Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign

文章目录

    • 服务架构演变
    • 微服务
    • SpringCloud
    • Eureka注册中心
      • 搭建注册中心
      • 服务注册
      • 服务拉取
    • Ribbon负载均衡
      • 流程总结
      • 负载均衡策略
      • 饥饿加载
    • Nacos注册中心
      • 服务注册
      • 分级存储模型
      • 配置集群
      • NacosRule
      • 权重配置
      • 环境隔离
      • nacos注册中心细节分析
      • 临时实例
    • Nacos配置中心
      • 拉取配置
      • 统一配置管理
      • 配`置自动刷新
      • 配置共享
      • 配置优先级
    • Nacos集群搭建
    • Feign远程调用
      • 定义和使用Feign客户端
      • 自定义配置
      • 性能优化
      • 最佳实践
        • 继承方式
        • 抽取方式


本博客是基于观看b站里黑马程序员Java微服务架构视频做的一个学习记录,存有不足的地方,敬请见谅。

服务架构演变

单体架构

  • 单体架构:将业务的所有功能集中在一个项目中开发,打成一个包部署。
  • 优点:架构简单、部署成本低
  • 缺点:耦合度高
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第1张图片

分布式架构

  • 分布式架构:根据业务功能对系统做拆分,每个业务功能模块作为独立项目开发,称为一个服务。
  • 优点:降低服务耦合,有利于服务升级和拓展
  • 缺点:服务调用关系错综复杂
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第2张图片

分布式架构虽然降低了服务耦合,但是服务拆分时也有很多问题需要思考:

  • 服务拆分的粒度如何界定?
  • 服务之间如何调用?
  • 服务的调用关系如何管理?

人们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。

微服务

微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案,微服务架构特征:

  • 单一职责:微服务拆分粒度更小,每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责,避免重复业务开发
  • 面向服务:微服务对外暴露业务接口
  • 自治:团队独立、技术独立、数据独立、部署独立
  • 隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第3张图片

微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚,低耦合。

因此,可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。

其中在 Java 领域最引人注目的就是 SpringCloud 提供的方案了。

SpringCloud

SpringCloud 是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址:https://spring.io/projects/spring-cloud。

SpringCloud 集成了各种微服务功能组件,并基于 SpringBoot 实现了这些组件的自动装配,从而提供了良好的开箱即用体验。

其中常见的组件包括:

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第4张图片
微服务远程调用方式

  • 基于RestTemplate发起的http请求实现远程调用
  • http请求做远程调用是与语言无关的调用,只要知道对方的ip、端口、接口路径、请求参数即可。

服务调用关系

  • 服务提供者:暴露接口给其它微服务调用
  • 服务消费者:调用其它微服务提供的接口
  • 提供者与消费者角色其实是相对的
  • 一个服务可以同时是服务提供者和服务消费者

Eureka注册中心

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order-service 如何得知 user-service 实例地址?

  • user-service 服务实例启动后,将自己的信息注册到 eureka-server(Eureka服务端),叫做服务注册
  • eureka-server 保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
  • order-service根据服务名称,拉取实例地址列表,这个叫服务发现或服务拉取

order-service 如何从多个 user-service 实例中选择具体的实例?

  • order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址,向该实例地址发起远程调用

order-service 如何得知某个 user-service 实例是否依然健康,是不是已经宕机?

  • user-service 会每隔一段时间(默认30秒)向 eureka-server 发起请求,报告自己状态,称为心跳
  • 当超过一定时间没有发送心跳时,eureka-server 会认为微服务实例故障,将该实例从服务列表中剔除
  • order-service 拉取服务时,就能将故障实例排除了

小结

在Eureka架构中,微服务角色有两类:
- EurekaServer:服务端,注册中心
 -- 记录服务信息
 -- 心跳监控
- EurekaClient:客户端
 -- Provider:服务提供者,例如案例中的 user-service
  --- 注册自己的信息到EurekaServer
  --- 每隔30秒向EurekaServer发送心跳
 -- consumer:服务消费者,例如案例中的 order-service
  --- 根据服务名称从EurekaServer拉取服务列表
  --- 基于服务列表做负载均衡,选中一个微服务后发起远程调用

接下来我们动手实践的步骤包括:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第6张图片

搭建注册中心

搭建EurekaServer
创建项目,引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖

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

编写主启动类,添加@EnableEurekaServer注解,开启 eureka 的注册中心功能

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
    }
}

编写配置文件
编写一个 application.yml 文件,内容如下:

server:
  port: 10086
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  client:
    service-url: 
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

其中 default-zone是因为前面配置类开启了注册中心所需要配置的 eureka 的地址信息,因为 eureka 本身也是一个微服务,这里也要将自己注册进来,当后面 eureka 集群时,这里就可以填写多个,使用 “,” 隔开
启动完成后,访问 http://localhost:10086/
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服务注册

将 user-service、order-service 都注册到 eureka

引入 SpringCloud 为 eureka 提供的 starter 依赖,注意这里是用 client

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
dependency>

在启动类上添加注解:@EnableEurekaClient

在 application.yml 文件,添加下面的配置:

spring:
  application:
      #name:orderservice
    name: userservice
eureka:
  client:
    service-url: 
      defaultZone: http:127.0.0.1:10086/eureka

3个项目启动后,访问 http://localhost:10086/Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第8张图片
我们可以通过 idea 的多实例启动,来查看 Eureka 的集群效果。
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4个项目启动后,访问 http://localhost:10086/
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小结

服务注册

  • 引入eureka-client依赖
  • 在application.yml中配置eureka地址

无论是消费者还是提供者,引入eureka-client依赖、知道eureka地址后,都可以完成服务注册

服务拉取

服务拉取是基于服务名称获取服务列表,然后在对服务列表做负载均衡

在 order-service 中完成服务拉取,然后通过负载均衡挑选一个服务,实现远程调用

下面我们让 order-service 向 eureka-server 拉取 user-service 的信息,实现服务发现。

首先给 RestTemplate 这个 Bean 添加一个 @LoadBalanced注解,用于开启负载均衡。

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

修改 OrderService 访问的url路径,用服务名代替ip、端口:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第11张图片
spring 会自动帮助我们从 eureka-server 中,根据 userservice 这个服务名称,获取实例列表后去完成负载均衡。

总结:

  1. 搭建EurekaServer

    • 引入eureka-server依赖
    • 添加@EnableEurekaServer注解
    • application.yml中配置eureka地址
  2. 服务注册

    • 引入eureka-client依赖
    • application.yml中配置eureka地址
  3. 服务发现

    • 引入eureka-client依赖
    • application.yml中配置eureka地址
    • RestTemplate添加@LoadBalanced注解
    • 服务提供者的服务名称远程调用

Ribbon负载均衡

我们添加了 @LoadBalanced 注解,即可实现负载均衡功能,这是什么原理呢?

SpringCloud 底层提供了一个名为 Ribbon 的组件,来实现负载均衡功能。
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源码跟踪

为什么我们只输入了 service 名称就可以访问了呢?为什么不需要获取ip和端口,这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这个类会在对 RestTemplate 的请求进行拦截,然后从 Eureka 根据服务 id 获取服务列表,随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息,替换服务 id。

我们进行源码跟踪:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第13张图片
这里的 intercept()方法,拦截了用户的 HttpRequest 请求,然后做了几件事:

  • request.getURI()获取请求uri,即 http://user-service/user/8
  • originalUri.getHost()获取uri路径的主机名,其实就是服务id user-service
  • this.loadBalancer.execute()处理服务id,和用户请求

这里的 this.loadBalancerLoadBalancerClient 类型

继续跟入 execute()方法:
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  • getLoadBalancer(serviceId):根据服务id获取 ILoadBalancer,而 ILoadBalancer 会拿着服务 id 去 eureka 中获取服务列表。
  • getServer(loadBalancer):利用内置的负载均衡算法,从服务列表中选择一个。在图中可以看到获取了8082端口的服务

可以看到获取服务时,通过一个 getServer() 方法来做负载均衡:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第15张图片
继续跟入:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第16张图片继续跟踪源码 chooseServer() 方法,发现这么一段代码:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第17张图片看看这个 rule 是谁:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第18张图片
这里的 rule 默认值是一个 RoundRobinRule ,看类的介绍:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第19张图片
负载均衡默认使用了轮训算法,当然我们也可以自定义

流程总结

SpringCloud Ribbon 底层采用了一个拦截器,拦截了 RestTemplate 发出的请求,对地址做了修改。

基本流程如下:

  • 拦截我们的 RestTemplate 请求 http://userservice/user/1
  • RibbonLoadBalancerClient 会从请求url中获取服务名称,也就是 user-service
  • DynamicServerListLoadBalancer 根据 user-serviceeureka 拉取服务列表
  • eureka 返回列表,localhost:8081、localhost:8082
  • IRule 利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如
    localhost:8081
  • RibbonLoadBalancerClient 修改请求地址,用 localhost:8081 替代
    userservice,得到 http://localhost:8081/user/1,发起真实请求
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第20张图片

负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule 接口中,而 IRule 有很多不同的实现类:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第21张图片
不同规则的含义如下:

内置负载均衡规则类 规则描述
RoundRobinRule 简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule 对以下两种服务器进行忽略:(1)在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。 (2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailabilityFilteringRule 规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限,可以由客户端设置。
WeightedResponseTimeRule 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。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule 忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。
RandomRule 随机选择一个可用的服务器。
RetryRule 重试机制的选择逻辑

默认的实现就是 ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案。

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:

  1. 代码方式:在order-service中的OrderApplication类中,定义一个新的IRule
@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
    }
  1. 配置文件方式:在order-serviceapplication.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则:
userservice: # 给需要调用的微服务配置负载均衡规则,orderservice服务去调用userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则 

注意:一般用默认的负载均衡规则,不做修改。

饥饿加载

当我们启动 orderservice,第一次访问时,时间消耗会大很多,这是因为 Ribbon 懒加载的机制。
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Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。
而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice # 项目启动时直接去拉取userservice的集群,多个用","隔开

小结

  1. Ribbon负载均衡规则

    • 规则接口是IRule
    • 默认实现是ZoneAvoidanceRule,根据zone选择服务列表,然后轮询
  2. 负载均衡自定义方式

    • 代码方式:配置灵活,但修改时需要重新打包发布
    • 配置方式:直观,方便,无需重新打包发布,但是无法做全局配置
  3. 饥饿加载

    • 开启饥饿加载
    • 指定饥饿加载的微服务名称

Nacos注册中心

SpringCloudAlibaba 推出了一个名为 Nacos 的注册中心,在国外也有大量的使用。
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第23张图片
解压启动 Nacos,至于如何安装nacos请看:Nacos安装指南

startup.cmd -m standalone

访问:http://localhost:8848/nacos/

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服务注册

这里上来就直接服务注册,很多东西可能有疑惑,其实 Nacos 本身就是一个 SprintBoot 项目,这点你从启动的控制台打印就可以看出来,所以就不再需要去额外搭建一个像 Eureka 的注册中心。

引入依赖

在 cloud-demo 父工程中引入 SpringCloudAlibaba 的依赖:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependenciesartifactId>
    <version>2.2.6.RELEASEversion>
    <type>pomtype>
    <scope>importscope>
dependency>

然后在 user-service 和 order-service 中的pom文件中引入 nacos-discovery 依赖,注释掉原有的eureka依赖:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
dependency>

配置nacos地址

在 user-service 和 order-service 的 application.yml 中添加 nacos 地址:

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848 #nacos服务端地址

项目重新启动后,可以看到三个服务都被注册进了 Nacos
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浏览器访问:http://localhost:8080/order/101,正常访问,同时负载均衡也正常。

分级存储模型

一个服务可以有多个实例,例如我们的 user-service,可以有:

  • 127.0.0.1:8081
  • 127.0.0.1:8082
  • 127.0.0.1:8083

假如这些实例分布于全国各地的不同机房,例如:

  • 127.0.0.1:8081,在上海机房
  • 127.0.0.1:8082,在上海机房
  • 127.0.0.1:8083,在杭州机房

Nacos就将同一机房内的实例,划分为一个集群Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第26张图片

服务跨集群调用问题

服务调用尽可能选择本地集群的服务,跨集群调用延迟较高
本地集群不可访问时,再去访问其它集群
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配置集群

接下来我们给 user-service 配置集群

修改 user-service 的 application.yml 文件,添加集群配置:

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称 HZ杭州

重启两个 user-service 实例后,我们再去启动一个上海集群的实例。

-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第28张图片
查看 nacos 控制台:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第29张图片

小结

Nacos服务分级存储模型

  • 一级是服务,例如userservice
  • 二级是集群,例如杭州或上海
  • 三级是实例,例如杭州机房的某台部署了userservice的服务器

如何设置实例的集群属性

  • 修改application.yml文件,添加spring.cloud.nacos.discovery.cluster-name属性即可

NacosRule

Ribbon的默认实现 ZoneAvoidanceRule 并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡,我们把规则改成 NacosRule 即可。我们是用 orderservice 调用 userservice,所以在 orderservice 配置规则。

@Bean
public IRule iRule(){
    //默认为轮询规则,这里自定义为随机规则
    return new NacosRule();
}

另外,你同样可以使用配置的形式来完成,具体参考上面的 Ribbon 栏目。

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule #负载均衡规则 

然后,再对 orderservice 配置集群。

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称

启动了四个服务,分别是:

  • orderservice - HZ
  • userservice - HZ
  • userservice1 - HZ
  • userservice2 - SH

访问地址:http://localhost:8080/order/101

在访问中我们发现,只有同在一个 HZ 集群下的 userservice、userservice1 会被调用,并且是随机的。

我们试着把 userservice、userservice2 停掉。依旧可以访问。

在 userservice2 控制台可以看到发出了一串的警告,因为 orderservice 本身是在 HZ 集群的,这波 HZ 集群没有了 userservice,就会去别的集群找。
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权重配置

实际部署中会出现这样的场景:

服务器设备性能有差异,部分实例所在机器性能较好,另一些较差,我们希望性能好的机器承担更多的用户请求。但默认情况下 NacosRule 是同集群内随机挑选,不会考虑机器的性能问题。

因此,Nacos 提供了权重配置来控制访问频率,0~1 之间,权重越大则访问频率越高,权重修改为 0,则该实例永远不会被访问。

在 Nacos 控制台,找到 user-service 的实例列表,点击编辑,即可修改权重。

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第31张图片
在弹出的编辑窗口,修改权重
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另外,在服务升级的时候,有一种较好的方案:我们也可以通过调整权重来进行平滑升级,例如:先把 userservice 权重调节为 0,让用户先流向 userservice2、userservice3,升级 userservice后,再把权重从 0 调到 0.1,让一部分用户先体验,用户体验稳定后就可以往上调权重啦。

环境隔离

Nacos 提供了 namespace 来实现环境隔离功能。

  • Nacos 中可以有多个 namespace
  • namespace 下可以有 group、service
  • 不同 namespace 之间相互隔离,例如不同 namespace 的服务互相不可见Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第33张图片

创建namespace

默认情况下,所有 service、data、group 都在同一个 namespace,名为 public(保留空间):Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第34张图片
我们可以点击页面新增按钮,添加一个 namespaceEureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第35张图片
然后,填写表单:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第36张图片
就能在页面看到一个新的 namespace
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配置namespace

给微服务配置 namespace只能通过修改配置来实现。

例如,修改 order-service 的application.yml文件:

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间ID

重启 order-service 后,访问控制台。

public
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dev
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第39张图片
此时访问 order-service,因为 namespace 不同,会导致找不到 userservice,控制台会报错:在这里插入图片描述

小结

  • Nacos环境隔离
    • 每个namespace都有唯一id
    • 服务设置namespace时要写id而不是名称
    • 不同namespace下的服务互相不可见

nacos注册中心细节分析

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第40张图片

临时实例

Nacos 的服务实例分为两种类型:

  • 临时实例:如果实例宕机超过一定时间,会从服务列表剔除,默认的类型。
  • 非临时实例:如果实例宕机,不会从服务列表剔除,也可以叫永久实例。
    配置一个服务实例为永久实例:
spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        ephemeral: false # 设置为非临时实例

另外,Nacos 集群默认采用AP方式(可用性),当集群中存在非临时实例时,采用CP模式(一致性);而 Eureka 采用AP方式,不可切换。(这里说的是 CAP 原理,后面会写到)

小结

Nacos与eureka的共同点

  1. 都支持服务注册和服务拉取
  2. 都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos与Eureka的区别

  • Nacos支持服务端主动检测提供者状态:临时实例采用心跳模式,非临时实例采用主动检测模式
  • 临时实例心跳不正常会被剔除,非临时实例则不会被剔除
  • Nacos支持服务列表变更的消息推送模式,服务列表更新更及时
  • Nacos集群默认采用AP方式,当集群中存在非临时实例时,采用CP模式;Eureka采用AP方式

Nacos配置中心

Nacos除了可以做注册中心,同样可以做配置管理来使用。

当微服务部署的实例越来越多,达到数十、数百时,逐个修改微服务配置就会让人抓狂,而且很容易出错。我们需要一种统一配置管理方案,可以集中管理所有实例的配置。
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第41张图片
Nacos 一方面可以将配置集中管理,另一方可以在配置变更时,及时通知微服务,实现配置的热更新
创建配置
在 Nacos 控制面板中添加配置文件

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第42张图片
然后在弹出的表单中,填写配置信息:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第43张图片
注意:项目的核心配置,需要热更新的配置才有放到 nacos 管理的必要。基本不会变更的一些配置(例如数据库连接)还是保存在微服务本地比较好。

拉取配置

首先我们需要了解 Nacos 读取配置文件的环节是在哪一步,在没加入 Nacos 配置之前,获取配置是这样:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第44张图片
加入 Nacos 配置,它的读取是在 application.yml 之前的:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第45张图片
这时候如果把 nacos 地址放在 application.yml 中,显然是不合适的,Nacos 就无法根据地址去获取配置了。

因此,nacos 地址必须放在优先级最高的 bootstrap.yml 文件。

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第46张图片

统一配置管理

引入Nacos的配置管理客户端依赖
首先,在 user-service 服务中,引入 nacos-config 的客户端依赖:


<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-configartifactId>
dependency>

添加 bootstrap.yml
在userservice中的resource目录添加一个bootstrap.yml文件,这个文件是引导文件,优先级高于application.yml:

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境,这里是dev 
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名

根据 spring.cloud.nacos.server-addr 获取 nacos地址,再根据${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}作为文件id,来读取配置。

在这个例子例中,就是去读取 userservice-dev.yaml

Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第47张图片
使用代码来验证是否拉取成功

在 user-service 中的 UserController 中添加业务逻辑,读取 pattern.dateformat 配置并使用:

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    // 注入nacos中的配置属性   
    @Value("${pattern.dateformat}")
    private String dateformat; 
    // 编写controller,通过日期格式化器来格式化现在时间并返回
    @GetMapping("now")   
    public String now(){
    	return LocalDate.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat,Locale.CHINA));
    	}
    // ... 略
    }

小结

将配置交给Nacos管理的步骤

  • Nacos中添加配置文件
  • 在微服务中引入nacosconfig依赖
  • 在微服务中添加bootstrap.yml,配置nacos地址、当前环境、服务名称、文件后缀名。这些决定了程序启动时去nacos 读取哪个文件

配`置自动刷新

我们最终的目的,是修改 nacos 中的配置后,微服务中无需重启即可让配置生效,也就是配置热更新
不过需要通过下面两种配置实现:
方式一:在@Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第48张图片
方式二:使用@ConfigurationProperties注解
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第49张图片

小结

Nacos配置更改后,微服务可以实现热更新,方式:

  • 通过@Value注解注入,结合@RefreshScope来刷新
  • 通过@ConfigurationProperties注入,自动刷新

注意事项:

  • 不是所有的配置都适合放到配置中心,维护起来比较麻烦
  • 建议将一些关键参数,需要运行时调整的参数放到nacos配置中心,一般都是自定义配置

配置共享

其实在服务启动时,nacos 会读取多个配置文件,例如:

  • [spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml,例如:userservice-dev.yaml
  • [spring.application.name].yaml,例如:userservice.yaml
  • 无论profile如何变化,[spring.application.name].yaml这个文件一定会加载,因此多环境共享配置可以写入这个文件
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第50张图片多种配置的优先级
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第51张图片

小结

  • 服务会从nacos读取的配置文件:
    [服务名]-[spring.profile.active].yaml,环境配置
    [服务名].yaml,默认配置,多环境共享
  • 优先级:
    [服务名]-[环境].yaml >[服务名].yaml > 本地配置

案例

添加一个环境共享配置

我们在 nacos 中添加一个 userservice.yaml 文件:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第52张图片
在 user-service 中读取共享配置

在 user-service 服务中,修改 PatternProperties 类,读取新添加的属性
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第53张图片
在 user-service 服务中,修改 UserController,添加一个方法:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第54张图片
运行两个 UserApplication,使用不同的profile
修改 UserApplication2 这个启动项,改变其profile值:Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第55张图片
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第56张图片
这样,UserApplication(8081) 使用的 profile 是 dev,UserApplication2(8082) 使用的 profile 是test

启动 UserApplication 和 UserApplication2

访问地址:http://localhost:8081/user/prop,结果:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第57张图片
访问地址:http://localhost:8082/user/prop,结果:
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第58张图片

可以看出来,不管是 dev,还是 test 环境,都读取到了 envSharedValue这个属性的值。

上面的都是同一个微服务下,那么不同微服务之间可以环境共享吗?

通过下面的两种方式来指定:

  • extension-configs
  • shared-configs
spring: 
  cloud:
    nacos:
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        extends-configs: # 多微服务间共享的配置列表
          - dataId: common.yaml # 要共享的配置文件id
spring: 
  cloud:
    nacos:
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 多微服务间共享的配置列表
          - dataId: common.yaml # 要共享的配置文件id

配置优先级

当 nacos、服务本地同时出现相同属性时,优先级有高低之分。
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更细致的配置
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第60张图片

Nacos集群搭建

Nacos生产环境下一定要部署为集群状态,其搭建过程会另外进行具体的描述,这里先简单的介绍一下集群的架构。
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第61张图片
集群搭建步骤:

  • 搭建MySQL集群并初始化数据库表
  • 下载解压nacos
  • 修改集群配置(节点信息)、数据库配置
  • 分别启动多个nacos节点
  • nginx反向代理

Feign远程调用

我们以前利用 RestTemplate 发起远程调用的代码:
在这里插入图片描述
存在代码可读性差,编程体验不统一以及参数复杂URL难以维护的问题。为了解决这一方面的问题,我们引入了基于http客户端的Feign。

Feign是一个声明式的http客户端,官方地址:https://github.com/OpenFeign/feign
其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送,解决上面提到的问题。

定义和使用Feign客户端

使用Feign的步骤如下:

  1. 引入依赖:
    我们在 order-service 引入 feign 依赖:
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeignartifactId>
dependency>
  1. 在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能:
    Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第62张图片
  2. 编写Feign客户端:
@FeignClient("userservice")
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}") 
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
    }

主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息,比如:

  • 服务名称:userservice——@FeignClient("userservice"):其中参数填写的是微服务名
  • 请求方式:GET——@GetMapping("/user/{id}"):其中参数填写的是请求路径
  • 请求路径:/user/{id}
  • 请求参数:Long id
  • 返回值类型:User
  1. 用Feign客户端代替RestTemplate
@Autowired
private UserClient userClient;

public Order queryOrderAndUserById(Long orderId) {
    // 1.查询订单
    Order order = orderMapper.findById(orderId);
    //  使用feign远程调用,发起HTTP请求,查询用户
    User user = userClient.findById(order.getUserId());
    // 3. 将用户信息封装进订单
    order.setUser(user);
    // 4.返回
    return order;
}

总结:
Feign的使用步骤

  1. 引入依赖
  2. 添加@EnableFeignClients注解
  3. 编写FeignClient接口
  4. 使用FeignClient中定义的方法代替RestTemplate

自定义配置

Feign 可以支持很多的自定义配置,如下表所示:

类型 作用 说明
feign.Logger.Level 修改日志级别 包含四种不同的级别:NONE、BASIC、HEADERS、FULL
feign.codec.Decoder 响应结果的解析器 http远程调用的结果做解析,例如解析json字符串为java对象
feign.codec.Encoder 请求参数编码 将请求参数编码,便于通过http请求发送
feign.Contract 支持的注解格式 默认是SpringMVC的注解
feign.Retryer 失败重试机制 请求失败的重试机制,默认是没有,不过会使用Ribbon的重试

一般我们需要配置的就是日志级别。

一般情况下,默认值就能满足我们使用,如果要自定义时,只需要创建自定义的 @Bean 覆盖默认 Bean 即可。下面以日志为例来演示如何自定义配置。

基于配置文件修改 feign 的日志级别可以针对单个服务
局部生效

feign:  
  client:
    config: 
      userservice: # 针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别 

也可以针对所有服务
全局生效

feign:  
  client:
    config: 
      default: # 这里用default就是全局配置,如果是写服务名称,则是针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别 

而日志的级别分为四种:

  • NONE不记录任何日志信息,这是默认值。
  • BASIC仅记录请求的方法,URL以及响应状态码和执行时间
  • HEADERS:在BASIC的基础上,额外记录了请求和响应的头信息
  • FULL记录所有请求和响应的明细,包括头信息、请求体、元数据

也可以基于 Java 代码来修改日志级别,先声明一个类,然后声明一个 Logger.Level的对象

public class DefaultFeignConfiguration  {
    @Bean
    public Logger.Level feignLogLevel(){
        return Logger.Level.BASIC; // 日志级别为BASIC
    }
}

如果要全局生效,将其放到启动类的 @EnableFeignClients 这个注解中:

@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration .class) 

如果是局部生效,则把它放到对应的 @FeignClient 这个注解中:

@FeignClient(value = "userservice", configuration = DefaultFeignConfiguration .class) 

总结:
Feign的日志配置:

  1. 方式一是配置文件feign.client.config.xxx.loggerLevel
    如果xxxdefault则代表全局
    如果xxx服务名称,例如userservice则代表某服务
  2. 方式二是java代码配置Logger.Level这个Bean
    如果在@EnableFeignClients注解声明则代表全局
    如果在@FeignClient注解中声明则代表某服务

性能优化

Feign 底层发起 http 请求,依赖于其它的框架。其底层客户端实现有:

  • URLConnection:默认实现,不支持连接池
  • Apache HttpClient :支持连接池
  • OKHttp:支持连接池

因此提高 Feign 性能的主要手段就是使用连接池代替默认的 URLConnection

另外,日志级别应该尽量用 basic/none,可以有效提高性能。

这里我们用 Apache 的HttpClient来演示连接池。

1、在 order-service 的 pom 文件中引入 HttpClient 依赖


<dependency>
    <groupId>io.github.openfeigngroupId>
    <artifactId>feign-httpclientartifactId>
dependency>

2、配置连接池

order-serviceapplication.yml中添加配置

feign:
  client:
    config:
      default: # default全局的配置
        loggerLevel: BASIC # 日志级别,BASIC就是基本的请求和响应信息
  httpclient:
    enabled: true # 开启feign对HttpClient的支持
    max-connections: 200 # 最大的连接数
    max-connections-per-route: 50 # 每个路径的最大连接数

3、在 FeignClientFactoryBean 中的 loadBalance 方法中打断点Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第63张图片
Debug 方式启动 order-service 服务,可以看到这里的 client,底层就是 HttpClient
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第64张图片

最佳实践

继承方式

方式一(继承):给消费者的FeignClient和提供者的controller定义统一的父接口作为标准。

  • 服务紧耦合
  • 父接口参数列表中的映射不会被继承Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第65张图片

抽取方式

方式二(抽取):将FeignClient抽取为独立模块,并且把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中,提供给所有消费者使用
Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第66张图片

实现最佳实践方式二的步骤如下:

  1. 首先创建一个module,命名为feign-api,然后引入feign的starter依赖Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第67张图片
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeignartifactId>
dependency>
  1. 将order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中Eureka注册中心、Ribbon负载均衡与Nacos以及http客户端Feign_第68张图片

  2. 在order-service中引入feign-api的依赖

<dependency>
    <groupId>com.xn2001.feigngroupId>
    <artifactId>feign-apiartifactId>
    <version>1.0version>
dependency>
  1. 修改order-service中的所有与上述三个组件有关的import部分,改成导入feign-api中的包
  2. 重启测试

当定义的FeignClient不在SpringBootApplication的扫描包范围时,这些FeignClient无法使用。有两种方式解决:
方式一:指定FeignClient所在包

@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")

方式二:指定FeignClient字节码

@EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

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