka:
    client:
    service-url:
    defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

服务拉取和负载均衡

  • 最后,我们要去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表,并实现负载均衡
  • 不过这些操作并不需要我们来做,是需要添加一些注解即可
  • 在order-service的OrderApplication中,给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解
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    @MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
    @SpringBootApplication
    public class OrderApplication {

    public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
    return new RestTemplate();
    }
    }
  • 修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法,修改访问路径,用服务名来代替ip、端口
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    public Order queryOrderById(Long orderId) {
    // 1.查询订单
    Order order = orderMapper.findById(orderId);
    // 2. 远程查询User
    // 2.1 url地址,用user-service替换了localhost:8081
    String url = "http://user-service/user/" + order.getUserId();
    // 2.2 发起调用
    User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
    // 3. 存入order
    order.setUser(user);
    // 4.返回
    return order;
    }
  • Spring会自动帮我们从eureka-server端,根据user-service这个服务名称,获取实例列表,然后完成负载均衡

小结

  1. 搭建EurekaServer
    • 引入eureka-server依赖
    • 添加@EnableEurekaServer注解
    • 在application.yml中配置eureka地址
  2. 服务注册
    • 引入eureka-client依赖
    • 在application.yml中配置eureka地址
  3. 服务发现
    • 引入eureka-client依赖
    • 在application.yml中配置eureka地址
    • 在RestTemplate添加@LoadBalanced注解
    • 用服务提供者的服务名称远程调用

Ribbon负载均衡

  • 在这个小节,我们来说明@LoadBalanced注解是怎么实现的负载均衡功能

负载均衡原理

源码跟踪

  • 为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢?之前还得获取ip和端口
  • 答案显然是有人帮我们根据service名称,获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor,这个类会第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
  • 那下面我们来进行源码跟踪
  1. LoadBalancerInterceptor

    • 代码如下
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      public class LoadBalancerInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {
      private LoadBalancerClient loadBalancer;
      private LoadBalancerRequestFactory requestFactory;

      public LoadBalancerInterceptor(LoadBalancerClient loadBalancer, LoadBalancerRequestFactory requestFactory) {
      this.loadBalancer = loadBalancer;
      this.requestFactory = requestFactory;
      }

      public LoadBalancerInterceptor(LoadBalancerClient loadBalancer) {
      this(loadBalancer, new LoadBalancerRequestFactory(loadBalancer));
      }

      public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body, final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
      URI originalUri = request.getURI();
      String serviceName = originalUri.getHost();
      Assert.state(serviceName != null, "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);
      return (ClientHttpResponse)this.loadBalancer.execute(serviceName, this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));
      }
      }
    • 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
      1. request.getURI():获取请求uri,本利中就是http://user-service/user/1
      2. originalUri.getHost():获取uri路径的主机名,其实就是服务id,user-service
      3. this.loadBalancer.execute:处理服务id和用户请求
    • 这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型,我们继续跟入
  2. LoadBalancerClient

    • 继续跟入execute方法
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      public <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request, Object hint) throws IOException {
      ILoadBalancer loadBalancer = this.getLoadBalancer(serviceId);
      Server server = this.getServer(loadBalancer, hint);
      if (server == null) {
      throw new IllegalStateException("No instances available for " + serviceId);
      } else {
      RibbonServer ribbonServer = new RibbonServer(serviceId, server, this.isSecure(server, serviceId), this.serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));
      return this.execute(serviceId, (ServiceInstance)ribbonServer, (LoadBalancerRequest)request);
      }
      }
    • 代码是这样的
      1. getLoadBalancer(serviceId):根据服务id获取ILoadBalancer,而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来
      2. getServer(loadBalancer, hint):利用内置的负载均衡算法,从服务列表中选择一个,本例中,可以看到获取到的是8081端口
    • 放行后,再次访问并跟踪,这次获取到的是8082端口,果然实现了负载均衡
  3. 负载均衡策略IRule
    • 在刚才的代码中,可以看到获取服务是通过一个getServer的方法来做负载均衡,我们继续跟入,会发现这样一段代码
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      public Server chooseServer(Object key) {
      if (this.counter == null) {
      this.counter = this.createCounter();
      }

      this.counter.increment();
      if (this.rule == null) {
      return null;
      } else {
      try {
      return this.rule.choose(key);
      } catch (Exception var3) {
      logger.warn("LoadBalancer [{}]: Error choosing server for key {}", new Object[]{this.name, key, var3});
      return null;
      }
      }
      }
    • 在try/catch代码块中,进行服务选择的是this.rule.choose(key),那我们看看这个rule是谁
    • 这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,也就是轮询
    • 那么到这里,整个负载均衡的流程我们就清楚了
  4. 总结
    • 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
    • 整个流程如下
      1. 拦截我们的RestTemplate请求:http://user-service/user/1
      2. RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称,也就是user-service
      3. DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
      4. eureka返回列表,localhost:8081、localhost:8082
      5. IRule利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如localhost:8081
      6. RibbonLoadBalancerClient修改请求地址,用localhost:8081替代user-service,得到http://localhost:8081/user/1, 发起真实请求

负载均衡策略

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。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
    1. 代码方式:在order-service中的OrderApplication类中,定义一个IRule,此种方式定义的负载均衡规则,对所有微服务均有效
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      @Bean
      public IRule randomRule(){
      return new RandomRule();
      }
    2. 配置文件方式:在order-service中的application.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则
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      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

      注意:一般使用没人的负载均衡规则,不做修改

饥饿加载

  • Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时,才回去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长
  • 而饥饿加载在则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载
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    ribbon:
    eager-load:
    enabled: true ## 开启饥饿加载
    clients: user-service ## 指定对user-service这个服务进行饥饿加载,可以指定多个服务

小结

  1. Ribbon负载均衡规则
    • 规则接口是IRule
    • 默认实现是ZoneAvoidanceRule,根据zone选择服务列表,然后轮询
  2. 负载均衡自定义方式
    • 代码方式:配置灵活,但修改时需要重新打包发布
    • 配置方式:直观,方便,无需重新打包发布,但是无法做全局配置(只能指定某一个微服务)
  3. 饥饿加载
    • 开启饥饿加载
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      enable: true
    • 指定饥饿加载的微服务名称,可以配置多个
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      clients: 
      - user-service
      - xxx-service

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,SpringCloud Alibaba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,相比于Eureka,功能更加丰富,在国内受欢迎程度较高
  • 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:
  • 下载好了之后,将文件解压到非中文路径下的任意目录,目录说明:
    • bin:启动脚本
    • conf:配置文件
  • Nacos的默认端口是8848,如果你电脑上的其它进程占用了8848端口,请先尝试关闭该进程。
    • 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application.properties中的server.port
  • Nacos的启动非常简单,进入bin目录,打开cmd窗口执行以下命令即可
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    startup.cmd -m standalone
  • 之后在浏览器访问http://localhost:8848/nacos 即可,默认的登录账号和密码都是nacos

服务注册到Nacos

  • Nacos是SpringCloudAlibaba的组件,而SpringCloud Alibaba也遵循SpringCloud中定义的服务注册、服务发现规范。因此使用Nacos与使用Eureka对于微服务来说,并没有太大区别
  • 主要差异在于
    1. 依赖不同
    2. 服务地址不同

引入依赖

  • 在cloud-demo父工程的pom.xml文件中引入SpringCloudAlibaba的依赖
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    <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>
  • 然后在user-service和order-service中的pom文件引入nacos-discovery依赖
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    <dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>

    注意:同时也要将eureka的依赖注释/删除掉

配置Nacos地址

  • 在user-service和order-service的application.yml中添加Nacos地址
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    spring:
    cloud:
    nacos:
    server-addr: localhost:8848

    注意:同时也要将eureka的地址注释掉

重启服务

  • 重启微服务后,登录nacos的管理页面,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
  • 假如这些实例分布于全国各地的不同机房,例如
    • 127.0.0.1:8081,在杭州机房
    • 127.0.0.1:8082,在杭州机房
    • 127.0.0.1:8083,在上海机房
  • Nacod就将在同一机房的实例,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,例如在杭州,上海,每个集群下可以有多个实例,形成分级模型
  • 微服务相互访问时,应该尽可能访问同集群实例,因为本地访问速度更快,房本集群内不可用时,才去访问其他集群
    • 例如:杭州机房内的order-service应该有限访问同机房的user-service,若无法访问,则去访问上海机房的user-service

给user-service配置集群

  • 修改user-service的application.yml文件,添加集群配置
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    spring:
    cloud:
    nacos:
    server-addr: localhost:8848
    discovery:
    cluster-name: HZ ## 集群名称,杭州
  • 重启两个user-service实例
  • 之后我们再复制一个user-service的启动配置,端口号设为8083,之后修改application.yml文件,将集群名称设为上海,之后启动该服务

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    spring:
    cloud:
    nacos:
    server-addr: localhost:8848
    discovery:
    cluster-name: SH ## 集群名称,上海
  • 那么我们现在就启动了两个集群名称为HZ的user-service,一个集群名称为SH的user-service,在Nacos控制台看到如下结果

  • Nacos服务分级存储模型

    1. 一级是服务,例如user-service
    2. 二级是集群,例如杭州或上海
    3. 三级是实例,例如杭州机房的某台部署了user-service的服务器
  • 如何设置实例的集群属性
    • 修改application.yml文件,添加spring.cloud.nacos.discovery.cluster-name属性即可

同集群优先的负载均衡

  • 默认的ZoneAvoidanceRule并不能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
    1. 给order-service配置集群信息,修改其application.yml文件,将集群名称配置为HZ
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      spring:
      cloud:
      nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
      cluster-name: HZ ## 集群名称,杭州
    2. 修改负载均衡规则
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      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.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule ## 负载均衡规则
  • 那我们现在访问http://localhost:8080/order/101 ,同时观察三个user-service的日志输出,集群名称为HZ的两个user-service可以看到日志输出,而集群名称为SH的user-service则看不到日志输出
  • 那我们现在将集群名称为HZ的两个user-service服务停掉,那么现在访问http://localhost:8080/order/101, 则集群名称为SH的user-service会输出日志
  • NacosRule负载均衡策略
    1. 优先选择统计群服务实例列表
    2. 本地鸡群找不到提供者,才去其他集群寻找,并且会报警告
    3. 确定了可用实例列表后,再采用随机负载均衡挑选实例

权重配置

  • 实际部署中肯定会出现这样的场景
    • 服务器设备性能由沙溢,部分实例所在的机器性能较好,而另一些较差,我么你希望性能好的机器承担更多的用户请求
    • 但默认情况下NacosRule是统计群内随机挑选,不会考虑机器性能的问题
  • 因此Nacos提供了权重配置来控制访问频率,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,即可以修改权重

    注意:若权重修改为0,则该实例永远不会被访问
    我们可以将某个服务的权重修改为0,然后进行更新,然后也不会影响到用户的正常访问别的服务集群,之后我们可以给更新后的该服务,设置一个很小的权重,这样就会有一小部分用户来访问该服务,测试该服务是否稳定(类似于灰度测试)

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下可以由group、service等
    • 不同的namespace之间相互隔离,例如不同的namespace的服务互相不可见

创建namespace

  • 默认情况下,所有的service、data、group都是在同一个namespace,名为public
  • 我们点击命名空间 -> 新建命名空间 -> 填写表单,可以创建一个新的namespace

给微服务配置namespace

  • 给微服务配置namespace只能通过修改配置来实现
  • 例如,修改order-service的application.yml文件
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    spring:
    cloud:
    nacos:
    server-addr: localhost:8848
    discovery:
    cluster-name: HZ
    namespace: ea980a8c-c886-4a2c-8653-d29c62d518bb ## 命名空间,填上图中的命名空间ID
  • 重启order-service后,访问Nacos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user-service,若访问http://localhost:8080/order/101 则会报错

Nacos和Eureka的区别

  • Nacos的服务实例可以分为两种类型
    1. 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
    2. 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
  • 配置一个服务实例为永久实例
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    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、服务拉取、心跳等待,但是也存在一些差异

  • Nacos与Eureka的共同点

    1. 都支持服务注册和服务拉取
    2. 都支持服务提供者心跳方式做健康监测
  • Nacos与Eureka的区别
    1. 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(但是对服务器压力比较大,不推荐)
    2. 临时实例心跳不正常会被剔除,非临时实例则不会被剔除
    3. 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
    4. Nacos集群默认采用AP方式,当急群众存在非临时实例时,采用CP模式;Eureka采用AP方式

Nacos配置管理

  • Nacos除了可以做注册中心,同样还可以做配置管理来使用

统一配置管理

  • 当微服务部署的实例越来越多,达到数十、数百时,诸葛修改微服务配置就会让人抓狂,而且容易出错,所以我们需要一种统一配置管理方案,可以集中管理所有实例的配置
  • Nacos一方面可以将配置集中管理,另一方面可以在配置变更时,及时通知微服务,实现配置的热更新

在Nacos中添加配置文件

  • 如何在Nacos中管理配置呢
    • 配置列表 -> 点击右侧加号
  • 在弹出的表单中,填写配置信息
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    pattern:
    dateformat: yyyy-MM-dd HH:mm:ss

    注意:只有需要热更新的配置才有放到Nacos管理的必要,基本不会变更的一些配置,还是保存到微服务本地比较好(例如数据库连接配置等)

从微服务拉取配置

  • 微服务要拉取Nacos中管理的配置,并且与本地的application.yml配置合并,才能完成项目启动
  • 但如果上位读取application.yml,又如何得知Nacos地址呢?
  • Spring引入了一种新的配置文件:bootstrap.yml文件,会在application.yml之前被读取,流程如下

    1. 项目启动
    2. 加载bootstrap.yml文件,获取Nacos地址,配置文件id
    3. 根据配置文件id,读取Nacos中的配置文件
    4. 读取本地配置文件application.yml,与Nacos拉取到的配置合并
    5. 创建Spring容器
    6. 加载bean
  • 引入nacos-config依赖

    • 首先在user-service服务中,引入nacos-config的客户端依赖
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      <!--nacos配置管理依赖-->
      <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
      </dependency>
  • 添加bootstrap.yml
    • 然后在user-service中添加一个bootstrap.yml文件,内容如下
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      spring:
      application:
      name: user-service ## 服务名称
      profiles:
      active: dev #开发环境,这里是dev
      cloud:
      nacos:
      server-addr: localhost:8848 ## Nacos地址
      config:
      file-extension: yaml ## 文件后缀名
  • 这里会根据spring.cloud.nacos.server-addr获取Nacos地址,再根据${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}作为文件id,来读取配置。
  • 在本例中,就是读取user-service-dev.yaml
  • 测试是否真的读取到了,我们在user-service的UserController中添加业务逻辑,读取nacos中的配置信息pattern.dateformat配置
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    @Value("${pattern.dateformat}")
    private String dateformat;

    @GetMapping("/test")
    public String test() {
    return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
    }
  • 打开浏览器,访问http://localhost:8081/user/test, 看到如下结果,则说明确实读取到了配置信息

配置热更新

  • 我们最终的目的,是修改Nacos中的配置后,微服务中无需重启即可让配置生效,也就是配置热更新
  • 要实现配置热更新,可以使用两种方式

方式一

  • 在@Value注入的变量类上添加注解@RefreshScope(刷新作用域)
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    @Slf4j
    @RestController
    @RequestMapping("/user")
    @RefreshScope
    public class UserController {

    @Value("${pattern.dateformat}")
    private String dateformat;

    @GetMapping("/test")
    public String test() {
    return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
    }
    }
  • 测试是否热更新
    • 启动服务,打开浏览器,访问http://localhost:8081/user/test, 由于我们之前配置的dateformat是yyyy-MM-dd MM:hh:ss,所以看到的日期格式为2022-11-12 22:11:03
    • 那我们现在直接在Nacos中编辑配置信息,并保存
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      pattern:
      dateformat: yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss
    • 无需重启服务器,直接刷新页面,看到的日期格式为2022年11月12日 22:16:13,说明确实是热更新

方式二

  • 使用@ConfigurationProperties注解代替@Value注解
  • 在user-service服务中,添加一个类,读取pattern.dateformat属性
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    @Component
    @Data
    @ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
    public class PatternProperties {
    private String dateformat;
    }
  • 在UserController中用这个类来代替@Value
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    @Slf4j
    @RestController
    @RequestMapping("/user")
    @RefreshScope
    public class UserController {
    @Autowired
    private PatternProperties patternProperties;

    @GetMapping("/test")
    public String test() {
    return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(patternProperties.getDateformat()));
    }
    }
  • 使用同样的方法进行测试,这里就不赘述了

配置共享

  • 其实微服务启动时,回去Nacos读取多个配置文件,例如
    • [spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml,例如:user-service-dev.yaml
    • [spring.application.name].yaml,例如:userservice.yaml
  • [spring.application.name].yaml不包含环境,因此可以被多个环境共享
  • 那下面我们通过案例来测试配置共享

添加一个环境共享配置

  • 我们在Nacos中添加一个Data IDuser-service.yml文件,编写的配置内容如下
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    pattern:
    envSharedValue: 多环境共享属性值
  • 修改user-service-dev.yml文件
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    pattern:
    dateformat: yyyy/MM/dd HH:mm:ss
    env: user-service开发环境配置

在user-service中读取共享配置

  • 修改我们的PatternProperties类,添加envSharedValue和env属性
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    @Component
    @Data
    @ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
    public class PatternProperties {
    private String dateformat;
    private String envSharedValue;
    private String env;
    }
  • 同时修改UserController,添加一个方法
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    @Slf4j
    @RestController
    @RequestMapping("/user")
    @RefreshScope
    public class UserController {
    @Autowired
    private PatternProperties patternProperties;

    @GetMapping("/prop")
    public PatternProperties prop(){
    return patternProperties;
    }
    }
  • 修改UserApplication2的启动项,改变其profile值为test(改变环境),同时新建一个user-service-test.yml配置
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    pattern:
    dateformat: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    env: user-service测试环境配置
  • 那现在,我们的UserApplication加载的是user-service-dev.yml和user-service.yml这两个配置文件
  • 我们的UserApplication2加载的是user-service-test.yml和user-service.yml这两个配置文件
  • 启动这两个服务,打开浏览器分别访问http://localhost:8081/user/prophttp://localhost:8082/user/prop,看到的结果如下
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    {
    "dateformat": "yyyy/MM/dd HH:mm:ss",
    "envSharedValue": "多环境共享属性值",
    "env": "user-service开发环境配置"
    }
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    5
    {
    "dateformat": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss",
    "envSharedValue": "多环境共享属性值",
    "env": "user-service测试环境配置"
    }
  • 可以看出,不管是dev还是test环境,都读取到了envSharedValue这个属性的值,且dev和test也都有自己特有的属性值

配置共享的优先级

  • 当Nacos、服务笨蛋同时出现相同属性时,优先级也有高低之分
  • 服务名-profile.yaml > 服务名.yaml > 本地配置
    • user-service-dev.yaml > user-service.yaml > application.yaml

搭建Nacos集群

集群结构图

节点 ip port
nacos1 192.168.150.1 8845
nacos2 192.168.150.1 8846
nacos3 192.168.150.1 8847

搭建集群

  • 搭建集群的基本步骤
    1. 搭建数据库,初始化数据库表结构
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      CREATE DATABASE IF NOT EXISTS nacos_config;
      USE nacos_config;
      CREATE TABLE `config_info` (
      `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
      `data_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
      `group_id` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
      `content` LONGTEXT NOT NULL COMMENT 'content',
      `md5` VARCHAR(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',
      `gmt_create` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
      `src_user` TEXT COMMENT 'source user',
      `src_ip` VARCHAR(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',
      `app_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
      `c_desc` VARCHAR(256) DEFAULT NULL,
      `c_use` VARCHAR(64) DEFAULT NULL,
      `effect` VARCHAR(64) DEFAULT NULL,
      `type` VARCHAR(64) DEFAULT NULL,
      `c_schema` TEXT,
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_configinfo_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info';

      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = config_info_aggr */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `config_info_aggr` (
      `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
      `data_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
      `group_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'group_id',
      `datum_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'datum_id',
      `content` LONGTEXT NOT NULL COMMENT '内容',
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL COMMENT '修改时间',
      `app_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL,
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_configinfoaggr_datagrouptenantdatum` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`datum_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='增加租户字段';


      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = config_info_beta */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `config_info_beta` (
      `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
      `data_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
      `group_id` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',
      `app_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',
      `content` LONGTEXT NOT NULL COMMENT 'content',
      `beta_ips` VARCHAR(1024) DEFAULT NULL COMMENT 'betaIps',
      `md5` VARCHAR(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',
      `gmt_create` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
      `src_user` TEXT COMMENT 'source user',
      `src_ip` VARCHAR(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_configinfobeta_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_beta';

      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = config_info_tag */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `config_info_tag` (
      `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
      `data_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
      `group_id` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',
      `tag_id` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'tag_id',
      `app_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',
      `content` LONGTEXT NOT NULL COMMENT 'content',
      `md5` VARCHAR(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',
      `gmt_create` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
      `src_user` TEXT COMMENT 'source user',
      `src_ip` VARCHAR(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_configinfotag_datagrouptenanttag` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`tag_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_tag';

      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = config_tags_relation */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `config_tags_relation` (
      `id` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT 'id',
      `tag_name` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'tag_name',
      `tag_type` VARCHAR(64) DEFAULT NULL COMMENT 'tag_type',
      `data_id` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
      `group_id` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',
      `nid` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      PRIMARY KEY (`nid`),
      UNIQUE KEY `uk_configtagrelation_configidtag` (`id`,`tag_name`,`tag_type`),
      KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_tag_relation';

      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = group_capacity */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `group_capacity` (
      `id` BIGINT(20) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
      `group_id` VARCHAR(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Group ID,空字符表示整个集群',
      `quota` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额,0表示使用默认值',
      `usage` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',
      `max_size` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
      `max_aggr_count` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数,,0表示使用默认值',
      `max_aggr_size` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
      `max_history_count` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',
      `gmt_create` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_group_id` (`group_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='集群、各Group容量信息表';

      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = his_config_info */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `his_config_info` (
      `id` BIGINT(64) UNSIGNED NOT NULL,
      `nid` BIGINT(20) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `data_id` VARCHAR(255) NOT NULL,
      `group_id` VARCHAR(128) NOT NULL,
      `app_name` VARCHAR(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',
      `content` LONGTEXT NOT NULL,
      `md5` VARCHAR(32) DEFAULT NULL,
      `gmt_create` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
      `src_user` TEXT,
      `src_ip` VARCHAR(50) DEFAULT NULL,
      `op_type` CHAR(10) DEFAULT NULL,
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
      PRIMARY KEY (`nid`),
      KEY `idx_gmt_create` (`gmt_create`),
      KEY `idx_gmt_modified` (`gmt_modified`),
      KEY `idx_did` (`data_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='多租户改造';


      /******************************************/
      /* 数据库全名 = nacos_config */
      /* 表名称 = tenant_capacity */
      /******************************************/
      CREATE TABLE `tenant_capacity` (
      `id` BIGINT(20) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
      `tenant_id` VARCHAR(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Tenant ID',
      `quota` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额,0表示使用默认值',
      `usage` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',
      `max_size` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
      `max_aggr_count` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数',
      `max_aggr_size` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
      `max_history_count` INT(10) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',
      `gmt_create` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
      `gmt_modified` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_tenant_id` (`tenant_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='租户容量信息表';


      CREATE TABLE `tenant_info` (
      `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
      `kp` VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT 'kp',
      `tenant_id` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',
      `tenant_name` VARCHAR(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_name',
      `tenant_desc` VARCHAR(256) DEFAULT NULL COMMENT 'tenant_desc',
      `create_source` VARCHAR(32) DEFAULT NULL COMMENT 'create_source',
      `gmt_create` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '创建时间',
      `gmt_modified` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '修改时间',
      PRIMARY KEY (`id`),
      UNIQUE KEY `uk_tenant_info_kptenantid` (`kp`,`tenant_id`),
      KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
      ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='tenant_info';

      CREATE TABLE `users` (
      `username` VARCHAR(50) NOT NULL PRIMARY KEY,
      `password` VARCHAR(500) NOT NULL,
      `enabled` BOOLEAN NOT NULL
      );

      CREATE TABLE `roles` (
      `username` VARCHAR(50) NOT NULL,
      `role` VARCHAR(50) NOT NULL,
      UNIQUE INDEX `idx_user_role` (`username` ASC, `role` ASC) USING BTREE
      );

      CREATE TABLE `permissions` (
      `role` VARCHAR(50) NOT NULL,
      `resource` VARCHAR(255) NOT NULL,
      `action` VARCHAR(8) NOT NULL,
      UNIQUE INDEX `uk_role_permission` (`role`,`resource`,`action`) USING BTREE
      );

      INSERT INTO users (username, PASSWORD, enabled) VALUES ('nacos', '$2a$10$EuWPZHzz32dJN7jexM34MOeYirDdFAZm2kuWj7VEOJhhZkDrxfvUu', TRUE);

      INSERT INTO roles (username, role) VALUES ('nacos', 'ROLE_ADMIN');
    2. 配置Nacos
      • 我们进入Nacos的conf目录,修改配置文件cluster.conf.example,重命名为cluster.conf,然后添加内容,如果后面启动报错了,就把这里的127.0.0.1换成本机真实IP
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        127.0.0.1:8845
        127.0.0.1:8846
        127.0.0.1:8847
      • 然后修改application.properties文件,添加数据库配置
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        7
        spring.datasource.platform=mysql

        db.num=1

        db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
        db.user.0=root
        db.password.0=root
    3. 启动Nacos集群
      • 将nacos文件夹复制3份,分别命名为:nacos1、nacos2、nacos3
      • 然后分别修改这三个文件夹中的application.properties
        • nacos1
          1
          server.port=8845
        • nacos2
          1
          server.port=8846
        • nacos3
          1
          server.port=8847
    4. Nginx反向代理
      • 修改conf/nginx.conf文件,将下面的配置粘贴到http块中
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        14
        upstream nacos-cluster {
        server 127.0.0.1:8845;
        server 127.0.0.1:8846;
        server 127.0.0.1:8847;
        }

        server {
        listen 80;
        server_name localhost;

        location /nacos {
        proxy_pass http://nacos-cluster;
        }
        }
      • 启动nginx,然后在浏览器访问http://localhost/nacos 即可
      • 同时将bootstrap.yml中的Nacos地址修改为localhost:80,user-service和order-service中都改
        1
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        4
        spring:
        cloud:
        nacos:
        server-addr: localhost:80 ## Nacos地址
      • 重启服务,在Nacos中可以看到管理的服务

        若报错,请将前面的127.0.0.1换成本机ip,例如192.168.1.7这种的

Feign远程调用

  • 先来看看我们以前利用RestTemplate发起远程调用的代码
    1
    2
    String url = "http://user-service/user/" + order.getUserId();
    User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
  • 存在以下问题:
    1. 代码可读性差,编程体验不统一
    2. 参数复杂的URL难以维护(百度随便搜一个中文名词,然后看一下url有多长,有多少参数)
  • 我们可以利用Feign来解决上面提到的问题
  • Feign是一个声明式的http客户端,官网地址https://github.com/OpenFeign/feign, 其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送

Feign替代RestTemplate

  • Feign的使用步骤如下
    1. 引入依赖
      • 我们在order-service服务的pom文件中引入Feign的依赖
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        <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
    2. 添加注解
      • 在order-service的启动类上添加@EnableFeignClients注解,开启Feign的功能
    3. 编写Feign客户端
      • 在order-service中新建com.itcast.order.client包,然后新建一个接口,内容如下
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        @FeignClient("user-service")
        public interface UserClient {
        @GetMapping("/user/{id}")
        User findById(@PathVariable("id") Long id);
        }
      • 这个客户端主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息,比如
        1. 服务名称:user-service
        2. 请求方式:GET
        3. 请求路径:/user/{id}
        4. 请求参数:Long id
        5. 返回值类型:User
      • 这样,Feign就可以帮助我们发送http请求,无需自己使用RestTemplate来发送了
    4. 测试
      • 修改order-service中的OrderService类中的queryOrderById方法,使用Feign客户端代替RestTemplate
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        @Service
        public class OrderService {
        @Autowired
        private OrderMapper orderMapper;
        - @Autowired
        - private RestTemplate restTemplate;
        + @Autowired
        + private UserClient userClient;

        public Order queryOrderById(Long orderId) {
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        - String url = "http://user-service/user/" + order.getUserId();
        - User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        + User user = userClient.findById(order.getUserId());
        order.setUser(user);
        return order;
        }
        }

        修改后的代码相较于之前,就显得优雅多了

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        @Service
        public class OrderService {
        @Autowired
        private OrderMapper orderMapper;
        @Autowired
        private UserClient userClient;

        public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1. 查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        // 2. 利用Feign发起http请求,查询用户
        User user = userClient.findById(order.getUserId());
        // 3. 封账user到order
        order.setUser(user);
        // 4. 返回
        return order;
        }
        }

    5. 总结
      • 使用Feign的步骤
        1. 引入依赖
        2. 主启动类添加@EnableFeignClients注解
        3. 编写FeignClient接口
        4. 使用FeignClient中定义的方法替代RestTemplate

自定义配置

  • Feign可以支持很多的自定义配置,如下表所示
类型 作用 说明
feign.Logger.Level 修改日志级别 包含四种不同的级别:NONE、BASIC、HEADERS、FULL
feign.codec.Decoder 响应结果的解析器 http远程调用的结果做解析,例如解析json字符串为java对象
feign.codec.Encoder 请求参数编码 将请求参数编码,便于通过http请求发送
feign. Contract 支持的注解格式 默认是SpringMVC的注解
feign. Retryer 失败重试机制 请求失败的重试机制,默认是没有,不过会使用Ribbon的重试
  • 一般情况下,默认值就能满足我们的使用,如果需要自定义,只需要创建自定义的@Bean覆盖默认的Bean即可,下面以日志为例来演示如何自定义配置

配置文件方式

  • 基于配置文件修改Feign的日志级别可以针对单个服务
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    feign:  
    client:
    config:
    userservice: ## 针对某个微服务的配置
    loggerLevel: FULL ## 日志级别
  • 也可以针对所有服务
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    feign:  
    client:
    config:
    default: ## 这里用default就是全局配置,如果是写服务名称,则是针对某个微服务的配置
    loggerLevel: FULL ## 日志级别
  • 而日志的级别分为四种
    1. NONE:不记录任何日志信息,这是默认值
    2. BASIC:仅记录请求的方法,URL以及响应状态码和执行时间
    3. HEADERS:在BASIC的基础上,额外记录了请求和响应头的信息
    4. FULL:记录所有请求和响应的明细,包括头信息、请求体、元数据

Java代码方式

  • 也可以基于Java代码修改日志级别,先声明一个类,然后声明一个Logger.Level的对象
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    public class DefaultFeignConfiguration {
    @Bean
    public Logger.Level feignLogLevel(){
    return Logger.Level.BASIC; //日志级别设置为 BASIC
    }
    }
  • 如果要全局生效,将其放到启动类的@EnableFeignClients这个注解中
    1
    @EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration.class)
  • 如果是局部生效,则把它放到对应的@FeignClient注解中
    1
    @FeignClient(value = "user-service", configuration = DefaultFeignConfiguration.class)

Feign使用优化

  • Feign底层发起http请求,依赖于其他框架,其底层客户端实现包括
    1. URLConnection:默认实现,不支持连接池
    2. Apache HttpClient:支持连接池
    3. OKHttp:支持连接池
  • 因此提高Frign的性能主要手段就是使用连接池,代替默认的URLConnection
  • 这里我们使用Apache的HttpClient来演示
    1. 引入依赖
      • 在order-service的pom文件中引入Apache的HttpClient依赖
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        <!--httpClient的依赖 -->
        <dependency>
        <groupId>io.github.openfeign</groupId>
        <artifactId>feign-httpclient</artifactId>
        </dependency>
    2. 配置连接池
      • 在order-service的application.yml中添加配置
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        feign:
        client:
        config:
        default: ## default全局的配置
        logger-level: BASIC ## 日志级别,BASIC就是基本的请求和响应信息
        httpclient:
        enabled: true ## 开启feign对HttpClient的支持
        max-connections: 200 ## 最大的连接数
        max-connections-per-route: 50 ## 每个路径的最大连接数
  • 小结,Feign的优化
    1. 日志级别尽量使用BASIC
    2. 使用HttpClient或OKHttp代替URLConnection
      • 引入feign-httpclient依赖
      • 配置文件中开启httpclient功能,设置连接池参数

最佳实践

  • 所谓最佳实践,就是使用过程中总结的经验,最好的一种使用方式
  • 仔细观察发现,Feign的客户端与服务提供者的controller代码十分相似
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    @FeignClient(value = "user-service",configuration = DefaultFeignConfiguration.class)
    public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
    }
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    @RestController
    @RequestMapping("/user")
    @RefreshScope
    public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
    return userService.queryById(id);
    }
    }
  • 除了方法名,其余代码几乎一模一样,那有没有一种方法简化这种重复的代码编写呢?

继承方式

  • 这两部分相同的代码,可以通过继承来共享
    1. 定义一个API接口,利用定义方法,并基于SpringMVC注解做声明
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      public interface UserAPI{
      @GetMapping("/user/{id}")
      User findById(@PathVariable("id") Long id);
      }
    2. Feign客户端和Controller都继承该接口
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      @FeignClient(value = "user-service")
      public interface UserClient extends UserAPI{}
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      @RestController
      public class UserController implents UserAPI{
      public User findById(@PathVariable("id") Long id){
      // ...实现业务逻辑
      }
      }
  • 优点
    1. 简单
    2. 实现了代码共享
  • 缺点
    1. 服务提供方、服务消费方紧耦合
    2. 参数列表中的注解映射并不会继承,所以Controller中必须再次声明方法、参数列表、注解

抽取方式

  • 将Feign的Client抽取为独立模块,并且把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中,提供给所有消费者使用
  • 例如,将UserClient、User、Feign的默认配置都抽取到一个feign-api包中,所有微服务引用该依赖包,即可直接使用

实现基于抽取的最佳实践

  1. 抽取
    • 首先创建一个新的module,命名为feign-api,然后在pom文件中引入feign的starter依赖
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      <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
      </dependency>
    • 然后将order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中
  2. 在order-service中使用feign-api
    • 首先,将order-service中的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration等类或接口删除掉
    • 然后在order-service中的pom文件中引入我们自己编写的feign-api依赖
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      <dependency>
      <groupId>cn.itcast.demo</groupId>
      <artifactId>feign-api</artifactId>
      <version>1.0</version>
      </dependency>
    • 接着修改order-service中涉及到以上三个组件的代码爆红部分
  3. 解决包扫描问题
  • 现在UserClient在cn.itcast.feign.clients包下,而order-service的@EnableFeignClients注解是在cn.itcast.order包下,不在同一个包,无法扫描到UserClient
    • 方式一:指定Feign应该扫描的包
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      @EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")
    • 方式二:指定需要加载的Client接口
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      @EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

Gateway服务网关

  • SpringCloudGateway是SpringCloud的一个全新项目,该项目是基于Spring 5.0,SpringBoot2.0和ProjectReactor等响应式办成和事件流技术开发的网关,它旨在为微服务框架提供一种简单有效的统一的API路由管理方式

为什么需要网关

  • Gateway网关是我们服务的守门神,是所有微服务的统一入口
  • 网关的核心功能特性
    1. 请求路由
    2. 权限控制
    3. 限流
  • 架构图如下

  • 路由和负载均衡:一切请求都必须先经过gateway,但网关不处理业务,而是根据某种规则,把请求转发到某个微服务,这个过程叫路由。当然路由的目标服务有多个时,还需要做负载均衡

  • 权限控制:网关作为微服务的入口,需要校验用户是否有请求资格,如果没有则拦截
  • 限流:当请求量过高时,在网关中按照微服务能够接受的速度来放行请求,避免服务压力过大

  • 在SpringCloud中网关的实现包括两种

    1. gateway
    2. zuul
  • Zuul是基于Servlet的实现,属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux,属于响应式编程的实现,具备更好的性能

gateway快速入门

  • 下面,我们就来演示一下网关的基本路由功能,基本步骤如下
    1. 创建SpringBoot工程gateway,引入网关依赖
      • 创建一个maven工程就行,引入依赖如下
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        <!--网关-->
        <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos服务发现依赖-->
        <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
    2. 编写启动类
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      @SpringBootApplication
      public class GatewayApplication {
      public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(GatewayApplication.class,args);
      }
      }
    3. 编写基础配置和路由规则
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      server:
      port: 10010 ## 网关端口
      spring:
      application:
      name: gateway ## 服务名称
      cloud:
      nacos:
      server-addr: localhost:80 ## nacos地址(我这里还是用的nginx反向代理,你们可以启动一个单体的nacos,用8848端口)
      gateway:
      routes:
      - id: user-service ## 路由id,自定义,只需要唯一即可
      uri: lb://user-service ## 路由的目标地址,lb表示负载均衡,后面跟服务名称
      ## uri: http://localhost:8081 ## 路由的目标地址,http就是固定地址
      predicates: ## 路由断言,也就是判断请求是否符合路由规则的条件
      - Path=/user/** ## 这个是按照路径匹配,只要是以/user开头的,就符合规则
      - id: order-service ## 按照上面的写法,再配置一下order-service
      uri: lb://order-service
      predicates:
      - Path=/order/**
    4. 启动网关服务进行测试
      1. 网关陆游的流程图
  • 总结
    • 网关搭建的步骤
      1. 创建项目,引入nacos和gateway依赖
      2. 配置application.yml,包括服务基本信息,nacos地址、路由
    • 路由配置包括
      1. 路由id:路由的唯一表示
      2. 路由目标(uri):路由的目标地址,http代表固定地址,lb代表根据服务名称负载均衡
      3. 路由断言(predicates):判断路由的规则
      4. 路由过滤器(filters):对请求或相应做处理
  • 接下来我们就来重点学习路由断言和路由过滤器的详细知识

断言工厂

  • 我们在配置文件中写的断言规则只是字符串,这些字符串会被Predicate Factory读取并处理,转变为路由判断的条件
  • 例如Path=/user/**是按照路径匹配,这个规则是由org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理的,像这样的断言工厂,在SpringCloudGatewway还有十几个
名称 说明 示例
After 是某个时间点后的请求 - After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before 是某个时间点之前的请求 - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between 是某两个时间点之前的请求 - Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie 请求必须包含某些cookie - Cookie=chocolate, ch.p
Header 请求必须包含某些header - Header=X-Request-Id, \d+
Host 请求必须是访问某个host(域名) - Host=.somehost.org,.anotherhost.org
Method 请求方式必须是指定方式 - Method=GET,POST
Path 请求路径必须符合指定规则 - Path=/red/{segment},/blue/**
Query 请求参数必须包含指定参数 - Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr 请求者的ip必须是指定范围 - RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight 权重处理

过滤器工厂

  • GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器,可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理

路由过滤器的种类

  • Spring提供了31中不同的路由过滤器工厂,例如
名称 说明
AddRequestHeader 给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader 移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader 给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader 从响应结果中移除有一个响应头
RequestRateLimiter 限制请求的流量

请求头过滤器

  • 下面我们以AddRequestHeader为例,作为讲解

    需求:给所有进入user-service的请求都添加一个请求头:Truth=Welcome to Kyle’s Blog!

  • 只需要修改gateway服务的application.yml文件,添加路由过滤即可
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    server:
    port: 10010 ## 网关端口
    spring:
    application:
    name: gateway ## 服务名称
    cloud:
    nacos:
    server-addr: localhost:80 ## nacos地址
    gateway:
    routes:
    - id: user-service
    uri: lb://user-service
    predicates:
    - Path=/user/**
    filters:
    - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 添加请求头
  • 当前过滤器写在user-service路由下,因此仅仅对访问user-service的请求有效,我们在UserController中编写对应的方法来测试
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    @GetMapping("/test")
    public void test(@RequestHeader("Truth") String tmp) {
    System.out.println(tmp);
    }
  • 重启网关和user-service,打开浏览器访问http://localhost:10010/user/test, 控制台会输出Welcome to Kyle's Blog!,证明我们的配置已经生效

默认过滤器

  • 如果要对所有的路由都生效,则可以将过滤器工厂写到default下,格式如下
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    server:
    port: 10010 ## 网关端口
    spring:
    application:
    name: gateway ## 服务名称
    cloud:
    nacos:
    server-addr: localhost:80 ## nacos地址
    gateway:
    routes:
    - id: user-service
    uri: lb://user-service
    predicates:
    - Path=/user/**
    default-filters:
    - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 添加请求头
  • 重启网关服务,打开浏览器访问http://localhost:10010/user/test, 控制台依旧会输出Welcome to Kyle's Blog!,证明我们的配置已经生效

小结

  • 过滤器的作用是什么?
    • 对路由的请求或响应做加工处理,比如添加请求头
    • 配置在路由下的过滤器只对当前路由请求生效
  • default-filters的作用是什么?
    • 对所有路由都生效的过滤器

全局过滤器

  • 上面提到的31中过滤器的每一种的作用都是固定的,如果我们希望拦截请求,做自己的业务逻辑,则无法实现,这就要用到我们的全局过滤器了

全局过滤器的作用

  • 全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应,与GatewayFilter的作用一样。区别在于GatewayFilter通过配置定义,处理的逻辑是固定的,而GlobalFilter的逻辑需要我们自己编写代码实现
  • 定义的方式就是实现GlobalFilter接口
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    public interface GlobalFilter {
    /**
    * 处理当前请求,有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
    *
    * @param exchange 请求上下文,里面可以获取Request、Response等信息
    * @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器
    * @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
    */
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
    }
  • 在filter中编写自定义逻辑,可以实现下列功能
    1. 登录状态判断
    2. 权限校验
    3. 请求限流等

自定义全局过滤器

  • 需求:定义全局过滤器,拦截请求,判断请求参数是否满足下面条件
    1. 参数中是否有authorization
    2. authorization参数值是否为admin
  • 如果同时满足,则放行,否则拦截
  • 具体实现如下
    • 在gateway模块下新建cn.itcast.gateway.filter包,然后在其中编写AuthorizationFilter类,实现GlobalFilter接口,重写其中的filter方法
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      public class AuthorizationFilter implements GlobalFilter {
      @Override
      public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
      // 1. 获取请求参数
      MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
      // 2. 获取authorization参数
      String authorization = params.getFirst("authorization");
      // 3. 校验
      if ("admin".equals(authorization)) {
      // 4. 满足需求则放行
      return chain.filter(exchange);
      }
      // 5. 不满足需求,设置状态码,这里的常量底层就是401,在restFul中401表示未登录
      exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
      // 6. 结束处理
      return exchange.getResponse().setComplete();
      }
      }
  • 重启网关,测试我们的拦截器是否生效,打开浏览器访问http://localhost:10010/user/1,无法正常访问;加上需要的请求参数访问http://localhost:10010/user/1?authorization=admin, 可以看到正常数据
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    {
    "id": 1,
    "username": "柳岩",
    "address": "湖南省衡阳市"
    }

过滤器执行顺序

  • 请求进入网关会碰到三类过滤器:当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter
  • 请求路由后,会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter,合并到一个过滤器链(集合)中,排序后依次执行每个过滤器
  • 那么排序的规则是什么呢?
    • 每个过滤器都必须指定一个int类型的order值,order值越小,优先级越高,执行顺序越靠前(默认值为2147483647,即int最大值)
    • GlobalFilter通过实现Ordered接口,或者添加@Order注解来指定order值,需要我们自己指定
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      public class AuthorizationFilter implements GlobalFilter, Ordered {
      @Override
      public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
      // 1. 获取请求参数
      MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
      // 2. 获取authorization参数
      String authorization = params.getFirst("authorization");
      // 3. 校验
      if ("admin".equals(authorization)) {
      // 4. 满足需求则放行
      return chain.filter(exchange);
      }
      // 5. 不满足需求,设置状态码,这里的常量底层就是401,在restFul中401表示未登录
      exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
      // 6. 结束处理
      return exchange.getResponse().setComplete();
      }

      @Override
      public int getOrder() {
      return -1;
      }
      }
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      @Order(-1)
      @Component
      public class AuthorizationFilter implements GlobalFilter {
      @Override
      public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
      // 1. 获取请求参数
      MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
      // 2. 获取authorization参数
      String authorization = params.getFirst("authorization");
      // 3. 校验
      if ("admin".equals(authorization)) {
      // 4. 满足需求则放行
      return chain.filter(exchange);
      }
      // 5. 不满足需求,设置状态码,这里的常量底层就是401,在restFul中401表示未登录
      exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
      // 6. 结束处理
      return exchange.getResponse().setComplete();
      }
      }
    • 路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定,默认是按照声明顺序从1递增
    • 当过滤器的order值一样时,会按照defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行
      • 例如下面这种情况下的order值就会相同,如果我们在自定义全局过滤器中设定的order也为1,那么也会冲突
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        server:
        port: 10010 ## 网关端口
        spring:
        application:
        name: gateway ## 服务名称
        cloud:
        nacos:
        server-addr: localhost:80 ## nacos地址
        gateway:
        routes:
        - id: user-service
        uri: lb://user-service
        predicates:
        - Path=/user/**
        filters:
        - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 1
        - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 2
        - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 3
        default-filters:
        - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 1
        - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 2
        - AddRequestHeader=Truth, Welcome to Kyle's Blog! ## 3
    • 详细内容,可以查看源码:
      • org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()方法是先加载defaultFilters,然后再加载某个route的filters,然后合并。
      • org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()方法会加载全局过滤器,与前面的过滤器合并后根据order排序,组织过滤器链

跨域问题

什么是跨域问题

  • 跨域:域名不一致就是跨域,主要包括
    1. 域名不同:www.baidu.comwww.baidu.orgwww.js.commiaosha.js.com
    2. 域名相同,端口不同:localhost:8080和localhost:8081
  • 跨域问题:浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求,请求被浏览器拦截的问题
  • 解决方案:CORS
    • CORS是一个W3C标准,全称是”跨域资源共享”(Cross-origin resource sharing)。
    • 它允许浏览器向跨源服务器,发出XMLHttpRequest请求,从而克服了AJAX只能同源使用的限制。

解决跨域问题

  • 在gateway服务的application.yml文件中,添加下面的配置
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    spring:
    cloud:
    gateway:
    globalcors: ## 全局的跨域处理
    add-to-simple-url-handler-mapping: true ## 解决options请求被拦截问题
    corsConfigurations:
    '[/**]':
    allowedOrigins: ## 允许哪些网站的跨域请求
    - "http://localhost:9527"
    allowedMethods: ## 允许的跨域ajax的请求方式
    - "GET"
    - "POST"
    - "DELETE"
    - "PUT"
    - "OPTIONS"
    allowedHeaders: "*" ## 允许在请求中携带的头信息
    allowCredentials: true ## 是否允许携带cookie
    maxAge: 360000 ## 这次跨域检测的有效期

完结撒花,期末事儿比较多,学的好慢