Springboot 结合 Netty 实战聊天系统

音视频技术为什么需要微服务

微服务，英文名：microservice，百度百科上将其定义为：SOA 架构的一种变体。微服务（或微服务架构）是一种将应用程序构造为一组低耦合的服务。

微服务有着一些鲜明的特点：

• 功能单一
• 服务粒度小
• 服务间独立性强
• 服务间依赖性弱
• 服务独立维护
• 服务独立部署

对于每一个微服务来说，其提供的功能应该是单一的；其粒度很小的；它只会提供某一业务功能涉及到的相关接口。如：电商系统中的订单系统、支付系统、产品系统等，每一个系统服务都只是做该系统独立的功能，不会涉及到不属于它的功能逻辑。

微服务之间的依赖性应该是尽量弱的，这样带来的好处是：不会因为单一系统服务的宕机，而导致其它系统无法正常运行，从而影响用户的体验。同样以电商系统为例：用户将商品加入购物车后，提交订单，这时候去支付，发现无法支付，此时，可以将订单进入待支付状态，从而防止订单的丢失和用户体验的不友好。如果订单系统与支付系统的强依赖性，会导致订单系统一直在等待支付系统的回应，这样会导致用户的界面始终处于加载状态，从而导致用户无法进行任何操作。

当出现某个微服务的功能需要升级，或某个功能需要修复 bug 时，只需要把当前的服务进行编译、部署即可，不需要一个个打包整个产品业务功能的巨多服务，独立维护、独立部署。

上面描述的微服务，其实突出其鲜明特性：高内聚、低耦合，问题来了。什么是高内聚，什么是低耦合呢？所谓高内聚：就是说每个服务处于同一个网络或网域下，而且相对于外部，整个的是一个封闭的、安全的盒子。盒子对外的接口是不变的，盒子内部各模块之间的接口也是不变的，但是各模块内部的内容可以更改。模块只对外暴露最小限度的接口，避免强依赖关系。增删一个模块，应该只会影响有依赖关系的相关模块，无关的不应该受影响。

所谓低耦合：从小的角度来看，就是要每个 Java 类之间的耦合性降低，多用接口，利用 Java 面向对象编程思想的封装、继承、多态，隐藏实现细节。从模块之间来讲，就是要每个模块之间的关系降低，减少冗余、重复、交叉的复杂度，模块功能划分尽可能单一。

在音视频应用技术中，我们知道其实主要占用的资源是 cpu、memory，而且涉及到资源的共享问题，所以需要结合 NFS 来实现跨节点的资源共享。当然，单节点暴露的问题是，如果一旦客户端与服务器保持长时间的连接，而且，不同客户端同时发送请求，此时，单节点的压力是很大的。很有可能导致 cpu、memory 吃紧，从而导致节点的 crash，这样，不利于系统的高可用、服务的健壮性。此时，需要解决的是音视频通信中的资源吃紧的问题，在系统领域，通常可以采用多节点的方式，来实现分布式、高并发请求，当请求过来时，可以通过负载均衡的方式，通过一定的策略，如：根据最小请求数，或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，被选中的几率就会降低。这样来控制服务请求压力，从而让客户端与服务器能够保持长时间、有效的进行通信。

如何使用 Springboot 框架搭建微服务

介绍

这几年的快速发展，微服务已经变得越来越流行。其中，Spring Cloud 一直在更新，并被大部分公司所使用。代表性的有 Alibaba，2018 年 11 月左右，Spring Cloud 联合创始人 Spencer Gibb 在 Spring 官网的博客页面宣布：阿里巴巴开源 Spring Cloud Alibaba，并发布了首个预览版本。随后，Spring Cloud 官方 Twitter 也发布了此消息。

在 Spring Boot1.x 中，主要包括 Eureka、Zuul、Config、Ribbon、Hystrix 等。而在 Spring Boot2.x 中，网关采用了自己的 Gateway。当然在 Alibaba 版本中，其组件更是丰富：使用 Alibaba 的 Nacos 作为注册中心和配置中心。使用自带组件 Sentinel 作为限流、熔断神器。

搭建注册中心

我们今天主要来利用 Springboot 结合阿里巴巴的插件来实现微聊天系统的微服务设计。首先先来创建一个注册中心 Nacos。

我们先下载 Nacos，Nacos 地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases我们下载对应系统的二进制文件后，对应自己的系统，执行如下命令：

Linux/Unix/Mac：sh startup.sh -m standalone

Windows：cmd startup.cmd -m standalone

启动完成之后，访问：http://127.0.0.1:8848/nacos/，可以进入 Nacos 的服务管理页面，具体如下：

默认用户名与密码都是 nacos。

登陆后打开服务管理，可以看到注册到 Nacos 的服务列表：

可以点击配置管理，查看配置：

如果没有配置任何服务的配置，可以新建：

上面讲述了 Nacos 如何作为注册中心与配置中心的，很简单吧。

第一个微服务

接下来，对于微服务，那需要有一个服务被注册与被发现，我们讲解服务提供者代码：

  4.0.0


  com.damon
  provider-service
  0.0.1-SNAPSHOT
  jar


  provider-service
  http://maven.apache.org


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


  
    UTF-8
    UTF-8
    1.8
    2.6.1
    1.4.7
    4.1.6
    1.2.51
    
    Greenwich.SR3
    1.1.1.RELEASE
    5.1.46

    2.1.1.RELEASE
    0.9.0.RELEASE
  


  
    
      


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

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


  
    
      org.springframework.boot
      spring-boot-starter-web
      
        
          org.springframework.boot
          spring-boot-starter-tomcat
        
      
    
    
      org.springframework.boot
      spring-boot-starter-undertow
    

    
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-oauth2
        

        
          org.springframework.cloud
          spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
      

      
          org.springframework.cloud
          spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config
      

      
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-netflix-ribbon
        


        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-netflix-hystrix
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        

    
      com.alibaba
      fastjson
      ${fastjson.version}
    

    
    
      io.springfox
      springfox-swagger2
      ${swagger.version}
    
    
      io.springfox
      springfox-swagger-ui
      ${swagger.version}
    


    
        org.apache.commons
        commons-lang3
        

    
        commons-collections
        commons-collections
        3.2.2
    


    
      
        com.github.pagehelper
        pagehelper
        ${pageHelper.version}
      

    
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            1.1.1
        
        
      mysql
      mysql-connector-java
      ${mysql.version}
    

        
        
            com.alibaba
            druid
            1.1.3
        

        
    
      org.springframework.boot
      spring-boot-starter-data-redis
    

    
            com.google.guava
            guava
            19.0
        

        
      io.jsonwebtoken
      jjwt
      0.9.0
    

  


  
    ${project.artifactId}
    
      
        org.springframework.boot
        spring-boot-maven-plugin
        
          -Dfile.encoding=UTF-8
          true
        
      
      
        org.jacoco
        jacoco-maven-plugin
        0.7.8
        
          
            
              prepare-agent
              report
            
          
        
      

      
      
    
  

一如既往的引入依赖，配置 bootstrap 文件:

management:
  endpoint:
    restart:
      enabled: true
    health:
      enabled: true
    info:
      enabled: true

spring:
  application:
    name: provider-service

  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        refreshable-dataids: actuator.properties,log.properties

  http:
    encoding:
      charset: UTF-8
      enabled: true
      force: true
  mvc:
    throw-exception-if-no-handler-found: true
  main:
    allow-bean-definition-overriding: true #当遇到同样名称时，是否允许覆盖注册



logging:
  path: /data/${spring.application.name}/logs


cas-server-url: http://oauth-cas #http://localhost:2000#设置可以访问的地址


security:
  oauth2: #与cas对应的配置
    client:
      client-id: provider-service
      client-secret: provider-service-123
      user-authorization-uri: ${cas-server-url}/oauth/authorize #是授权码认证方式需要的
      access-token-uri: ${cas-server-url}/oauth/token #是密码模式需要用到的获取 token 的接口
    resource:
      loadBalanced: true
      #jwt: #jwt存储token时开启
        #key-uri: ${cas-server-url}/oauth/token_key
        #key-value: test_jwt_sign_key
      id: provider-service
      #指定用户信息地址
      user-info-uri: ${cas-server-url}/api/user #指定user info的URI，原生地址后缀为/auth/user
      prefer-token-info: false
      #token-info-uri:
    authorization:
      check-token-access: ${cas-server-url}/oauth/check_token #当此web服务端接收到来自UI客户端的请求后，需要拿着请求中的 token 到认证服务端做 token 验证，就是请求的这个接口
application 文件；

server:
  port: 2001
  undertow:
    accesslog:
      enabled: false
      pattern: combined
  servlet:
    session:
      timeout: PT120M
      cookie:
        name: PROVIDER-SERVICE-SESSIONID #防止Cookie冲突，冲突会导致登录验证不通过



client:
  http:
    request:
      connectTimeout: 8000
      readTimeout: 30000

mybatis:
  mapperLocations: classpath:mapper/*.xml
  typeAliasesPackage: com.damon.*.model



backend:
  ribbon:
    client:
      enabled: true
    ServerListRefreshInterval: 5000


ribbon:
  ConnectTimeout: 3000
  # 设置全局默认的ribbon的读超时
  ReadTimeout: 1000
  eager-load:
    enabled: true
    clients: oauth-cas,consumer-service
  MaxAutoRetries: 1 #对第一次请求的服务的重试次数
  MaxAutoRetriesNextServer: 1 #要重试的下一个服务的最大数量（不包括第一个服务）
  #listOfServers: localhost:5556,localhost:5557
  #ServerListRefreshInterval: 2000
  OkToRetryOnAllOperations: true
  NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule




hystrix.command.BackendCall.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds: 5000
hystrix.threadpool.BackendCallThread.coreSize: 5

接下来启动类：

package com.damon;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.client.EnableOAuth2Sso;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;




/**
 * @author Damon
 * @date 2020年1月13日 下午3:23:06
 *
 */


@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(basePackages = {"com.damon"})
@EnableDiscoveryClient
@EnableOAuth2Sso
public class ProviderApp {


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


}

注意：注解 @EnableDiscoveryClient、@EnableOAuth2Sso 都需要。

这时，同样需要配置 ResourceServerConfig、SecurityConfig。

如果需要数据库，可以加上：

package com.damon.config;

import java.util.Properties;
import javax.sql.DataSource;
import org.apache.ibatis.plugin.Interceptor;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean;
import org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.env.Environment;
import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;


import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;
import com.github.pagehelper.PageHelper;


/**
*
*
* created by Damon
* 2018年5月23日 下午7:39:37
*
*/
@Component
@Configuration
@EnableTransactionManagement
@MapperScan("com.damon.*.dao")
public class MybaitsConfig {


    @Autowired
    private EnvConfig envConfig;

    @Autowired
  private Environment env;


    @Bean(name = "dataSource")
    public DataSource getDataSource() throws Exception {
        Properties props = new Properties();
        props.put("driverClassName", envConfig.getJdbc_driverClassName());
        props.put("url", envConfig.getJdbc_url());
        props.put("username", envConfig.getJdbc_username());
        props.put("password", envConfig.getJdbc_password());
        return DruidDataSourceFactory.createDataSource(props);
    }


    @Bean
  public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(@Qualifier("dataSource") DataSource dataSource) throws Exception {


    SqlSessionFactoryBean fb = new SqlSessionFactoryBean();
    // 指定数据源(这个必须有，否则报错)
    fb.setDataSource(dataSource);
    // 下边两句仅仅用于*.xml文件，如果整个持久层操作不需要使用到xml文件的话（只用注解就可以搞定），则不加
    fb.setTypeAliasesPackage(env.getProperty("mybatis.typeAliasesPackage"));// 指定基包
    fb.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources(env.getProperty("mybatis.mapperLocations")));// 指定xml文件位置


    // 分页插件
    PageHelper pageHelper = new PageHelper();
    Properties props = new Properties();
    // 启用合理化时，如果pageNum<1会查询第一页，如果pageNum>pages会查询最后一页
        //禁用合理化时，如果pageNum<1或pageNum>pages会返回空数据
    props.setProperty("reasonable", "true");
    //指定数据库
    props.setProperty("dialect", "mysql");
    //支持通过Mapper接口参数来传递分页参数
    props.setProperty("supportMethodsArguments", "true");
    //总是返回PageInfo类型,check检查返回类型是否为PageInfo,none返回Page
    props.setProperty("returnPageInfo", "check");
    props.setProperty("params", "count=countSql");
    pageHelper.setProperties(props);
    // 添加插件
    fb.setPlugins(new Interceptor[] { pageHelper });


    try {
      return fb.getObject();
    } catch (Exception e) {
            throw e;
    }
  }


    /**
     * 配置事务管理器
     * @param dataSource
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Bean
    public DataSourceTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) throws Exception {
        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }

    @Bean
    public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
    }


}

接下来新写一个 controller 类：

package com.damon.user.controller;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.oauth2.provider.authentication.OAuth2AuthenticationDetails;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


import com.damon.commons.Response;
import com.damon.user.service.UserService;


/**
 *
 *
 * @author Damon
 * @date 2020年1月13日 下午3:31:07
 *
 */
@RestController
@RequestMapping("/api/user")
public class UserController {

  private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserController.class);

  @Autowired
  private UserService userService;

    @GetMapping("/getCurrentUser")
    @PreAuthorize("hasAuthority('admin')")
    public Object getCurrentUser(Authentication authentication) {
      logger.info("test password mode");
        return authentication;
    }


    @PreAuthorize("hasAuthority('admin')")
    @GetMapping("/auth/admin")
    public Object adminAuth() {
      logger.info("test password mode");
        return "Has admin auth!";
    }

    @GetMapping(value = "/get")
    @PreAuthorize("hasAuthority('admin')")
    //@PreAuthorize("hasRole('admin')")//无效
    public Object get(Authentication authentication){
        //Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
        authentication.getCredentials();
        OAuth2AuthenticationDetails details = (OAuth2AuthenticationDetails)authentication.getDetails();
        String token = details.getTokenValue();
        return token;
    }

    @GetMapping("/getUserInfo")
    @PreAuthorize("hasAuthority('admin')")
    public Response