初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一

在上一篇博客我们了解完微服务之后,我们知道微服务是一种架构方式,最终肯定需要技术架构去实施。

微服务的实现方式很多,但是最火的莫过于Spring Cloud了。为什么?

  • 后台硬:作为Spring家族的一员,有整个Spring全家桶靠山,背景十分强大。
  • 技术强:Spring作为Java领域的前辈,可以说是功力深厚。有强力的技术团队支撑,一般人还真比不了
  • 群众基础好:可以说大多数程序员的成长都伴随着Spring框架,试问:现在有几家公司开发不用Spring?SpringCloud与Spring的各个框架无缝整合,对大家来说一切都是熟悉的配方,熟悉的味道。
  • 使用方便:相信大家都体会到了SpringBoot给我们开发带来的便利,而SpringCloud完全支持SpringBoot的开发,用很少的配置就能完成微服务框架的搭建。

简介

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

Spring最擅长的就是集成,把世界上最好的框架拿过来,集成到自己的项目中。

SpringCloud也是一样,它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:

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

架构图:初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第1张图片

版本

SpringCloud的版本命名比较特殊,因为它不是一个组件,而是许多组件的集合,它的命名是以A到Z的为首字母的一些单词组成:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第2张图片

下面先列常见的版本进行简要说明:

Alpha:内测版本,BUG会比较多,一般是开发人员在开发过程中使用;
Beta:早期的版本,所有一般仍有缺陷,但无大的BUG,可能会加入新的功能,需要进行完善
GA:General Availability,正式发布的版本,官方推荐使用的版本;在国外用GA来说明是RELEASE版本
SNAPSHOT:快照版,可稳定使用,且仍在继续改进版本
Final:正式版本;
SR:修正版本;
Trial:试用版本,一般会有时间或功能的限制;
Build:修正版;
PRE:预览版本,内部测试版本,主要是给开发和测试人员测试及检查

我一般会是以Finchley的版本。其中包含的组件,也都有各自的版本,如下表:

Component Edgware.SR3 Finchley.RC1 Finchley.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-aws 1.2.2.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-bus 1.3.2.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-cli 1.4.1.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-commons 1.3.3.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-contract 1.2.4.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-config 1.4.3.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-netflix 1.4.4.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-security 1.2.2.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-cloudfoundry 1.1.1.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-consul 1.3.3.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-sleuth 1.3.3.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-stream Ditmars.SR3 Elmhurst.RELEASE Elmhurst.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-zookeeper 1.2.1.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-boot 1.5.10.RELEASE 2.0.1.RELEASE 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-task 1.2.2.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.RELEASE
spring-cloud-vault 1.1.0.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-gateway 1.0.1.RELEASE 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-openfeign 2.0.0.RC1 2.0.0.BUILD-SNAPSHOT

接下来,我们就通过一个入门案例来一一学习SpringCloud中的重要组件。


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

1.Spring脚手架创建父工程

借助于Spring提供的快速搭建工具:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第3张图片

填写项目信息:初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第4张图片

选依赖时可以跳过,

填写项目位置:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第5张图片

项目结构:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第6张图片

因为父工程只用来管理依赖项其他用不到的已删除。

父工程pom.xml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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
     <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example.demo</groupId>
    <artifactId>cloud-demo-parent</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>cloud-demo-parent</name>
    <packaging>pom</packaging>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

     <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
         <!-- SpringCloud版本,是最新的F系列 -->
        <spring-cloud.version>Finchley.SR1</spring-cloud.version>
        <mapper.srarter.version>2.0.4</mapper.srarter.version>
        <mysql.version>8.0.11</mysql.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!--springCloud-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--通用mapper启动器-->
            <dependency>
                <groupId>tk.mybatis</groupId>
                <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${mapper.srarter.version}</version>
            </dependency>

            <!--mysql驱动-->
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>${mysql.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <dependencies>
    	<!--lombok插件没下载的得先下载插件-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>
1.1.服务提供者

我们新建一个子模块,对外提供查询用户的服务。(我就不一步一步创建了。)

结构图:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第7张图片

1.2.编写代码

pom.xml

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.example.demo</groupId>
        <artifactId>cloud-demo-parent</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <groupId>com.example.demo</groupId>
    <artifactId>user-service-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>user-service-demo</name>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>tk.mybatis</groupId>
            <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

然后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<User>{
}

实体类

@Data
@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;

    private String phone;

    private String email;

    // 创建时间
    private Date created;

    // 更新时间
    private Date updated;

}

属性文件,这里我们采用了yaml语法,而不是properties:

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: user-service
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql:///zuka?useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8
    username: root
    password: sasa
mybatis:
  type-aliases-package: com.example.demo.userservicedemo.pojo

项目结构:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第8张图片

1.3启动并测试:

启动项目,访问接口:http://localhost:8081/user/7初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第9张图片

2.1.服务调用者
创建工程

与上面类似,这里不再赘述,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.xml:

<?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-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>user-consumer-demo</artifactId>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
  		 <!-- 添加OkHttp支持 -->
		<dependency>
			<groupId>com.squareup.okhttp3</groupId>
			<artifactId>okhttp</artifactId>
			<version>3.9.0</version>
		</dependency>
    </dependencies>

</project>
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);
    }
}

然后编写UserDao,注意,这里不是调用mapper查数据库,而是通过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<User> querUserByIds(List<Long> ids){
        List<User> 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<User> consume(@RequestParam("ids") List<Long> ids) {
        return this.userService.queryUserByIds(ids);
    }
}
2.2.启动测试

因为我们没有配置端口,那么默认就是8080,我们访问:http://localhost:8080/consume?ids=44,45,46
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第10张图片

一个简单的远程服务调用案例就实现了。


有没有问题?

简单回顾一下,刚才我们写了什么:

  • use-service-demo:一个提供根据id查询用户的微服务
  • consumer-demo:一个服务调用者,通过RestTemplate远程调用user-service-demo

流程如下:初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第11张图片

存在什么问题?

  • 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。


Eureka注册中心

认识Eureka

首先我们来解决第一问题,服务的管理。

问题分析

在刚才的案例中,user-service对外提供服务,需要对外暴露自己的地址。而consumer(调用者)需要记录服务提供者的地址。将来地址出现变更,还需要及时更新。这在服务较少的时候并不觉得有什么,但是在现在日益复杂的互联网环境,一个项目肯定会拆分出十几,甚至数十个微服务。此时如果还人为管理地址,不仅开发困难,将来测试、发布上线都会非常麻烦,这与DevOps的思想是背道而驰的。

网约车

这就好比是 网约车出现以前,人们出门叫车只能叫出租车。一些私家车想做出租却没有资格,被称为黑车。而很多人想要约车,但是无奈出租车太少,不方便。私家车很多却不敢拦,而且满大街的车,谁知道哪个才是愿意载人的。一个想要,一个愿意给,就是缺少引子,缺乏管理啊。

此时滴滴这样的网约车平台出现了,所有想载客的私家车全部到滴滴注册,记录你的车型(服务类型),身份信息(联系方式)。这样提供服务的私家车,在滴滴那里都能找到,一目了然。

此时要叫车的人,只需要打开APP,输入你的目的地,选择车型(服务类型),滴滴自动安排一个符合需求的车到你面前,为你服务,完美!

Eureka做什么?

Eureka就好比是滴滴,负责管理、记录服务提供者的信息。服务调用者无需自己寻找服务,而是把自己的需求告诉Eureka,然后Eureka会把符合你需求的服务告诉你。

同时,服务提供方与Eureka之间通过“心跳”机制进行监控,当某个服务提供方出现问题,Eureka自然会把它从服务列表中剔除。

这就实现了服务的自动注册、发现、状态监控。


原理图

基本架构:

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第12张图片

  • 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

入门案例

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:(这里我略过创建步骤)

项目结构:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第13张图片

完整的Pom文件:


<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-parentartifactId>
        <groupId>com.example.demogroupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
    parent>
    <modelVersion>4.0.0modelVersion>

    <groupId>com.example.demogroupId>
    <artifactId>eureka-serverartifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-serverartifactId>
        dependency>
    dependencies>
project>

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初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第14张图片初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第15张图片

将user-service-demo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:

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

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
@MapperScan("com.example.demo.userservicedemo.mapper")
@EnableDiscoveryClient // 开启EurekaClient功能
public class UserServiceDemoApplication {

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

添加配置

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: user-service
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql:///zuka?useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8
    username: root
    password: sasa
mybatis:
  type-aliases-package: com.example.demo.userservicedemo.pojo
eureka:
  client:
	#registerWithEureka: true #服务注册,是否将自己注册到Eureka服务中
    #fetchRegistry: true #服务发现,是否从Eureka中获取注册信息
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

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监控页面查看

在这里插入图片描述
我们发现user-service服务已经注册成功了


消费者从Eureka获取服务

接下来我们修改user-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,然后再启动类上加@EnableDiscoveryClient注解开启Eureka客户端即可,就可以通过服务名称来获取信息了!

前两步这里我就略过了,大家按照之前步骤操作。

添加配置:

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

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<User> queryUserByIds(List<Long> ids) {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        // String baseUrl = "http://localhost:8081/user/";
        // 根据服务名称,获取服务实例
        List<ServiceInstance> 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;
    }
}

Debug跟踪运行:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第16张图片

生成的URL:

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第17张图片

访问结果:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第18张图片

Eureka详解

接下来我们详细讲解Eureka的原理及配置。

基础架构

Eureka架构中的三个核心角色:

  • 服务注册中心

    Eureka的服务端应用,提供服务注册和发现功能,就是刚刚我们建立的eureka-server

  • 服务提供者

    提供服务的应用,可以是SpringBoot应用,也可以是其它任意技术实现,只要对外提供的是Rest风格服务即可。本例中就是我们实现的user-service-demo

  • 服务消费者

    消费应用从注册中心获取服务列表,从而得知每个服务方的信息,知道去哪里调用服务方。本例中就是我们实现的user-consumer-demo


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。

服务同步

多个Eureka Server之间也会互相注册为服务,当服务提供者注册到Eureka Server集群中的某个节点时,该节点会把服务的信息同步给集群中的每个节点,从而实现数据同步。因此,无论客户端访问到Eureka Server集群中的任意一个节点,都可以获取到完整的服务列表信息。

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: ${PORT:10086} #服务端口
spring:
  application:
    name: eureka-server #指定服务名
eureka:
  client:
    registerWithEureka: true #服务注册,是否将自己注册到Eureka服务中
    fetchRegistry: true #服务发现,是否从Eureka中获取注册信息
    serviceUrl: #Eureka客户端与Eureka服务端的交互地址,高可用状态配置对方的地址,单机状态配置自己(如果不配置则默认本机8761端口)
      defaultZone: ${EUREKA_SERVER:http://eureka02:10087/eureka/}
  server:
    enable-self-preservation: false #是否开启自我保护模式
    eviction-interval-timer-in-ms: 60000 #服务注册表清理间隔(单位毫秒,默认是60*1000)
  instance:
    hostname: ${EUREKA_DOMAIN:eureka01}

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
  • PORT,EUREKA_SERVER等变量从外部配置, ${PORT:10086} 表示如有外部变量则使用外部PORT如没有则使用10086端口。

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:

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第19张图片

-DPORT=10086 -DEUREKA_SERVER=http://eureka02:10087/eureka/ -DEUREKA_DOMAIN=eureka01

然后我们启动即可

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第20张图片

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

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
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第21张图片
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
  • localhost: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:
  	prefer-ip-address: true # 当其它服务获取地址时提供ip而不是hostname
    instance-id: ${spring.application.name}:${server.port}	# 指定自己的ip信息,不指定的话会自己寻找

重启服务再试试看:

在这里插入图片描述

服务消费者

获取服务列表

当服务消费者启动是,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。

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:
在这里插入图片描述

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)

负载均衡Robbin

在刚才的案例中,我们启动了一个user-service,然后通过DiscoveryClient来获取服务实例信息,然后获取ip和端口来访问。

但是实际环境中,我们往往会开启很多个user-service的集群。此时我们获取的服务列表中就会有多个,到底该访问哪一个呢?

一般这种情况下我们就需要编写负载均衡算法,在多个实例列表中进行选择。

不过Eureka中已经帮我们集成了负载均衡组件:Ribbon,简单修改代码即可使用。

什么是Ribbon:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第22张图片

接下来,我们就来使用Ribbon实现负载均衡。

启动两个服务实例

首先我们启动两个user-service实例,一个8081,一个8082。
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第23张图片

Eureka监控面板:
在这里插入图片描述

开启负载均衡

因为Eureka中已经集成了Ribbon,所以我们无需引入新的依赖。直接修改代码:

在RestTemplate的配置方法上添加@LoadBalanced注解:

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
    return new RestTemplate(new OkHttp3ClientHttpRequestFactory());
}

修改调用方式,不再手动获取ip和端口,而是直接通过服务名称调用:

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    public List<User> queryUserByIds(List<Long> ids) {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        // 地址直接写服务名称即可
        String baseUrl = "http://user-service/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;
    }
}

访问页面,查看结果:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第24张图片

源码跟踪

为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢?之前还要获取ip和端口。

显然有人帮我们根据service名称,获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor

我们进行源码跟踪:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第25张图片

继续跟入execute方法:发现获取了8082端口的服务
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第26张图片

再跟下一次,发现获取的是8081:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第27张图片

负载均衡策略

Ribbon默认的负载均衡策略是简单的轮询,我们可以测试一下:

编写测试类,在刚才的源码中我们看到拦截中是使用RibbonLoadBalanceClient来进行负载均衡的,其中有一个choose方法,是这样介绍的:

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第28张图片

现在这个就是负载均衡获取实例的方法。

我们对注入这个类的对象,然后对其测试:

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = UserConsumerDemoApplication.class)
public class LoadBalanceTest {

    @Autowired
    RibbonLoadBalancerClient client;

    @Test
    public void test(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            ServiceInstance instance = this.client.choose("user-service");
            System.out.println(instance.getHost() + ":" + instance.getPort());
        }
    }
}

结果:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第29张图片

符合了我们的预期推测,确实是轮询方式。

我们是否可以修改负载均衡的策略呢?

继续跟踪源码,发现这么一段代码:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第30张图片

我们看看这个rule是谁:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第31张图片

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第32张图片

这不就是轮询的意思嘛。

我们注意到,这个类其实是实现了接口IRule的,查看一下:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第33张图片
定义负载均衡的规则接口。

它有以下实现:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第34张图片

SpringBoot也帮我们提供了修改负载均衡规则的配置入口:

user-service:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

格式是:{服务名称}.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName,值就是IRule的实现类。

再次测试,发现结果变成了随机:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第35张图片

重试机制

Eureka的服务治理强调了CAP原则中的AP,即可用性和可靠性。它与Zookeeper这一类强调CP(一致性,可靠性)的服务治理框架最大的区别在于:Eureka为了实现更高的服务可用性,牺牲了一定的一致性,极端情况下它宁愿接收故障实例也不愿丢掉健康实例,正如我们上面所说的自我保护机制。

但是,此时如果我们调用了这些不正常的服务,调用就会失败,从而导致其它服务不能正常工作!这显然不是我们愿意看到的。

我们现在关闭一个user-service实例:
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第36张图片
因为服务剔除的延迟,consumer并不会立即得到最新的服务列表,此时再次访问你会得到错误提示:

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第37张图片

但是此时,8081服务其实是正常的。

因此Spring Cloud 整合了Spring Retry 来增强RestTemplate的重试能力,当一次服务调用失败后,不会立即抛出一次,而是再次重试另一个服务。

只需要简单配置即可实现Ribbon的重试:

spring:
  cloud:
    loadbalancer:
      retry:
        enabled: true # 开启Spring Cloud的重试功能
user-service:
  ribbon:
    ConnectTimeout: 250 # Ribbon的连接超时时间
    ReadTimeout: 1000 # Ribbon的数据读取超时时间
    OkToRetryOnAllOperations: true # 是否对所有操作都进行重试
    MaxAutoRetriesNextServer: 1 # 切换实例的重试次数
    MaxAutoRetries: 1 # 对当前实例的重试次数

根据如上配置,当访问到某个服务超时后,它会再次尝试访问下一个服务实例,如果不行就再换一个实例,如果不行,则返回失败。切换次数取决于MaxAutoRetriesNextServer参数的值

引入spring-retry依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.retrygroupId>
    <artifactId>spring-retryartifactId>
dependency>

我们重启user-consumer-demo,测试,发现即使user-service2宕机,也能通过另一台服务实例获取到结果!
初识SpringCloud及SpringCloud入门案例一_第38张图片

初识SpringCloud及SpringCloud入门案例二

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