Spring Cloud Alibaba简书(三)------Nacos Discovery服务治理

Nacos Discovery–服务治理

3.1 服务治理介绍

先来思考一个问题

通过上一章的操作，我们已经可以实现微服务之间的调用。但是我们把服务提供者的网络地址 (ip，端口)等硬编码到了代码中，这种做法存在许多问题:

• 一旦服务提供者地址变化，就需要手工修改代码

• 一旦是多个服务提供者，无法实现负载均衡功能

• 一旦服务变得越来越多，人工维护调用关系困难

那么应该怎么解决呢， 这时候就需要通过注册中心动态的实现服务治理。

什么是服务治理

服务治理是微服务架构中最核心最基本的模块。用于实现各个微服务的自动化注册与发现。

服务注册:在服务治理框架中，都会构建一个注册中心，每个服务单元向注册中心登记自己提供服务的详细信息。并在注册中心形成一张服务的清单，服务注册中心需要以心跳的方式去监测清单中的服务是否可用，如果不可用，需要在服务清单中剔除不可用的服务。

服务发现:服务调用方向服务注册中心咨询服务，并获取所有服务的实例清单，实现对具体服务实例的访问。

通过上面的调用图会发现，除了微服务，还有一个组件是服务注册中心，它是微服务架构非常重要 的一个组件，在微服务架构里主要起到了协调者的一个作用。注册中心一般包含如下几个功能:

1. 服务发现:
   服务注册:保存服务提供者和服务调用者的信息
   服务订阅:服务调用者订阅服务提供者的信息，注册中心向订阅者推送提供者的信息
2. 服务配置:
   配置订阅:服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置
   配置下发:主动将配置推送给服务提供者和服务调用者
3. 服务健康检测
   检测服务提供者的健康情况，如果发现异常，执行服务剔除

常见的注册中心

Zookeeper

zookeeper是一个分布式服务框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要是用来解决分布式 应用中经常遇到的一些数据管理问题，如:统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用 配置项的管理等。

Eureka

Eureka是Springcloud Netflix中的重要组件，主要作用就是做服务注册和发现。但是现在已经闭 源

Consul

Consul是基于GO语言开发的开源工具，主要面向分布式，服务化的系统提供服务注册、服务发现 和配置管理的功能。Consul的功能都很实用，其中包括:服务注册/发现、健康检查、Key/Value 存储、多数据中心和分布式一致性保证等特性。Consul本身只是一个二进制的可执行文件，所以 安装和部署都非常简单，只需要从官网下载后，在执行对应的启动脚本即可。

Nacos

Nacos是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它是 Spring Cloud Alibaba 组件之一，负责服务注册发现和服务配置，可以这样认为nacos=eureka+config。

3.2 nacos简介

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。 从上面的介绍就可以看出，nacos的作用就是一个注册中心，用来管理注册上来的各个微服务。

3.3 nacos实战入门

接下来，我们就在现有的环境中加入nacos，并将我们的两个微服务注册上去。

3.3.1 搭建nacos环境

第1步: 安装nacos

下载地址: https://github.com/alibaba/nacos/releases 下载zip格式的安装包，然后进行解压缩操作

第2步: 启动nacos

 #切换目录
 cd nacos/bin
 #命令启动
 startup.cmd -m standalone

第3步: 访问nacos

打开浏览器输入http://localhost:8848/nacos，即可访问服务， 默认密码是nacos/nacos

3.3.2 将商品微服务注册到nacos

接下来开始修改 shop-product 模块的代码， 将其注册到nacos服务上

1 在pom.xml中添加nacos的依赖

 
 
    com.alibaba.cloud
    spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery

2 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ProductApplication

3 在application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848

4 启动服务， 观察nacos的控制面板中是否有注册上来的商品微服务

3.3.3 将订单微服务注册到nacos

接下来开始修改 shop_order 模块的代码， 将其注册到nacos服务上

1. 在pom.xml中添加nacos的依赖

  
    com.alibaba.cloud
    spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery

2. 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class OrderApplication

3. 在application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848

4. 修改OrderController， 实现微服务调用

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单，这时候要调用商品微服务查询商品信息");
//从nacos中获取服务地址 ServiceInstance serviceInstance =
        discoveryClient.getInstances("service-product").get(0);
        String url = serviceInstance.getHost() + ":" +
                serviceInstance.getPort();
        log.info(">>从nacos中获取到的微服务地址为:" + url);
//通过restTemplate调用商品微服务
        Product product = restTemplate.getForObject(
                "http://" + url + "/product/" + pid, Product.class);
        log.info(">>商品信息,查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.save(order);
        return order;
    }
}

DiscoveryClient是专门负责服务注册和发现的，我们可以通过它获取到注册到注册中心的所有服务

5. 启动服务， 观察nacos的控制面板中是否有注册上来的订单微服务，然后通过访问消费者服务验证调 用是否成功

3.4 实现服务调用的负载均衡

3.4.1 什么是负载均衡

通俗的讲， 负载均衡就是将负载(工作任务，访问请求)进行分摊到多个操作单元(服务器,组件)上进行执行。
根据负载均衡发生位置的不同,一般分为服务端负载均衡和客户端负载均衡。 服务端负载均衡指的是发生在服务提供者一方,比如常见的nginx负载均衡而客户端负载均衡指的是发生在服务请求的一方，也就是在发送请求之前已经选好了由哪个实例处理请求。

我们在微服务调用关系中一般会选择客户端负载均衡，也就是在服务调用的一方来决定服务由哪个提供者执行。

3.4.2 自定义实现负载均衡

1 通过idea再启动一个 shop-product 微服务，设置其端口为8082

2 通过nacos查看微服务的启动情况

3 修改 shop-order 的代码，实现负载均衡

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单，这时候要调用商品微服务查询商品信息");
//从nacos中获取服务地址 //自定义规则实现随机挑选服务 
        List instances = discoveryClient.getInstances("service-
                product");
        int index = new Random().nextInt(instances.size());
        ServiceInstance serviceInstance = instances.get(index);
        String url = serviceInstance.getHost() + ":" +
                serviceInstance.getPort();
        log.info(">>从nacos中获取到的微服务地址为:" + url);
//通过restTemplate调用商品微服务 
        Product product = restTemplate.getForObject("http://" + url + "/product/" + pid, Product.class);
        log.info(">>商品信息，查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.save(order);
        return order;

    }
} 

第3步:启动两个服务提供者和一个服务消费者，多访问几次消费者测试效果

3.4.3 基于Ribbon实现负载均衡

Ribbon是Spring Cloud的一个组件， 它可以让我们使用一个注解就能轻松的搞定负载均衡

第1步:在RestTemplate 的生成方法上添加@LoadBalanced注解

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

第2步:修改服务调用的方法

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    private OrderService orderService;

    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单，这时候要调用商品微服务查询商品信息"); //直接使用微服务名字， 从nacos中获取服务地址 
        String url = "service-product";
//通过restTemplate调用商品微服务
        Product product = restTemplate.getForObject(
                "http://" + url + "/product/" + pid, Product.class);
        log.info(">>商品信息，查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.save(order);
        return order;
    }
} 

Ribbon支持的负载均衡策略

Ribbon内置了多种负载均衡策略,内部负载均衡的顶级接口为 com.netflix.loadbalancer.IRule , 具体的负载策略如下图所示:

策略名	策略描述	实现说明
BestAvailableRule	选择一个最小的并发 请求的server	逐个考察Server，如果Server被 tripped了，则忽略，在选择其中 ActiveRequestsCount最小的server
AvailabilityFilteringRule	过滤掉那些因为一直 连接失败的被标记为 circuit tripped的后 端server，并过滤掉 那些高并发的的后端 server(active connections 超过配 置的阈值)	使用一个AvailabilityPredicate来包含 过滤server的逻辑，其实就就是检查 status里记录的各个server的运行状态
WeightedResponseTimeRule	根据相应时间分配一 个weight，相应时 间越长，weight越 小，被选中的可能性 越低。	一个后台线程定期的从status里面读 取评价响应时间，为每个server计算 一个weight。Weight的计算也比较简 单responsetime 减去每个server自己 平均的responsetime是server的权 重。当刚开始运行，没有形成statas 时，使用roubine策略选择server。
RetryRule	对选定的负载均衡策略机上重试机制。	在一个配置时间段内当选择server不 成功，则一直尝试使用subRule的方 式选择一个可用的server
RoundRobinRule	轮询方式轮询选择 server	轮询index，选择index对应位置的 server
RandomRule	随机选择一个server	在index上随机，选择index对应位置 的server
ZoneAvoidanceRule	复合判断server所在 区域的性能和server 的可用性选择server	使用ZoneAvoidancePredicate和 AvailabilityPredicate来判断是否选择 某个server，前一个判断判定一个 zone的运行性能是否可用，剔除不可 用的zone(的所有server)， AvailabilityPredicate用于过滤掉连接 数过多的Server。

我们可以通过修改配置来调整Ribbon的负载均衡策略，具体代码如下

service-product: # 调用的提供者的名称 
	ribbon: 
   		NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

3.5 基于Feign实现服务调用

3.5.1 什么是Feign

Feign是Spring Cloud提供的一个声明式的伪Http客户端， 它使得调用远程服务就像调用本地服务 一样简单， 只需要创建一个接口并添加一个注解即可。

Nacos很好的兼容了Feign， Feign默认集成了 Ribbon， 所以在Nacos下使用Fegin默认就实现了负 载均衡的效果。

3.5.2 Feign的使用

1. 加入Fegin的依赖

 
 
    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-openfeign

2. 在主类上添加Fegin的注解

@SpringBootApplication 
@EnableDiscoveryClient 
@EnableFeignClients
//开启Fegin 
public class OrderApplication {}

3 创建一个service， 并使用Fegin实现微服务调用

@FeignClient("service-product")//声明调用的提供者的name 
public interface ProductService {
    //指定调用提供者的哪个方法 
    //@FeignClient+@GetMapping 就是一个完整的请求路径 http://service- product/product/{pid} 
    @GetMapping(value = "/product/{pid}")
    Product findByPid(@PathVariable("pid") Integer pid);
}

4 修改controller代码，并启动验证

@Slf4j
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @Autowired
    private ProductService productService;

    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单,这时候要调用商品微服务查询商品信息"); //通过fegin调用商品微服务 
        Product product = productService.findByPid(pid);
        log.info(">>商品信息,查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.save(order);
        return order;
    }
}

5. 重启order微服务,查看效果

注意: 本文章根据北京某著名培训机构讲解的springcloud-alibaba内容,加工整理所得,如果想要学习更完整详细的内容,可以根据自身情况联系该机构进行学习!