SpringCloud微服务治理一（介绍，环境搭建，Eureka）

1.远程调用方式

了解一下微服务的调用方式

1.1.RPC

RPC，即 Remote Procedure Call（远程过程调用），是一个计算机通信协议。 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。

1.2.Http

Http协议：超文本传输协议，是一种应用层协议。

2.Http客户端工具

2.1 Spring的RestTemplate

Spring提供了一个RestTemplate模板工具类，对基于Http的客户端进行了封装，并且实现了对象与json的序列化和反序列化，非常方便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型，而是进行了抽象，目前常用的3种都有支持：

• HttpClient
• OkHttp
• JDK原生的URLConnection（默认的）

首先在项目中注册一个RestTemplate对象，可以在启动类位置注册：

@SpringBootApplication
public class HttpDemoApplication {

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

    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        // 默认的RestTemplate，底层是走JDK的URLConnection方式。
        return new RestTemplate();
    }
}

在测试类中直接@Autowired注入：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class)
public class HttpDemoApplicationTests {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Test
    public void httpGet() {
        User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/hello", User.class);
        System.out.println(user);
    }
}

接下来正式介绍微服务。

3.SpringCloud

3.1.简介

SpringCloud是Spring旗下的项目之一，官网地址：http://projects.spring.io/spring-cloud/

SpringCloud将现在非常流行的一些技术整合到一起，实现了诸如：配置管理，服务发现，智能路由，负载均衡，熔断器，控制总线，集群状态等等功能。其主要涉及的组件包括：

netflix

• Eureka：注册中心
• Zuul：服务网关
• Ribbon：负载均衡
• Feign：服务调用
• Hystix：熔断器

接下来，我们就一一学习SpringCloud中的重要组件。

4.微服务场景模拟

首先，我们需要模拟一个服务调用的场景。方便后面学习微服务架构

4.1.服务提供者

我们新建一个项目，对外提供查询用户的服务。

4.1.1.Spring脚手架创建工程

依赖也已经全部自动引入：

    4.0.0

    com.leyou.demo
    user-service-demo
    0.0.1-SNAPSHOT
    jar

    user-service-demo
    Demo project for Spring Boot

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.0.1.RELEASE
         
    

    
        UTF-8
        UTF-8
        1.8
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-jdbc
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            1.3.2
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            runtime
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

当然，因为要使用通用mapper，所以我们需要手动加一条依赖：

    tk.mybatis
    mapper-spring-boot-starter
    2.0.2

非常快捷啊！

4.1.2.编写代码

添加一个对外查询的接口：

@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
        return this.userService.queryById(id);
    }
}

Service：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public User queryById(Long id) {
        return this.userMapper.selectByPrimaryKey(id);
    }
}

mapper:

@Mapper
public interface UserMapper extends tk.mybatis.mapper.common.Mapper{
}

实体类：

@Table(name = "tb_user")
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    // 用户名
    private String userName;

    // 密码
    private String password;

    // 姓名
    private String name;

    // 年龄
    private Integer age;

    // 性别，1男性，2女性
    private Integer sex;

    // 出生日期
    private Date birthday;

    // 创建时间
    private Date created;

    // 更新时间
    private Date updated;

    // 备注
    private String note;

   // 。。。省略getters和setters
}

属性文件,这里我们采用了yaml语法，而不是properties：

server:
  port: 8081
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb01
    username: root
    password: 123
    hikari:
      maximum-pool-size: 20
      minimum-idle: 10
mybatis:
  type-aliases-package: com.leyou.userservice.pojo

4.2.服务调用者

4.2.1.创建工程

与上面类似，需要注意的是，我们调用user-service的功能，因此不需要mybatis相关依赖了。

pom：

    4.0.0

    com.leyou.demo
    user-consumer-demo
    0.0.1-SNAPSHOT
    jar

    user-consumer-demo
    Demo project for Spring Boot

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.0.1.RELEASE
         
    

    
        UTF-8
        UTF-8
        1.8
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
        
            com.squareup.okhttp3
            okhttp
            3.9.0
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

4.2.2.编写代码

首先在启动类中注册RestTemplate：

@SpringBootApplication
public class UserConsumerDemoApplication {

    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        // 这次我们使用了OkHttp客户端,只需要注入工厂即可
        return new RestTemplate(new OkHttp3ClientHttpRequestFactory());
    }

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

通过RestTemplate远程查询user-service-demo中的接口：

@Component
public class UserDao {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public User queryUserById(Long id){
        String url = "http://localhost:8081/user/" + id;
        return this.restTemplate.getForObject(url, User.class);
    }
}

然后编写user-service，循环查询UserDAO信息：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    public List querUserByIds(List ids){
        List users = new ArrayList<>();
        for (Long id : ids) {
            User user = this.userDao.queryUserById(id);
            users.add(user);
        }
        return users;
    }
}

编写controller：

@RestController
@RequestMapping("consume")
public class ConsumerController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping
    public List consume(@RequestParam("ids") List ids) {
        return this.userService.queryUserByIds(ids);
    }
}

4.3.问题？

• 在consumer中，我们把url地址硬编码到了代码中，不方便后期维护
• consumer需要记忆user-service的地址，如果出现变更，可能得不到通知，地址将失效
• consumer不清楚user-service的状态，服务宕机也不知道
• user-service只有1台服务，不具备高可用性
• 即便user-service形成集群，consumer还需自己实现负载均衡

其实上面说的问题，概括一下就是分布式服务必然要面临的问题：

• 服务管理
  • 如何自动注册和发现
  • 如何实现状态监管
  • 如何实现动态路由
• 服务如何实现负载均衡
• 服务如何解决容灾问题
• 服务如何实现统一配置

以上的问题，我们都将在SpringCloud中得到答案。

5.Eureka注册中心

5.1.原理图

基本架构：

image.png

• Eureka：就是服务注册中心（可以是一个集群），对外暴露自己的地址
• 提供者：启动后向Eureka注册自己信息（地址，提供什么服务）
• 消费者：向Eureka订阅服务，Eureka会将对应服务的所有提供者地址列表发送给消费者，并且定期更新
• 心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

5.2.入门案例

5.2.1.编写EurekaServer

接下来我们创建一个项目，启动一个EurekaServer：

依然使用spring提供的快速搭建工具，选择依赖：

完整的Pom文件：

    4.0.0

    com.leyou.demo
    eureka-demo
    0.0.1-SNAPSHOT
    jar

    eureka-demo
    Demo project for Spring Boot

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.0.1.RELEASE
         
    

    
        UTF-8
        UTF-8
        1.8
        
        Finchley.RC1
    

    
        
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-netflix-eureka-server
        
    

    
        
            
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-dependencies
                ${spring-cloud.version}
                pom
                import
            
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

    
        
            spring-milestones
            Spring Milestones
            https://repo.spring.io/milestone
            
                false
            
        
    

编写启动类：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer // 声明这个应用是一个EurekaServer
public class EurekaDemoApplication {

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

编写配置：

server:
  port: 10086 # 端口
spring:
  application:
    name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false # 是否注册自己的信息到EurekaServer，默认是true
    fetch-registry: false # 是否拉取其它服务的信息，默认是true
    service-url: # EurekaServer的地址，现在是自己的地址，如果是集群，需要加上其它Server的地址。
      defaultZone: http://127.0.0.1:${server.port}/eureka

启动服务，并访问：http://127.0.0.1:10086/eureka

5.2.2.将user-service注册到Eureka

注册服务，就是在服务上添加Eureka的客户端依赖，客户端代码会自动把服务注册到EurekaServer中。

我们在user-service-demo中添加Eureka客户端依赖：

先添加SpringCloud依赖：

    
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-dependencies
            Finchley.RC1
            pom
            import
        
    



    
        spring-milestones
        Spring Milestones
        https://repo.spring.io/milestone
        
            false
        
    

然后是Eureka客户端：

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

在启动类上开启Eureka客户端功能

通过添加@EnableDiscoveryClient来开启Eureka客户端功能

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient // 开启EurekaClient功能
public class UserServiceDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserServiceDemoApplication.class, args);
    }
}

编写配置

server:
  port: 8081
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb01
    username: root
    password: 123
    hikari:
      maximum-pool-size: 20
      minimum-idle: 10
  application:
    name: user-service # 应用名称
mybatis:
  type-aliases-package: com.leyou.userservice.pojo
eureka:
  client:
    service-url: # EurekaServer地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true # 当调用getHostname获取实例的hostname时，返回ip而不是host名称
    ip-address: 127.0.0.1 # 指定自己的ip信息，不指定的话会自己寻找

注意：

• 这里我们添加了spring.application.name属性来指定应用名称，将来会作为应用的id使用。
• 不用指定register-with-eureka和fetch-registry，因为默认是true

重启项目，访问Eureka监控页面http://127.0.0.1:10086/eureka查看

我们发现user-service服务已经注册成功了

5.2.3.消费者从Eureka获取服务

接下来我们修改consumer-demo，尝试从EurekaServer获取服务。

方法与消费者类似，只需要在项目中添加EurekaClient依赖，就可以通过服务名称来获取信息了！

1）添加依赖：

先添加SpringCloud依赖：

    
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-dependencies
            Finchley.RC1
            pom
            import
        
    



    
        spring-milestones
        Spring Milestones
        https://repo.spring.io/milestone
        
            false
        
    

然后是Eureka客户端：

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

2）在启动类开启Eureka客户端

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient // 开启Eureka客户端
public class UserConsumerDemoApplication {
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate(new OkHttp3ClientHttpRequestFactory());
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserConsumerDemoApplication.class, args);
    }
}

3）修改配置：

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: consumer # 应用名称
eureka:
  client:
    service-url: # EurekaServer地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true # 当其它服务获取地址时提供ip而不是hostname
    ip-address: 127.0.0.1 # 指定自己的ip信息，不指定的话会自己寻找

4）修改代码，用DiscoveryClient类的方法，根据服务名称，获取服务实例：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;// Eureka客户端，可以获取到服务实例信息

    public List queryUserByIds(List ids) {
        List users = new ArrayList<>();
        // String baseUrl = "http://localhost:8081/user/";
        // 根据服务名称，获取服务实例
        List instances = discoveryClient.getInstances("user-service");
        // 因为只有一个UserService,因此我们直接get(0)获取
        ServiceInstance instance = instances.get(0);
        // 获取ip和端口信息
        String baseUrl = "http://"+instance.getHost() + ":" + instance.getPort()+"/user/";
        ids.forEach(id -> {
            // 我们测试多次查询，
            users.add(this.restTemplate.getForObject(baseUrl + id, User.class));
            // 每次间隔500毫秒
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        return users;
    }
}

5.4.Eureka进阶

5.4.1.高可用的Eureka Server

Eureka Server即服务的注册中心，在刚才的案例中，我们只有一个EurekaServer，事实上EurekaServer也可以是一个集群，形成高可用的Eureka中心。

动手搭建高可用的EurekaServer

我们假设要搭建两条EurekaServer的集群，端口分别为：10086和10087

1）我们修改原来的EurekaServer配置：

server:
  port: 10086 # 端口
spring:
  application:
    name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
eureka:
  client:
    service-url: # 配置其他Eureka服务的地址，而不是自己，比如10087
      defaultZone: http://127.0.0.1:10087/eureka

所谓的高可用注册中心，其实就是把EurekaServer自己也作为一个服务进行注册，这样多个EurekaServer之间就能互相发现对方，从而形成集群。因此我们做了以下修改：

• 删除了register-with-eureka=false和fetch-registry=false两个配置。因为默认值是true，这样就会吧自己注册到注册中心了。
• 把service-url的值改成了另外一台EurekaServer的地址，而不是自己

2）另外一台配置恰好相反：

server:
  port: 10087 # 端口
spring:
  application:
    name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
eureka:
  client:
    service-url: # 配置其他Eureka服务的地址，而不是自己，比如10087
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

注意：idea中一个应用不能启动两次，我们需要重新配置一个启动器：

然后启动即可。

3）启动测试：

4）客户端注册服务到集群

因为EurekaServer不止一个，因此注册服务的时候，service-url参数需要变化：

eureka:
  client:
    service-url: # EurekaServer地址,多个地址以','隔开
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka,http://127.0.0.1:10087/eureka

5.4.2.服务提供者

服务提供者要向EurekaServer注册服务，并且完成服务续约等工作。

服务注册

服务提供者在启动时，会检测配置属性中的：eureka.client.register-with-erueka=true参数是否正确，事实上默认就是true。如果值确实为true，则会向EurekaServer发起一个Rest请求，并携带自己的元数据信息，Eureka Server会把这些信息保存到一个双层Map结构中。第一层Map的Key就是服务名称，第二层Map的key是服务的实例id。

服务续约

在注册服务完成以后，服务提供者会维持一个心跳（定时向EurekaServer发起Rest请求），告诉EurekaServer：“我还活着”。这个我们称为服务的续约（renew）；

有两个重要参数可以修改服务续约的行为：

eureka:
  instance:
    lease-expiration-duration-in-seconds: 90
    lease-renewal-interval-in-seconds: 30

• lease-renewal-interval-in-seconds：服务续约(renew)的间隔，默认为30秒
• lease-expiration-duration-in-seconds：服务失效时间，默认值90秒

也就是说，默认情况下每个30秒服务会向注册中心发送一次心跳，证明自己还活着。如果超过90秒没有发送心跳，EurekaServer就会认为该服务宕机，会从服务列表中移除，这两个值在生产环境不要修改，默认即可。

但是在开发时，这个值有点太长了，经常我们关掉一个服务，会发现Eureka依然认为服务在活着。所以我们在开发阶段可以适当调小。

eureka:
  instance:
    lease-expiration-duration-in-seconds: 10 # 10秒即过期
    lease-renewal-interval-in-seconds: 5 # 5秒一次心跳

实例id

先来看一下服务状态信息：

在Eureka监控页面，查看服务注册信息：

在status一列中，显示以下信息：

• UP(1)：代表现在是启动了1个示例，没有集群
• DESKTOP-2MVEC12:user-service:8081：是示例的名称（instance-id），
  • 默认格式是：${hostname} + ${spring.application.name} + ${server.port}
  • instance-id是区分同一服务的不同实例的唯一标准，因此不能重复。

我们可以通过instance-id属性来修改它的构成：

eureka:
  instance:
    instance-id: ${spring.application.name}:${server.port}

重启服务再试试看：

5.4.3.服务消费者

获取服务列表

当服务消费者启动时会检测eureka.client.fetch-registry=true参数的值，如果为true，则会从Eureka Server服务的列表只读备份，然后缓存在本地。并且每隔30秒会重新获取并更新数据。我们可以通过下面的参数来修改：

eureka:
  client:
    registry-fetch-interval-seconds: 5

生产环境中，我们不需要修改这个值。

但是为了开发环境下，能够快速得到服务的最新状态，我们可以将其设置小一点。

5.4.4.失效剔除和自我保护

失效剔除

有些时候，我们的服务提供方并不一定会正常下线，可能因为内存溢出、网络故障等原因导致服务无法正常工作。Eureka Server需要将这样的服务剔除出服务列表。因此它会开启一个定时任务，每隔60秒对所有失效的服务（超过90秒未响应）进行剔除。

可以通过eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms参数对其进行修改，单位是毫秒，生成环境不要修改。

这个会对我们开发带来极大的不变，你对服务重启，隔了60秒Eureka才反应过来。开发阶段可以适当调整，比如10S

自我保护

我们关停一个服务，就会在Eureka面板看到一条警告：

这是触发了Eureka的自我保护机制。当一个服务未按时进行心跳续约时，Eureka会统计最近15分钟心跳失败的服务实例的比例是否超过了85%。在生产环境下，因为网络延迟等原因，心跳失败实例的比例很有可能超标，但是此时就把服务剔除列表并不妥当，因为服务可能没有宕机。Eureka就会把当前实例的注册信息保护起来，不予剔除。生产环境下这很有效，保证了大多数服务依然可用。

但是这给我们的开发带来了麻烦， 因此开发阶段我们都会关闭自我保护模式：

eureka:
  server:
    enable-self-preservation: false # 关闭自我保护模式（缺省为打开）
    eviction-interval-timer-in-ms: 1000 # 扫描失效服务的间隔时间（缺省为60*1000ms）