Spring Cloud详解

文章目录

      • 一、SpringCloud介绍
        • 1.1 微服务架构
        • 1.2 SpringCloud介绍
      • 二、服务的注册与发现-Eureka【`重点`】
        • 2.1 引言
        • 2.2 Eureka的快速入门
          • 2.2.1 创建EurekaServer
          • 2.2.2 创建EurekaClient
          • 2.2.3 测试Eureka
        • 2.3 Eureka的安全性
        • 2.4 Eureka的高可用
        • 2.5 Eureka的细节
      • 三、服务间的负载均衡-Robbin【`重点`】
        • 3.1 引言
        • 3.2 Robbin的快速入门
        • 3.3 Robbin配置负载均衡策略
      • 四、服务间的调用-Feign【`重点`】
        • 4.1 引言
        • 4.2 Feign的快速入门
        • 4.3 Feign的传递参数方式
        • 4.4 Feign的Fallback
          • 4.4.1 FallBack方式
          • 4.4.1 FallBackFactory方式
      • 五、服务的隔离及断路器-Hystrix【`重点`】
        • 5.1 引言
        • 5.2 降级机制实现
        • 5.3 线程隔离
        • 5.4 断路器
          • 5.4.1 断路器介绍
          • 5.4.2 配置断路器的监控界面
          • 5.4.3 配置断路器的属性
        • 5.5 请求缓存
          • 5.5.1 请求缓存介绍
          • 5.5.2 请求缓存的实现
      • 六、服务的网关-Zuul【`重点`】
        • 6.1 引言
        • 6.2 Zuul的快速入门
        • 6.3 Zuul常用配置信息
          • 6.3.1 Zuul的监控界面
          • 6.3.2 忽略服务配置
          • 6.3.3 自定义服务配置
          • 6.3.4 灰度发布
        • 6.4 Zuul的过滤器执行流程
        • 6.5 Zuul过滤器入门
        • 6.6 PreFilter实现token校验
        • 6.7 Zuul的降级
        • 6.8 Zuul动态路由
      • 七、多语言支持-Sidecar
        • 7.1 引言
        • 7.2 Sidecar实现
      • 八、服务间消息传递-Stream
        • 8.1 引言
        • 8.2 Stream快速入门
        • 8.3 Stream重复消费问题
        • 8.4 Stream的消费者手动ack
      • 九、服务的动态配置-Config【`重点`】
        • 9.1 引言
        • 9.2 搭建Config-Server
        • 9.3 搭建Config-Client
        • 9.4 实现动态配置
          • 9.4.1 实现原理
          • 9.4.2 服务连接RabbitMQ
          • 9.4.3 实现手动刷新
          • 9.5.4 内网穿透
          • 9.5.5 实现自动刷新
      • 十、服务的追踪-Sleuth【`重点`】
        • 10.1 引言
        • 10.2 Sleuth的使用
        • 10.3 Zipkin的使用
        • 10.4 整合RabbitMQ
        • 10.5 Zipkin存储数据到ES
      • 十一、完整SpringCloud架构图【`重点`】

Spring Cloud 组件:

  • Spring Cloud Netflix Eureka(服务注册中心),Consul、Zookeeper
  • Spring Cloud Netflix Ribbon(负载均衡)
  • Spring Cloud Netflix Hystrix(断路器、熔断器:服务降级、缓存、异常处理、请求合并)
  • Spring Cloud OpenFeign(声明式服务调用)
  • Spring Cloud Netflix Zuul(服务网关)
  • Spring Cloud Gateway
  • Spring Cloud Config
  • Spring Cloud Bus/Spring Cloud Stream

一、SpringCloud介绍


1.1 微服务架构

微服务架构的提出者:马丁福勒

https://martinfowler.com/articles/microservices.html

简而言之,微服务架构样式[1]是一种将单个应用程序开发为一组小服务的方法,每个小服务都在自己的进程中运行并与轻量级机制(通常是HTTP资源API)进行通信。这些服务围绕业务功能构建,并且可以由全自动部署机制独立部署。这些服务的集中管理几乎没有,它可以用不同的编程语言编写并使用不同的数据存储技术。

1、 微服务架构只是一个样式,一个风格。

2、 将一个完成的项目,拆分成多个模块去分别开发。

3、 每一个模块都是单独的运行在自己的容器中。

4、 每一个模块都是需要相互通讯的。 Http(Spring Cloud),RPC(Dubbo),MQ(Spring Cloud)。

5、 每一个模块之间是没有依赖关系的,单独的部署。

6、 可以使用多种语言去开发不同的模块。

7、 使用MySQL数据库,Redis,ES去存储数据,也可以使用多个MySQL数据库。

总结:将复杂臃肿的单体应用进行细粒度的划分,每个拆分出来的服务各自打包部署。

1.2 SpringCloud介绍

  • SpringCloud是微服务架构落地的一套技术栈。

  • SpringCloud中的大多数技术都是基于Netflix(奈飞)公司的技术进行二次研发。

  • SpringCloud的中文社区网站:http://springcloud.cn/

  • SpringCloud的中文网:http://springcloud.cc/

  • 八个技术点:

    • Eureka - 服务的注册与发现
    • Robbin - 服务之间的负载均衡
    • Feign - 服务之间的通讯
    • Hystrix - 服务的线程隔离以及断路器
    • Zuul - 服务网关
    • Stream - 实现MQ的使用
    • Config - 动态配置
    • Sleuth - 服务追踪

二、服务的注册与发现-Eureka【重点


2.1 引言

服务注册中心:把所有服务的信息都告诉服务注册中心(Eureka、Consul、Nacos、Zookeeper)

Eureka就是帮助我们维护所有服务的信息,以便服务之间的相互调用

Eureka
Spring Cloud详解_第1张图片

2.2 Eureka的快速入门

2.2.1 创建EurekaServer

创建一个父工程,并且在父工程中指定SpringCloud的版本,并且将packaing修改为pom

<packaging>pompackaging>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependenciesartifactId>
            <version>Hoxton.SR4version>
            <type>pomtype>
            <scope>importscope>
        dependency>
    dependencies>
dependencyManagement>

创建eureka的server,创建SpringBoot工程,并且导入依赖,在启动类中添加注解,编写yml文件

导入依赖

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

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
    dependency>
dependencies>

启动类添加注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {

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

}

编写yml配置文件

server:
  port: 8761      # 端口号

eureka:
  instance:
    hostname: localhost   # localhost
  client:
    # 当前的eureka服务是单机版的
    registerWithEureka: false
    fetchRegistry: false
    serviceUrl:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
2.2.2 创建EurekaClient

创建Maven工程,修改为SpringBoot

导入依赖

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

在启动类上添加注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class CustomerApplication {

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

}

编写配置文件

# 指定Eureka服务地址
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka

#指定服务的名称
spring:
  application:
    name: CUSTOMER

在这里插入图片描述

2.2.3 测试Eureka

创建了一个Search搜索模块,并且注册到Eureka

使用到EurekaClient的对象去获取服务信息

@Autowired
private EurekaClient eurekaClient;

正常RestTemplate调用即可

@GetMapping("/customer")
public String customer(){
    //1. 通过eurekaClient获取到SEARCH服务的信息
    InstanceInfo info = eurekaClient.getNextServerFromEureka("SEARCH", false);

    //2. 获取到访问的地址
    String url = info.getHomePageUrl();
    System.out.println(url);

    //3. 通过restTemplate访问
    String result = restTemplate.getForObject(url + "/search", String.class);

    //4. 返回
    return result;
}

2.3 Eureka的安全性

实现Eureka认证

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-securityartifactId>
dependency>

编写配置类

@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        // 忽略掉/eureka/**
        http.csrf().ignoringAntMatchers("/eureka/**");
        super.configure(http);
    }
}

编写配置文件

# 指定用户名和密码
spring:
  security:
    user:
      name: root
      password: root

其他服务想注册到Eureka上需要添加用户名和密码

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://用户名:密码@localhost:8761/eureka

2.4 Eureka的高可用

如果程序的正在运行,突然Eureka宕机了。

  • 如果调用方访问过一次被调用方了,Eureka的宕机不会影响到功能。

  • 如果调用方没有访问过被调用方,Eureka的宕机就会造成当前功能不可用。

搭建Eureka高可用

准备多台Eureka

采用了复制的方式,删除iml和target文件,并且修改pom.xml中的项目名称,再给父工程添加一个module

让服务注册到多台Eureka

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://root:root@localhost:8761/eureka,http://root:root@localhost:8762/eureka

让多台Eureka之间相互通讯

eureka:
  client:
    registerWithEureka: true      # 注册到Eureka上
    fetchRegistry: true           # 从Eureka拉取信息
    serviceUrl:
      defaultZone: http://root:root@localhost:8762/eureka/

2.5 Eureka的细节

EurekaClient启动是,将自己的信息注册到EurekaServer上,EurekaSever就会存储上EurekaClient的注册信息。

当EurekaClient调用服务时,本地没有注册信息的缓存时,去EurekaServer中去获取注册信息。

EurekaClient会通过心跳的方式去和EurekaServer进行连接。(默认30sEurekaClient会发送一次心跳请求,如果超过了90s还没有发送心跳信息的话,EurekaServer就认为你宕机了,将当前EurekaClient从注册表中移除)

eureka:
  instance:
    lease-renewal-interval-in-seconds: 30      #心跳的间隔
    lease-expiration-duration-in-seconds: 90    # 多久没发送,就认为你宕机了

EurekaClient会每隔30s去EurekaServer中去更新本地的注册表

eureka:
  client:
    registry-fetch-interval-seconds: 30 # 每隔多久去更新一下本地的注册表缓存信息

Eureka的自我保护机制,统计15分钟内,如果一个服务的心跳发送比例低于85%,EurekaServer就会开启自我保护机制

  • 不会从EurekaServer中去移除长时间没有收到心跳的服务。
  • EurekaServer还是可以正常提供服务的。
  • 网络比较稳定时,EurekaServer才会开始将自己的信息被其他节点同步过去
eureka:
  server:
    enable-self-preservation: true  # 开启自我保护机制

CAP定理,C - 一致性,A-可用性,P-分区容错性,这三个特性在分布式环境下,只能满足2个,而且分区容错性在分布式环境下,是必须要满足的,只能在AC之间进行权衡。

如果选择CP,保证了一致性,可能会造成你系统在一定时间内是不可用的,如果你同步数据的时间比较长,造成的损失大。

Eureka就是一个AP的效果,高可用的集群,Eureka集群是无中心,Eureka即便宕机几个也不会影响系统的使用,不需要重新的去推举一个master,也会导致一定时间内数据是不一致。

三、服务间的负载均衡-Robbin【重点


3.1 引言

Robbin是帮助我们实现服务和服务负载均衡,Robbin属于客户端负载均衡(服务端负载均衡)

客户端负载均衡:customer客户模块,将2个Search模块信息全部拉取到本地的缓存,在customer中自己做一个负载均衡的策略,选中某一个服务。

服务端负载均衡:在注册中心中,直接根据你指定的负载均衡策略,帮你选中一个指定的服务信息,并返回。

Robbin
Spring Cloud详解_第2张图片

3.2 Robbin的快速入门

启动两个search模块

在customer导入robbin依赖

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

配置整合RestTemplate和Robbin

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

在customer中去访问search

@GetMapping("/customer")
public String customer(){
    String result = restTemplate.getForObject("http://SEARCH/search", String.class);

    //4. 返回
    return result;
}

3.3 Robbin配置负载均衡策略

负载均衡策略

  • RandomRule:随机策略
  • RoundRobbinRule:轮询策略
  • WeightedResponseTimeRule:默认会采用轮询的策略,后续会根据服务的响应时间,自动给你分配权重
  • BestAvailableRule:根据被调用方并发数最小的去分配

采用注解的形式

@Bean
public IRule robbinRule(){
    return new RandomRule();
}

配置文件去指定负载均衡的策略(推荐)

# 指定具体服务的负载均衡策略
SEARCH:      # 编写服务名称
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule  # 具体负载均衡使用的类

四、服务间的调用-Feign【重点


4.1 引言

Feign可以帮助我们实现面向接口编程,就直接调用其他的服务,简化开发。

4.2 Feign的快速入门

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeignartifactId>
dependency>

添加一个注解

@EnableFeignClients

创建一个接口,并且和Search模块做映射

@FeignClient("SEARCH")   // 指定服务名称
public interface SearchClient {
    
    // value -> 目标服务的请求路径,method -> 映射请求方式
    @RequestMapping(value = "/search",method = RequestMethod.GET)
    String search();

}

测试使用

@Autowired
private SearchClient searchClient;

@GetMapping("/customer")
public String customer(){
    String result = searchClient.search();
    return result;
}

4.3 Feign的传递参数方式

注意事项

  • 如果你传递的参数,比较复杂时,默认会采用POST的请求方式。
  • 传递单个参数时,推荐使用@PathVariable,如果传递的单个参数比较多,这里也可以采用@RequestParam,不要省略value属性
  • 传递对象信息时,统一采用json的方式,添加@RequestBody
  • Client接口必须采用@RequestMapping

在Search模块下准备三个接口

@GetMapping("/search/{id}")
public Customer findById(@PathVariable Integer id){
    return new Customer(1,"张三",23);
}

@GetMapping("/getCustomer")
public Customer getCustomer(@RequestParam Integer id,@RequestParam String name){
    return new Customer(id,name,23);
}

@PostMapping("/save")            
public Customer save(@RequestBody Customer customer){
    return customer;
}

封装Customer模块下的Controller

@GetMapping("/customer/{id}")
public Customer findById(@PathVariable Integer id){
    return searchClient.findById(id);
}

@GetMapping("/getCustomer")
public Customer getCustomer(@RequestParam Integer id, @RequestParam String name){
    return searchClient.getCustomer(id,name);
}

@GetMapping("/save")            // 会自动转换为POST请求  405
public Customer save(Customer customer){
    return searchClient.save(customer);
}

再封装Client接口

@RequestMapping(value = "/search/{id}",method = RequestMethod.GET)
Customer findById(@PathVariable(value = "id") Integer id);

@RequestMapping(value = "/getCustomer",method = RequestMethod.GET)
Customer getCustomer(@RequestParam(value = "id") Integer id, @RequestParam(value = "name") String name);

@RequestMapping(value = "/save",method = RequestMethod.POST)
Customer save(@RequestBody Customer customer);

测试

4.4 Feign的Fallback

Fallback可以帮助我们在使用Feign去调用另外一个服务时,如果出现了问题,走服务降级,返回一个错误数据,避免功能因为一个服务出现问题,全部失效。

4.4.1 FallBack方式

创建一个POJO类,实现Client接口。

@Component
public class SearchClientFallBack implements SearchClient {
    @Override
    public String search() {
        return "出现问题啦!!!";
    }

    @Override
    public Customer findById(Integer id) {
        return null;
    }

    @Override
    public Customer getCustomer(Integer id, String name) {
        return null;
    }

    @Override
    public Customer save(Customer customer) {
        return null;
    }
}

修改CLient接口中的注解,添加一个属性。

@FeignClient(value = "SEARCH",fallback = SearchClientFallBack.class)

添加一个配置文件。

# feign和hystrix组件整合
feign:
  hystrix:
    enabled: true
4.4.1 FallBackFactory方式

调用方无法知道具体的错误信息是什么,通过FallBackFactory的方式去实现这个功能

FallBackFactory基于Fallback

创建一个POJO类,实现FallBackFactory

@Component
public class SearchClientFallBackFactory implements FallbackFactory<SearchClient> {

    @Autowired
    private SearchClientFallBack searchClientFallBack;

    @Override
    public SearchClient create(Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
        return searchClientFallBack;
    }
}

修改Client接口中的属性

@FeignClient(value = "SEARCH",fallbackFactory = SearchClientFallBackFactory.class)

五、服务的隔离及断路器-Hystrix【重点


5.1 引言

Hystrix
Spring Cloud详解_第3张图片

5.2 降级机制实现

导入依赖

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

添加一个注解

@EnableCircuitBreaker

针对某一个接口去编写他的降级方法

@GetMapping("/customer/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallBack")
public Customer findById(@PathVariable Integer id){
    int i = 1/0;
    return searchClient.findById(id);
}

// findById的降级方法  方法的描述要和接口一致
public Customer findByIdFallBack(Integer id){
    return new Customer(-1,"",0);
}

在接口上添加注解

@HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallBack")

5、 测试一下

效果
Spring Cloud详解_第4张图片

5.3 线程隔离

如果使用Tomcat的线程池去接收用户的请求,使用当前线程去执行其他服务的功能,如果某一个服务出现了故障,导致tomcat的线程大量的堆积,导致Tomcat无法处理其他业务功能。

  • Hystrix的线程池(默认),接收用户请求采用tomcat的线程池,执行业务代码,调用其他服务时,采用Hystrix的线程池。
  • 信号量,使用的还是Tomcat的线程池,帮助我们去管理Tomcat的线程池。

Hystrix的线程池的配置

配置信息 name value
线程隔离策略 execution.isolation.strateg THREAD
指定超时时间 execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds 1000
是否开启超时时间配置 execution.timeout.enabled true
超时之后是否中断线程 execution.isolation.thread.interruptOnTimeout true
取消任务后知否 execution.isolation.thread.interruptOnCancel false

代码实现

@GetMapping("/customer/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallBack",commandProperties = {
        @HystrixProperty(name = "execution.isolation.strategy",value = "THREAD"),
        @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value = "3000")
})
public Customer findById(@PathVariable Integer id) throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    Thread.sleep(300);
    return searchClient.findById(id);
}

信号量的配置信息

配置信息 name value
线程隔离策略 execution.isolation.strateg SEMAPHORE
指定信号量的最大并发请求数 execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests 10

代码实现

@GetMapping("/customer/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallBack",commandProperties = {
        @HystrixProperty(name = "execution.isolation.strategy",value = "SEMAPHORE")
})
public Customer findById(@PathVariable Integer id) throws InterruptedException {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    return searchClient.findById(id);
}

5.4 断路器

5.4.1 断路器介绍

马丁福勒断路器论文:https://martinfowler.com/bliki/CircuitBreaker.html

在调用指定服务时,如果说这个服务的失败率达到你输入的一个阈值,将断路器从closed状态,转变为open状态,指定服务时无法被访问的,如果你访问就直接走fallback方法,在一定的时间内,open状态会再次转变为half open状态,允许一个请求发送到我的指定服务,如果成功,转变为closed,如果失败,服务再次转变为open状态,会再次循环到half open,直到断路器回到一个closed状态。

断路器
Spring Cloud详解_第5张图片
5.4.2 配置断路器的监控界面

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

在启动类中添加注解

@EnableHystrixDashboard

配置一个Servlet路径,指定上Hystrix的Servlet

@WebServlet("/hystrix.stream")
public class HystrixServlet extends HystrixMetricsStreamServlet {
}

//------------------------------------------------------------
// 在启动类上,添加扫描Servlet的注解
@ServletComponentScan("com.qf.servlet")

测试直接访问http://host:port/hystrix

监控界面
Spring Cloud详解_第6张图片

在当前位置输入映射好的servlet路径

检测效果
Spring Cloud详解_第7张图片
5.4.3 配置断路器的属性

断路器的属性(默认10s秒中之内请求数)

配置信息 name value
断路器的开关 circuitBreaker.enabled true
失败阈值的总请求数 circuitBreaker.requestVolumeThreshold 20
请求总数失败率达到%多少时 circuitBreaker.errorThresholdPercentage 50
断路器open状态后,多少秒是拒绝请求的 circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds 5000
强制让服务拒绝请求 circuitBreaker.forceOpen false
强制让服务接收请求 circuitBreaker.forceClosed false

具体配置方式

@GetMapping("/customer/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallBack",commandProperties = {
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "70"),
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "5000")
})

5.5 请求缓存

5.5.1 请求缓存介绍
  • 请求缓存的声明周期是一次请求

  • 请求缓存是缓存当前线程中的一个方法,将方法参数作为key,方法的返回结果作为value

  • 在一次请求中,目标方法被调用过一次,以后就都会被缓存。

请求缓存
Spring Cloud详解_第8张图片
5.5.2 请求缓存的实现

创建一个Service,在Service中调用Search服务。

@Service
public class CustomerService {

    @Autowired
    private SearchClient searchClient;


    @CacheResult
    @HystrixCommand(commandKey = "findById")
    public Customer findById(@CacheKey Integer id) throws InterruptedException {
        return searchClient.findById(id);
    }

    @CacheRemove(commandKey = "findById")
    @HystrixCommand
    public void clearFindById(@CacheKey Integer id){
        System.out.println("findById被清空");
    }

}

使用请求缓存的注解

@CacheResult:帮助我们缓存当前方法的返回结果(必须@HystrixCommand配合使用)
@CacheRemove:帮助我们清楚某一个缓存信息(基于commandKey)
@CacheKey:指定哪个方法参数作为缓存的标识

修改Search模块的返回结果

return new Customer(1,"张三",(int)(Math.random() * 100000));

编写Filter,去构建HystrixRequestContext

@WebFilter("/*")
public class HystrixRequestContextInitFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        HystrixRequestContext.initializeContext();
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }
}

修改Controller

public Customer findById(@PathVariable Integer id) throws InterruptedException {
    System.out.println(customerService.findById(id));
    System.out.println(customerService.findById(id));
    customerService.clearFindById(id);
    System.out.println(customerService.findById(id));
    System.out.println(customerService.findById(id));
    return searchClient.findById(id);
}

测试结果

Spring Cloud详解_第9张图片

六、服务的网关-Zuul【重点

微服务网关:

  • Zuul
  • Gateway

6.1 引言

  • 客户端维护大量的ip和port信息,直接访问指定服务

  • 认证和授权操作,需要在每一个模块中都添加认证和授权的操作

  • 项目的迭代,服务要拆分,服务要合并,需要客户端进行大量的变化

  • 统一的把安全性校验都放在Zuul中

zuul
Spring Cloud详解_第10张图片

6.2 Zuul的快速入门

创建Maven项目,修改为SpringBoot

导入依赖

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

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

添加一个注解

@EnableEurekaClient
@EnableZuulProxy

编写配置文件

# 指定Eureka服务地址
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://root:root@localhost:8761/eureka,http://root:root@localhost:8762/eureka

#指定服务的名称
spring:
  application:
    name: ZUUL

server:
  port: 80

直接测试

测试效果
Spring Cloud详解_第11张图片

6.3 Zuul常用配置信息

6.3.1 Zuul的监控界面

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuatorartifactId>
dependency>

编写配置文件

# 查看zuul的监控界面(开发时,配置为*,上线,不要配置)
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"

直接访问

在这里插入图片描述

6.3.2 忽略服务配置
# zuul的配置
zuul:
  # 基于服务名忽略服务,无法查看 ,如果要忽略全部的服务  "*",默认配置的全部路径都会被忽略掉(自定义服务的配置,无法忽略的)
  ignored-services: eureka
  # 监控界面依然可以查看,在访问的时候,404
  ignored-patterns: /**/search/**
6.3.3 自定义服务配置
# zuul的配置
zuul:
  # 指定自定义服务(方式一 , key(服务名):value(路径))
#  routes:
#    search: /ss/**
#    customer: /cc/**
  # 指定自定义服务(方式二)
  routes:
    kehu:   # 自定义名称
      path: /ccc/**     # 映射的路径
      serviceId: customer   # 服务名称
6.3.4 灰度发布

添加一个配置类

@Bean
public PatternServiceRouteMapper serviceRouteMapper() {
    return new PatternServiceRouteMapper(
        "(?^.+)-(?v.+$)",
        "${version}/${name}");
}

准备一个服务,提供2个版本

version: v1

#指定服务的名称
spring:
  application:
    name: CUSTOMER-${version}

修改Zuul的配置

# zuul的配置
zuul:
  # 基于服务名忽略服务,无法查看  , 如果需要用到-v的方式,一定要忽略掉
  # ignored-services: "*"

测试

测试效果
在这里插入图片描述

6.4 Zuul的过滤器执行流程

客户端请求发送到Zuul服务上,首先通过PreFilter链,如果正常放行,会吧请求再次转发给RoutingFilter,请求转发到一个指定的服务,在指定的服务响应一个结果之后,再次走一个PostFilter的过滤器链,最终再将响应信息交给客户端。

过滤器
Spring Cloud详解_第12张图片

6.5 Zuul过滤器入门

创建POJO类,继承ZuulFilter抽象类

@Component
public class TestZuulFilter extends ZuulFilter {}

指定当前过滤器的类型

@Override
public String filterType() {
    return FilterConstants.PRE_TYPE;
}

指定过滤器的执行顺序

@Override
public int filterOrder() {
    return FilterConstants.PRE_DECORATION_FILTER_ORDER - 1;
}

配置是否启用

@Override
public boolean shouldFilter() {
    // 开启当前过滤器
    return true;
}

指定过滤器中的具体业务代码

@Override
public Object run() throws ZuulException {
    System.out.println("prefix过滤器执行~~~");
    return null;
}

测试

效果
在这里插入图片描述

6.6 PreFilter实现token校验

准备访问路径,请求参数传递token

http://localhost/v2/customer/version?token=123

创建AuthenticationFilter

@Component
public class AuthenticationFilter extends ZuulFilter {
    @Override
    public String filterType() {
        return FilterConstants.PRE_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return PRE_DECORATION_FILTER_ORDER - 2;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        //..
    }
    
}

在run方法中编写具体的业务逻辑代码

@Override
public Object run() throws ZuulException {
    //1. 获取Request对象
    RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
    HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();

    //2. 获取token参数
    String token = request.getParameter("token");

    //3. 对比token
    if(token == null || !"123".equalsIgnoreCase(token)) {
        //4. token校验失败,直接响应数据
        requestContext.setSendZuulResponse(false);
        requestContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
    }
    return null;
}

测试

效果
Spring Cloud详解_第13张图片

6.7 Zuul的降级

创建POJO类,实现接口FallbackProvider

@Component
public class ZuulFallBack implements FallbackProvider {}

重写两个方法

@Override
public String getRoute() {
    return "*";   // 代表指定全部出现问题的服务,都走这个降级方法
}

@Override
public ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause) {
    System.out.println("降级的服务:" + route);
    cause.printStackTrace();

    return new ClientHttpResponse() {
        @Override
        public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
            // 指定具体的HttpStatus
            return HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR;
        }

        @Override
        public int getRawStatusCode() throws IOException {
            // 返回的状态码
            return HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.value();
        }

        @Override
        public String getStatusText() throws IOException {
            // 指定错误信息
            return HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.getReasonPhrase();
        }

        @Override
        public void close() {

        }

        @Override
        public InputStream getBody() throws IOException {
            // 给用户响应的信息
            String msg = "当前服务:" + route + "出现问题!!!";
            return new ByteArrayInputStream(msg.getBytes());
        }

        @Override
        public HttpHeaders getHeaders() {
            // 指定响应头信息
            HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
            headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
            return headers;
        }
    };
}

测试

效果
Spring Cloud详解_第14张图片

6.8 Zuul动态路由

创建一个过滤器

//  执行顺序最好放在Pre过滤器的最后面

在run方法中编写业务逻辑

@Override
public Object run() throws ZuulException {
    //1. 获取Request对象
    RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
    HttpServletRequest request = context.getRequest();

    //2. 获取参数,redisKey
    String redisKey = request.getParameter("redisKey");

    //3. 直接判断
    if(redisKey != null && redisKey.equalsIgnoreCase("customer")){
        // http://localhost:8080/customer
        context.put(FilterConstants.SERVICE_ID_KEY,"customer-v1");
        context.put(FilterConstants.REQUEST_URI_KEY,"/customer");
    }else if(redisKey != null && redisKey.equalsIgnoreCase("search")){
        // http://localhost:8081/search/1
        context.put(FilterConstants.SERVICE_ID_KEY,"search");
        context.put(FilterConstants.REQUEST_URI_KEY,"/search/1");
    }

    return null;
}

测试

效果
Spring Cloud详解_第15张图片

七、多语言支持-Sidecar


7.1 引言

在SpringCloud的项目中,需要接入一些非Java的程序,第三方接口,无法接入eureka,hystrix,feign等等组件。启动一个代理的微服务,代理微服务去和非Java的程序或第三方接口交流,通过代理的微服务去计入SpringCloud的相关组件。

sidecar
Spring Cloud详解_第16张图片

7.2 Sidecar实现

创建一个第三方的服务

创建一个SpringBoot工程,并且添加一个Controller

创建maven工程,修改为SpringBoot

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-netflix-sidecarartifactId>
dependency>

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

添加注解

@EnableSidecar

编写配置文件

server:
  port: 81

# 指定Eureka服务地址
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://root:root@localhost:8761/eureka,http://root:root@localhost:8762/eureka
# 指定服务名称
spring:
  application:
    name: other-service


# 指定代理的第三方服务
sidecar:
  port: 7001

6、 通过customer通过feign调用第三方服务

效果
Spring Cloud详解_第17张图片

八、服务间消息传递-Stream


8.1 引言

Stream就是在消息队列的基础上,对其进行封装,让咱们更方便的去操作MQ消息队列。

效果
Spring Cloud详解_第18张图片

8.2 Stream快速入门

启动RabbitMQ

消费者-导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbitartifactId>
dependency>

消费者-配置文件

spring:
  # 连接RabbitMQ
  rabbitmq:
    host: 192.168.199.109
    port: 5672
    username: test
    password: test
    virtual-host: /test

消费者-监听的队列

public interface StreamClient {
    @Input("myMessage")
    SubscribableChannel input();
}
//-------------------------------------------------
@Component
@EnableBinding(StreamClient.class)
public class StreamReceiver {
    @StreamListener("myMessage")
    public void msg(Object msg){
        System.out.println("接收到消息: " + msg);
    }
}

生产者-导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbitartifactId>
dependency>

生产者-配置文件

spring:
  # 连接RabbitMQ
  rabbitmq:
    host: 192.168.199.109
    port: 5672
    username: test
    password: test
    virtual-host: /test

生产者-发布消息

public interface StreamClient {
    @Output("myMessage")
    MessageChannel output();
}
//----------------------------------------------  在启动类中添加注解 @EnableBinding(StreamClient.class)
@Autowired
private StreamClient streamClient;

@GetMapping("/send")
public String send(){
    streamClient.output().send(MessageBuilder.withPayload("Hello Stream!!").build());
    return "消息发送成功!!";
}

8.3 Stream重复消费问题

只需要添加一个配置,指定消费者组

spring:
  cloud:
    stream:
      bindings:
        myMessage:				# 队列名称
          group: customer      # 消费者组

8.4 Stream的消费者手动ack

编写配置

spring:
  cloud:
    stream:
      # 实现手动ACK
      rabbit:
        bindings:
          myMessage:
            consumer:
              acknowledgeMode: MANUAL

修改消费端方法

@StreamListener("myMessage")
public void msg(Object msg,
                @Header(name = AmqpHeaders.CHANNEL) Channel channel,
                @Header(name = AmqpHeaders.DELIVERY_TAG) Long deliveryTag) throws IOException {
    System.out.println("接收到消息: " + msg);
    channel.basicAck(deliveryTag,false);
}

九、服务的动态配置-Config【重点


9.1 引言

  • 配置文件分散在不同的项目中,不方便维护。

  • 配置文件的安全问题。

  • 修改完配置文件,无法立即生效。

config
Spring Cloud详解_第19张图片

9.2 搭建Config-Server

创建Maven工程,修改为SpringBoot

导入依赖


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-config-server



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

添加注解

@EnableConfigServer

编写配置文件(Git的操作)

spring:
  cloud:
    config:
      server:
        git:
          basedir: D:\basedir    # 本地仓库的地址
          username: [email protected]    #  远程仓库用户名
          password: z123123   #   远程仓库密码
          uri: https://gitee.com/zhengdaxian/config-resp.git       # 远程仓库地址

测试(http://localhost:port/{label}/{application}-{profile}.yml)

效果
Spring Cloud详解_第20张图片

9.3 搭建Config-Client

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-config-clientartifactId>
dependency>

编写配置文件

# 指定Eureka服务地址
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://root:root@localhost:8761/eureka,http://root:root@localhost:8762/eureka

#指定服务的名称
spring:
  application:
    name: CUSTOMER-${version}
  cloud:
    config:
      discovery:
        enabled: true
        service-id: CONFIG
      profile: dev

version: v1


# CONFIG -> CUSTOMER-v1-dev.yml

修改配置名称

修改为bootstrap.yml

测试发布消息到RabbitMQ

效果
Spring Cloud详解_第21张图片

9.4 实现动态配置

9.4.1 实现原理
实现原理
Spring Cloud详解_第22张图片
9.4.2 服务连接RabbitMQ

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqpartifactId>
dependency>

编写配置文件连接RabbitMQ信息

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.199.109
    port: 5672
    username: test
    password: test
    virtual-host: /test
9.4.3 实现手动刷新

导入依赖


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-actuator

编写配置文件

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"

为customer添加一个controller

@RestController
@RefreshScope
public class CustomerController {

    @Value("${env}")
    private String env;

    @GetMapping("/env")
    public String env(){
        return env;
    }
}

测试

1. CONFIG在Gitee修改之后,自动拉取最新的配置信息。
2. 其他模块需要更新的话,手动发送一个请求http://ip:port/actuator/bus-refresh,不重启项目,即可获取最新的配置信息
9.5.4 内网穿透

内网穿透的官网https://natapp.cn/

注册登录

购买一个免费的隧道。

配置隧道
Spring Cloud详解_第23张图片

下载客户端,并复制config.ini文件,在文件中指定authtoken

netapp软件
在这里插入图片描述

启动exe文件,并测试使用域名访问config接口

效果
Spring Cloud详解_第24张图片
9.5.5 实现自动刷新

配置Gitee中的WebHooks

配置Gitee中的WebHooks
Spring Cloud详解_第25张图片

给Config添加一个过滤器

直接去代码中找到Filter

测试

测试
在这里插入图片描述

十、服务的追踪-Sleuth【重点


10.1 引言

在整个微服务架构中,微服务很多,一个请求可能需要调用很多很多的服务,最终才能完成一个功能,如果说,整个功能出现了问题,在这么多的服务中,如何去定位到问题的所在点,出现问题的原因是什么。

  • Sleuth可以获得到整个服务链路的信息。

  • Zipkin通过图形化界面去看到信息。

  • Sleuth将日志信息存储到数据库中。

Sleuth
Spring Cloud详解_第26张图片

10.2 Sleuth的使用

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-sleuthartifactId>
dependency>

编写配置文件

logging:
  level:
    org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet: DEBUG

测试

日志信息
在这里插入图片描述
SEARCH:服务名称
e9c:总链路id
f07:当前服务的链路id
false:不会将当前的日志信息,输出其他系统中

10.3 Zipkin的使用

搭建Zipkin的web工程 https://zipkin.io/

version: "3.1"
services:
  zipkin:
   image: daocloud.io/daocloud/zipkin:latest
   restart: always
   container_name: zipkin
   ports:
     - 9411:9411

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zipkin</artifactId>
</dependency>

编写配置文件

#指定服务的名称
spring:
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1   # 百分之多少的sleuth信息需要输出到zipkin中
  zipkin:
    base-url: http://192.168.199.109:9411/  # 指定zipkin的地址

测试

测试
Spring Cloud详解_第27张图片

10.4 整合RabbitMQ

导入RabbitMQ依赖

修改配置文件

spring:
  zipkin:
    sender:
      type: rabbit

修改Zipkin的信息

version: "3.1"
services:
  zipkin:
   image: daocloud.io/daocloud/zipkin:latest
   restart: always
   container_name: zipkin
   ports:
     - 9411:9411
   environment:
     - RABBIT_ADDRESSES=192.168.199.109:5672
     - RABBIT_USER=test
     - RABBIT_PASSWORD=test
     - RABBIT_VIRTUAL_HOST=/test

测试

测试
Spring Cloud详解_第28张图片

10.5 Zipkin存储数据到ES

重新修改zipkin的yml文件

version: "3.1"
services:
  zipkin:
   image: daocloud.io/daocloud/zipkin:latest
   restart: always
   container_name: zipkin
   ports:
     - 9411:9411
   environment:
     - RABBIT_ADDRESSES=192.168.199.109:5672
     - RABBIT_USER=test
     - RABBIT_PASSWORD=test
     - RABBIT_VIRTUAL_HOST=/test
     - STORAGE_TYPE=elasticsearch
     - ES_HOSTS=http://192.168.199.109:9200

十一、完整SpringCloud架构图【重点


完整架构图
Spring Cloud详解_第29张图片

微服务监控方案:

  • Spring Boot 自己的 Admin/Client
  • Grafana
  • Prometheus

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