（1）SpringCloud 整合Python

1.引言

      说到Python这门语言，应该都会很熟悉，近几年来Python大火，几乎都到了人人喊着：“人生苦短，我学Python”的境地，确实Python在机器学习方面有着得天独厚的优势，在Python语言中拥有很多现成的机器学习函数库，然后在Web开发中还是有着很多人使用Java作为服务器的后台语言，尤其是近几年来微服务的兴起，也有着越来越多的人使用SpringCloud（基于Java语言实现的微服务框架），因此就产生了这么一个需求：能否将Python的机器学习算法集成到SpringCloud中，作为我们Web系统的服务，当我们自己使用Python实现了一个新的机器学习算法的时候，可以同时为他人提供服务。用户在Web端提供数据，而Web平台提供算法进行计算，同时反馈给用户）。 要想实现上面的需求，其实就是存在着整合SpringCloud 整合Python的必要性。因此我查了SpringCloud的官网，还真的提供了整合Python语言的解决方案（其实是整合第三方语言的解决方案）。这个解决方案叫做：sidecar。通过使用**sidecar**我们可以将Python接口注册为SpringCloud的一个服务，实现Java（因为SpringCloud是Java语言的一款框架）和Python的双向通信，即：Python可以调用Java语言的接口，同时Java也可以调用Python语言的接口。

2. 什么是sidecar?

      我们刚刚说了使用sidecar可以将SpringCloud和第三方语言整合，那什么是sidecar呢？说白了sidecar就是springcloud提供的一个工具，使用该工具将第三方的rest接口集成到springcloud中来。那么如何使用sidecar呢？首先我们看一下官网的描述。

2.1 Polyglot支持Sidecar(官网描述)

      Spring Cloud Netflix Sidecar 包含一个简单的http api来获取给定服务的所有实例（即主机和端口）。然后可以通过从Eureka获取其路由条目的嵌入式Zuul代理来代理服务调用。可以通过主机查找或通过Zuul代理访问Spring Cloud Config服务器。但是第三方程序必须执行健康检查，以便Sidecar可以向应用程序启动或关闭时向eureka报告**（意思就是说：第三方程序必须提供一个接口告诉Spring Cloud自身是否还在运行？）**。如何使用Sidecar呢？官网给出了如下的步骤：

2.1.1 使用Sidecar步骤

• 添加Java包依赖

如果要在项目中包含Sidecar，需要使用org.springframework.cloud和artifact id spring-cloud-netflix-sidecar的依赖。

• 注解启动Sidecar

使用@EnableSidecar创建Spring Boot应用程序。此注释包括@EnableCircuitBreaker，@EnableDiscoveryClient和@EnableZuulProxy。

• 修改配置

配置Sidecar，应该将sidecar.port和sidecar.health-uri添加到application.yml。sidecar.port属性是非jvm应用程序正在侦听的端口。这样，Sidecar可以使用Eureka正确注册该应用。sidecar.health-uri是可以在非jvm应用程序上访问的，可以模拟Spring Boot健康指标。它应该返回一个json文档，如下所示：

{
  "status":"UP"
}

以下是Sidecar应用程序的application.yml示例：

server:
  port: 5678
spring:
  application:
    name: sidecar

sidecar:
  port: 8000
  health-uri: http://localhost:8000/health.json

2.1.2 Java调用非JVM程序接口

      我们使用Sidecar将第三方程序接口（比如Python）注册到SpringCloud之中，如何使用Python接口呢？这时候就非常简单了，此时我们就可以将Python接口当作Java接口进行调用（其实时通过springcloud去调用Sidecar，然后通过Sidecar去转发我们的程序请求）。

2.1.3 非JVM接口调用Java接口

      因为非JVM应用 被注册到SpringCloud之中，对于第三方应用程序来说，整个SpringCloud的内容，我们都可以进行调用了，比如我们有一个Java服务叫做customers，那么我们就可以通过url来调用，比如http://localhost:5678/customers（假设Sidecar在端口5678上），因为配置服务器（configserver）也属于SpringCloud的一个服务，因此非JVM语言也可以调用配置服务器的配置，比如使用如下的url： http:// localhost:5678/configserver

2.2 Sidecar总结

      看了官网的描述，似乎我们还是抓不住重点，到底应该如何结合Sidecar和第三方程序呢？依旧是如此的茫然。下面我着重说一下官网提供的重点：

• Sidecar是一个用于监听非JVM应用程序(可以是Python或者Node或者Php等等)的一个工具，通过Sidecar可以实现Java和第三方应用程序的双向交互
• 第三方应用程序必须要实现一个接口，实时向Sidecar报告自己的状态，告诉Sidecar自己还在运行着。
• Sidecar应用程序必须和第三方应用程序运行在同一台电脑上，也就是说他们之间是localhost，不能是ip访问（官网未提及）

3.Python和SpringCloud整合实例

      前面说了这么多理论性的东西，似乎我们只知道了一个事情：通过Sidecar可以实现SpringCloud和第三方应用程序的整合，就比如我们的Python，可以利用Sidecar将Python集成到我们的微服务中来，然后我们就可以利用Python强大的机器学习算法了。

      说了这么多，往往不如一个实例来的更加直接，现在我就使用Python来和SpringCloud整合。在我的程序结构如下所示：

• python接口中会提供一个服务功能：获取Python用户名和密码，用户名为：python，密码为python。同时python应该还提供一个健康接口，报告自己的健康状态
• Java服务会提供两个接口（JavaUser，PythonUser），JavaUser方法用于获得Java用户名和密码，用户名为：java，密码为java。PythonUser方法会调用python服务，获得Python用户名和密码。

3.1 定义Python服务

      在Python中，我使用flask提供Web服务，代码如下：

import json
from flask import Flask, Response
app = Flask(__name__)
@app.route("/health")
def health():
    result = {'status': 'UP'}
    return Response(json.dumps(result), mimetype='application/json')
@app.route("/getUser")
def getUser():
    result = {'username': 'python', 'password': 'python'}
    return Response(json.dumps(result), mimetype='application/json')
app.run(port=3000, host='0.0.0.0')

代码解释：

• Python服务监听3000接口
• health方法用于给Sidecar提供健康接口，用于实时向Sidecar提供自己的健康状态。
• getUser是Python向外界提供的服务，提供Python用户的用户名和密码

3.2 定义SpringCloud注册中心

application.properties配置文件

server.port=8000
spring.application.name=eureka-server
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:${server.port}/eureka/
eureka.client.registerWithEureka=false
eureka.client.fetchRegistry=false

main方法

package com.example.demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

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

代码解释：

• 注册中心启动端口：8000

3.3 定义sidecar

main方法

package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.sidecar.EnableSidecar;
@EnableSidecar
@SpringBootApplication
public class PySidecarApplication {

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

application.properties配置文件

spring.application.name=py-sidecar
server.port=8001
sidecar.port=3000
sidecar.health-uri=http://localhost:${sidecar.port}/health
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=10000
ribbon.ConnectTimeout=5000
ribbon.ReadTimeout=5000
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

代码解释：

• main方法使用了@EnableSidecar注解
• sidecar.port代表第三方程序运行的端口（比如上方的Python），所以监听端口为3000
• server.port代表sidecar运行的端口
• spring.application.name代表sidecar的应用名字**（后面要用到）**
• sidecar.health-uri是Python健康接口，应指向python的健康服务

3.4 定义Java服务

Java服务

package com.example.demo;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
@RestController
public class JavaController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @RequestMapping("/java-user")
    public String JavaUser() {
        return "{'username': 'java', 'password': 'java'}"  ;
    }
    @RequestMapping("/python-user")
    public String PythonUser() {
        return restTemplate.getForEntity("http://py-sidecar/getUser", String.class).getBody();
    }

}

main方法

package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.SpringCloudApplication;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
@SpringCloudApplication
public class RibbonConsumerApplication {
	@Bean
	@LoadBalanced
	RestTemplate restTemplate() {
		return new RestTemplate();
	}
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(RibbonConsumerApplication.class, args);
	}
}

application.properties

spring.application.name=java-service
server.port=8002
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

代码解释：

• server.port代表Java服务运行的端口
• spring.application.name代表Java服务应用的名字**（后面要用到）**
• 在PythonUser方法中，Java调用了Python服务，将Python用户返回**（注意：在这里Java语言调用了Python的接口，实现了Java和Python的通信）**
• 在JavaUser方法中，直接返回了Java用户的信息

3.5 服务相互调用

      在服务调用之前，我们先回顾一下代码都做了什么样子的事情：

• 定义了一个Python服务，运行在端口3000
• 定义了一个sidecar，运行在短就8001，监听Python端口3000，应用名字为py-sidecar
• 定义了一个Java服务，运行在端口8002，应用名字为java-service
• 服务的启动顺序：Python服务，注册中心，py-sidecar，java-service

3.5.1 调用Java原生服务

      对于Java原生服务的调用没有什么特别，直接访问URL即可，如：http://localhost:8002/java-user

3.5.2 Java调用Python服务

      在java-service服务的PythonUser中，Java调用了Python的服务，使用restTemplate模板，通过：http://{service_id}/{method}实现了对Python服务的调用**（这里我们调用的时Java的端口，返回的是Python的数据内容）**

3.5.3 通过sidecar调用Java服务

      我们使用了sidecar，所以我们可以使用sidecar实现对Java服务的调用，比如：http://{host}:{port}/{service_id}/{method},其中：

• host是sidecar的主机地址
• port是sidecar的端口地址
• service_id是Java服务的id
• method是Java服务的具体方法地址

      如果我们想通过sidecar获得Java用户的对象，可以这么写：http://localhost:8001/java-service/java-user

3.6 实例代码的下载地址

• CSDN的下载地址为：SpringCloud整合python
• GitHub的下载地址为：SpringCloud整合python（如果从码云下载代码，麻烦给小Demo一个Star，您的支持是我最大的动力）