SpringCloud 开发与部署概要

Alibaba Dubbo 是国内流行的微服务框架，而 SpringCloud 是国外流行的微服务框架。SpringCloud 为微服务提供一站式完整的解决方案，具有独特的优势和发展前景。本文讲述了 SpringCloud 的历史和版本号规则、与同类产品相比的优势，并基于 SpringBoot 演示了服务注册中心、服务提供者和消费者的实现方法，并说明了高可用注册中心的部署思路。

**作者：**王克锋
出处：https://kefeng.wang/2017/12/20/spring-cloud/
版权：自由转载-非商用-非衍生-保持署名，转载请标明作者和出处。

1.概述

Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 实现的“微服务架构”开发工具，它为基于JVM的云应用开发中涉及的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等操作提供了一种简单的开发方式。
　　所谓“微服务架构”，就是将一个完整的应用，从数据存储开始垂直拆分成多个不同的服务，每个服务都能独立部署、独立维护、独立扩展，服务与服务间通过诸如 RESTful API 的方式互相调用。

1.1 参考资料

Microservice Architecture
Martin Flower - 微服务
Spring Cloud 官网
Spring Cloud 中文网
Spring Cloud
《Spring Cloud微服务实战》 - 电子工业出版社 - 翟永超 著

1.2 Spring Cloud 版本

Spring Cloud 是一个拥有众多子项目的大项目，每个子项目都有自己的版本号，每个 Spring Cloud 版本会包含不同版本的子项目。为避免主项目与子项目版本号混淆，Spring Cloud 版本不采用数字方式，而是通过命名方式。
　　这些版本名称采用了伦敦地铁站名，按字母表顺序使用，如 Angel / Brixton / Camden / Dalston / Edgware / Finchley(尚未发布正式版本)，当 Spring Cloud 项目的发布内容积累的重要程度时，就会发布一个“Service Releases”版本，简称 SRn 版本，其中n是一个递增数字。

Spring Cloud 版本列表见这里：Spring Cloud Dependencies
各大版本及其最新 SR、首SR月份、最新SR月份，如下(截止 2018-01-18，只涉及正式版本GA)：

• Angel.SR6: 2016-01
• Brixton.SR7: 2016-05 ~ 2016-11
• Camden.SR7: 2016-09 ~ 2017-05
• Dalston.SR5: 2017-04 ~ 2017-12
• Edgware.SR1: 2017-11 ~ 2018-01

建议使用最新的 SR 正式版本(当前为 Edgware.SR1)。
注意 Edgware 不支持 SpringBoot 2.x，可用 1.5.10.RELEASE（1.x 最高版本）。
否则应用类启动时会报错：java.lang.NoSuchMethodError: org.springframework.boot.builder.SpringApplicationBuilder.(...)

1.3 各类生态组件

• Spring Cloud Eureka: 服务治理组件(服务发现)
• Spring Cloud Ribbon: 客户端负载均衡组件
• Spring Cloud Hystrix: 服务容错保护组件(断路器)
• Spring Cloud Feign: 声明式服务调用组件
• Spring Cloud Zuul: API 网关治理组件(智能路由)
• Spring Cloud Config: 分布式配置中心组件
• Spring Cloud Bus: 消息总线组件
• Spring Cloud Stream: 消息驱动组件
• Spring Cloud Sleuth: 分布式服务跟踪组件

SpringCloud 流程图：

• 请求统一通过API网关（Zuul）来访问内部服务.
• 网关接收到请求后，从注册中心（Eureka）获取可用服务
• 由Ribbon进行均衡负载后，分发到后端具体实例
• 微服务之间通过Feign进行通信处理业务
• Hystrix负责处理服务超时熔断
• Turbine监控服务间的调用和熔断相关指标

1.4 SpringCloud 与 Dubbo/Dubbox 的比较

与 Dubbo 相比，SpringCloud 提供了完整的微服务各个组件(核心仍然是服务治理)，提供更灵活的 REST API 调用方式（Dubbo只有RPC，当当扩展的Dubbox优化了RPC并增加了REST API）。
　　Dubbo 采用 Zookeeper 作为服务注册中心，因此只需要开发 Productor 和Consumer 即可；而 Spring Cloud 需要我们开发一个服务治理服务（服务注册中心），不过这对于 Spring Boot 是很便捷的。

对比点

SpringCloud

Dubbo

出品者

Spring社区

阿里巴巴

活跃度

更新频繁

五年未更新，刚重启更新

流行地

国外

国内

功能

整个微服务架构的各方面，包括服务治理，像品牌机稳定

只是实现了服务治理（注册/发现/监控/调度等），其他环节要自己接入，像组装机有风险

注册中心

Netflix Eureka(遵循AP)

ZooKeeper(遵循CP，欠佳)

调用方式

RPC/REST API(供消双方没有代码级别的强依赖)

RPC(供消双方需要使用共同接口，必须对外封装出REST API)，当当的dubbox是添加了REST API支持

编码侵入性

有侵入

通过Spring配置，无侵入

开发文档

英文、中文(SpringCloud中文网、SpringCloud中国社区)

中文、英文

国际上，SpringCloud是主流；而Dubbo在国内是主流，有一定局限性，现在Dubbo在积极适配SpringCloud。长远来看，SpringCloud是未来趋势。

2.使用实例(基于 IntelliJ IDEA)

Spring Cloud 为服务治理(服务注册中心、服务注册与发现)做了一层抽象接口，Spring Cloud 应用中支持多种不同的服务治理框架，比如 Eureka([ju’rik]推荐使用) / Consul / Zookeeper，这些选项可以在新建项目时 Cloud Discovery 分支下看到。本例也是使用 Eureka。

Eureka分为两部分：

• Eureka Server: 服务注册中心(服务注册中心使用)；
• Eureka Client: 服务注册(服务提供者使用)、服务发现(服务消费者使用)。

本例中，各个模块都运行在本机上，端口规划如下：

• 服务注册中心(集群)：800x，如 8001,8002
• 服务提供者(多个)：806x，如 8061,8062,8063
• 服务消费者(多个)：808x，如 8081,8082

2.0 创建父项目 spring-cloud-demo

创建 Maven 工程(不依赖于任何 Maven 框架)，创建后删除 src 目录。
wang.kefeng/spring-cloud-demo

2.1 创建子模块 spring-cloud-registry(服务注册中心)

依赖选择: Cloud Discovery / Eureka Server(服务端)

2.1.1 pom.xml

其中的 spring-cloud-starter-eureka-server 已废弃(Deprecated)，需要手工改为 spring-cloud-starter-netflix-eureka-server

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

    
        1.8
        Edgware.SR1
        UTF-8
        UTF-8
    

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

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

2.1.2 application.properties

指定端口号为 8001，注意必须指定注册中心URL(eureka.client.serviceUrl.defaultZone，不论是否需要向它注册)：

• 如果只有一个注册中心: 指定自身URL，指定“不注册自身至注册中心”(eureka.client.register-with-eureka=false)；

• 如果有多个注册中心：指定其他注册中心URL，指定“要注册自身至指定的其他注册中心”(eureka.client.register-with-eureka=true)；

  server.port=8001
  spring.application.name=spring-cloud-registry

  eureka.client.fetch-registry: 不去检索其他的服务

  eureka.client.register-with-eureka: 是否把自身注册到注册中心

  eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/
  eureka.client.register-with-eureka=false
  eureka.client.fetch-registry=false

2.1.3 SpringCloudRegistryApplication.java

增加注解 @EnableEurekaServer 启用“服务注册中心(Eureka Server)”

2.1.4 运行

运行 SpringCloudRegistryApplication.java

### spring-cloud-registry 日志
10:01:27.601  INFO  [EurekaServerInitializerConfiguration.java:72] - Started Eureka Server
10:01:27.726  INFO  [StartupInfoLogger.java:57] - Started SpringCloudRegistryApplication in 15.558 seconds (JVM running for 21.684)

进入 http://localhost:8001/
可见 “Instances currently registered with Eureka” 一栏，还没有注册到 Eureka 的服务提供者和消费者的实例。

2.2 创建子模块 spring-cloud-provider(服务提供方)

依赖选择: Cloud Discovery / Eureka Discovery(客户端)

2.2.1 pom.xml

其中的 spring-cloud-starter-eureka 已废弃(Deprecated)，要手工改为 spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

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

    
        1.8
        Edgware.SR1
        UTF-8
        UTF-8
    

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

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

2.2.2 application.properties

• 指定“服务提供者”的端口号为 8061；

• 服务提供者的名称为 spring-cloud-provider，将来 spring-cloud-consumer 以该名称调用该服务；

• 必须指定“服务注册中心”的地址 eureka.client.serviceUrl.defaultZone

  server.port=8061
  spring.application.name=spring-cloud-provider
  eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/

2.2.3 SpringCloudProviderController.java

实现了两个URL：

• /add: 服务提供者的 add 方法的具体实现；

• /info: 在“服务注册中心”控制台中有“服务提供者”的链接，用来查看服务提供者的信息。

  @RestController // 指定数据格式为 JSON(Apache Jackson)
  public class SpringCloudProviderController {
  @Resource
  private DiscoveryClient discoveryClient; // of org.springframework

  @RequestMapping(value = "/add", method = RequestMethod.GET)
  public Integer add(@RequestParam Integer a, @RequestParam Integer b) {
      Integer result = a + b;
      return result;
  }
  
  @GetMapping("/info")
  public Map info() {
      Map map = new LinkedHashMap<>();
      List serviceNames = discoveryClient.getServices();
      for (String serviceName : serviceNames) {
          List uris = new LinkedList<>();
          for (ServiceInstance instance : discoveryClient.getInstances(serviceName)) {
              uris.add(instance.getUri().toASCIIString());
          }
          map.put(serviceName, uris);
      }
      return map;
  }
  

  }

2.2.4 SpringCloudProviderApplication.java

增加注解 @EnableDiscoveryClient 激活 Eureka 中的 DiscoveryClient 实现(SpringCloudProviderController 要用)。

2.2.5 运行

运行 SpringCloudProviderApplication.java

### spring-cloud-provider 日志(向注册中心注册服务)
10:13:36.707  INFO  [DiscoveryClient.java:804] - DiscoveryClient_SPRING-CLOUD-PROVIDER/192.168.1.101:spring-cloud-provider:8061: registering service...
10:13:36.878  INFO  [DiscoveryClient.java:813] - DiscoveryClient_SPRING-CLOUD-PROVIDER/192.168.1.101:spring-cloud-provider:8061 - registration status: 204
10:13:36.925  INFO  [StartupInfoLogger.java:57] - Started SpringCloudProviderApplication in 8.455 seconds (JVM running for 9.204)

### spring-cloud-registry 日志(服务提供者 SPRING-CLOUD-PROVIDER 的注册信息)
10:13:36.909  INFO  [AbstractInstanceRegistry.java:267] - Registered instance SPRING-CLOUD-PROVIDER/192.168.1.101:spring-cloud-provider:8061 with status UP (replication=false)
10:13:37.565  INFO  [AbstractInstanceRegistry.java:267] - Registered instance SPRING-CLOUD-PROVIDER/192.168.1.101:spring-cloud-provider:8061 with status UP (replication=true)

进入注册中心控制台 http://localhost:8001/
可以看到服务提供者 spring-cloud-provider
也可以点击查看其信息: http://localhost:8061/info

2.3 创建子模块 spring-cloud-consumer(服务消费方)

依赖选择: Cloud Discovery / Eureka Discovery(客户端)

2.3.1 pom.xml

其中的 spring-cloud-starter-eureka 已废弃(Deprecated)，要手工改为 spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

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

    
        1.8
        Edgware.SR1
        UTF-8
        UTF-8
    

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

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

2.3.2 application.properties

• 指定“服务消费者”的端口号为 8081(面向 SpringCloud 外部的 API 端口)

• 指定“服务消费者”的名称为 spring-cloud-provider

• 指定“服务注册中心”的地址 eureka.client.serviceUrl.defaultZone

  server.port=8081
  spring.application.name=spring-cloud-consumer
  eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/

2.3.3 SpringCloudConsumerController.java

实现了两个URL：

• /add: 面向 SpringCloud 外部调用的 API 接口，其中调用了服务提供者的 add 方法，注意 URL 格式为 http://providerName/methodName?argName1=argValue1&argName2=argValue2；

• /info: 在“服务注册中心”控制台中有“服务消费者”的链接，用来查看服务消费者的信息。

  @RestController // 指定数据格式为 JSON(Apache Jackson)
  public class SpringCloudConsumerController {
  @Resource
  RestTemplate restTemplate;

  @Resource
  private DiscoveryClient discoveryClient; // of org.springframework
  
  @RequestMapping(value = "/add", method = RequestMethod.GET)
  public Integer add() {
      String url = "http://spring-cloud-provider/add?a=10&b=20";
      return restTemplate.getForObject(url, Integer.class);
  }
  
  @GetMapping("/info")
  public Map info() {
      Map map = new LinkedHashMap<>();
      List serviceNames = discoveryClient.getServices();
      for (String serviceName : serviceNames) {
          List uris = new LinkedList<>();
          for (ServiceInstance instance : discoveryClient.getInstances(serviceName)) {
              uris.add(instance.getUri().toASCIIString());
          }
          map.put(serviceName, uris);
      }
      return map;
  }
  

  }

2.3.4 SpringCloudConsumerApplication.java

@EnableDiscoveryClient // 激活 Eureka 中的 DiscoveryClient 实现(SpringCloudProviderController 要用)
@SpringBootApplication
public class SpringCloudConsumerApplication {
    @Bean // 生成 Bean，SpringCloudConsumerController 中使用
    @LoadBalanced // 开启均衡负载
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

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

负载均衡分为两种：

• 服务端负载均衡：服务清单和功能实现在服务端，位于各服务器节点之前，分为硬件(如F5)和软件(如Nginx)两种形式；
• 客户端负载均衡：服务清单和功能实现在客户端，比如 SpringCloud 的 Ribbon，Ribbon从注册中心获取服务提供者列表，以轮询的方式向各提供者请求，起到负载均衡效果，SpringCloud 只需以 @LoadBalanced 注解就能实现客户端负载均衡。

2.3.5 运行

运行 SpringCloudConsumerApplication.java

### spring-cloud-consumer 日志(向注册中心注册服务)
10:27:46.585  INFO  [DiscoveryClient.java:804] - DiscoveryClient_SPRING-CLOUD-CONSUMER/192.168.1.101:spring-cloud-consumer:8081: registering service...
10:27:46.647  INFO  [DiscoveryClient.java:813] - DiscoveryClient_SPRING-CLOUD-CONSUMER/192.168.1.101:spring-cloud-consumer:8081 - registration status: 204
10:27:46.771  INFO  [StartupInfoLogger.java:57] - Started SpringCloudConsumerApplication in 8.371 seconds (JVM running for 10.392)

### spring-cloud-registry 日志(服务消费者 SPRING-CLOUD-CONSUMER 的注册信息)
10:27:46.631  INFO  [AbstractInstanceRegistry.java:267] - Registered instance SPRING-CLOUD-CONSUMER/192.168.1.101:spring-cloud-consumer:8081 with status UP (replication=false)
10:27:47.158  INFO  [AbstractInstanceRegistry.java:267] - Registered instance SPRING-CLOUD-CONSUMER/192.168.1.101:spring-cloud-consumer:8081 with status UP (replication=true)

进入注册中心控制台 http://localhost:8001/
可以看到服务消费者 spring-cloud-consumer
也可以点击查看其信息: http://localhost:8081/info
打开 SpringCloud 对外的 API 接口，可看到计算结果：http://localhost:8081/add

2.4 辅助脚本

@echo off & cls

## 编译三个子模块
call mvn.cmd clean package -Dmaven.test.skip=true -f spring-cloud-registry/pom.xml
call mvn.cmd clean package -Dmaven.test.skip=true -f spring-cloud-provider/pom.xml
call mvn.cmd clean package -Dmaven.test.skip=true -f spring-cloud-consumer/pom.xml

start /b java -jar spring-cloud-registry/target/spring-cloud-registry-0.0.1-SNAPSHOT.jar
pause ## 等待 registry 启动完毕后，再按任意键继续

start /b java -jar spring-cloud-provider/target/spring-cloud-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8061
start /b java -jar spring-cloud-provider/target/spring-cloud-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8062
start /b java -jar spring-cloud-provider/target/spring-cloud-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8063
pause ## 等待 provider 启动完毕后，再按任意键继续

start /b java -jar spring-cloud-consumer/target/spring-cloud-consumer-0.0.1-SNAPSHOT.jar
pause ## 任意键继续结束所有程序

编译中可能遇到警告：WARN [URLConfigurationSource.java:121] - No URLs will be polled as dynamic configuration sources.
无需理会，也可以增加空的配置文件来避免：resources/config.properties

3.高可用服务注册中心

前面的服务注册中心(Eureka Server)是单点的，可能导致单点故障，生产环境应该构建高可用的Eureka Server集群。下面以双节点注册中心为例来构建：

Eureka服务治理体系：

• 服务注册中心(registry, Eureka Server)： 存储各服务提供者，分两层存储，第一层为服务名称，第二层为服务实例名称；
• 服务提供者(provider, Eureka Client)： 发送 REST 请求，将自己注册到 Eureka Server 上；并定时向 Eureka Server 发送心跳包，以告知自己还在运行(称作“服务续约”)；当服务提供者正常退出时，会通过 REST 请求告知服务中心，但异常退出时不会(此时由心跳机制弥补)。
• 服务消费者(consumer, Eureka Client)：发送 REST 请求，向注册中心查询当前有效的服务提供者列表，然后直接调用 provider。

相关参数有：

• 关闭保护机制(配置在注册中心): 关闭后(建议采用此方式)，严格以心跳断定服务提供者是否失效，认为失效时直接当作下线，不会采用一定算法的保护机制认为它可能还有效；

• 提供者列表的刷新间隔(配置在注册中心)：默认值为 30(秒)，注册中心缓存了一份服务提供者清单，消费者查询时的数据来自该缓存，该参数定义了最新实际有效的提供者列表向缓存更新的时间间隔；

• 服务失效时间(配置在注册中心): 默认值为 90(秒)，注册中心每60秒检查一遍，在90s内没有收到某个服务提供者的心跳包，就把它看作下线，从提供给消费者的列表中剔除；

• 心跳发送间隔(配置在服务提供者): 默认值为 30(秒)，服务提供者每隔这个时间段，就会向注册中心发送心跳包；

  eureka.server.enable-self-preservation=false
  eureka.client.registry-fetch-interval-seconds=30
  eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds=90
  eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds=30

当有多个注册中心(集群)时，各服务中心相互注册为服务，只要其中一个注册中心收到服务提供者的注册信息，就会同步给其他的注册中心，以保证任何注册中心的注册表都是完整的。以两个服务中心、两个服务提供者为例，构建方案如下：

3.1 新建 spring-cloud-registry/application-peer1.properties

指定自身端口为 8001，注册中心地址为第二个注册中心(localhost:8002)；
开启 eureka.client.register-with-eureka(把自身注册到注册中心)，第一个注册中心会注册到第二个注册中心；

server.port=8001
spring.application.name=spring-cloud-registry
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8002/eureka/
eureka.client.register-with-eureka=true
eureka.client.fetch-registry=false

3.2 新建 spring-cloud-registry/application-peer2.properties

指定自身端口为 8002，注册中心地址为第一个注册中心(localhost:8001)；
开启 eureka.client.register-with-eureka(把自身注册到注册中心)，第二个注册中心会注册到第一个注册中心；

server.port=8002
spring.application.name=spring-cloud-registry
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/
eureka.client.register-with-eureka=true
eureka.client.fetch-registry=false

3.3 新建 spring-cloud-provider/application-peer1.properties

指定注册中心为第一个注册中心(也可以指定为所有注册中心URL列表，以逗号分隔)。
如果指定多个注册中心，那么会逐个尝试注册，一旦有一个注册成功，就不会在向后续注册中心注册。

server.port=8061
spring.application.name=spring-cloud-provider
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/
## eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/,http://localhost:8002/eureka/

3.4 新建 spring-cloud-provider/application-peer2.properties

指定注册中心为第二个注册中心(也可以指定为所有注册中心URL列表，以逗号分隔)。

server.port=8062
spring.application.name=spring-cloud-provider
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8002/eureka/
## eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/,http://localhost:8002/eureka/

3.5 确认 spring-cloud-consumer/application.properties

指定注册中心为第一个注册中心(也可以指定为所有注册中心URL列表，以逗号分隔)。

server.port=8081
spring.application.name=spring-cloud-consumer
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/
## eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8001/eureka/,http://localhost:8002/eureka/

3.6 启动所有注册中心和服务提供者、服务消费者

java -jar target/spring-cloud-registry-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer1
java -jar target/spring-cloud-registry-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer2

java -jar target/spring-cloud-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer1
java -jar target/spring-cloud-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer2

java -jar target/spring-cloud-consumer-0.0.1-SNAPSHOT.jar

发现消费者依次调用了两个服务提供者，注册中心同步机制有效，消费者也达到了负载均衡效果。

3.7 查看两个服务中心的控制台

http://localhost:8001/
http://localhost:8002/
发现他们都有两个服务提供者，都是完整的。

。