SpringCloud急速上手手册

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1.sprngcloud

1.1分布式服务架构

演进史：单体架构 --- 垂直架构 --- 分布式架构 --- SOA架构 --- 微服务架构

分布式架构 ：将服务拆分，每个服务都单独提供访问。

SOA架构：只要将服务注册进服务总线，就可以实现互相调用，缺点：服务总线挂掉就死了

微服务架构：只要将服务注册进服务总线，就可以实现互相之间的直接调用，并不需要总线帮我们调用。只需要记录那些服务在哪里。

1.2微服务架构

1.2.1微服务理念：

①“微服务”源自Microservices的博文

②微服务是系统架构上的一种设计风格，他的主旨是将一个原本独立的系统拆分成多个小型服务，这些小型服务都在各自独立的进程中运行，服务之间一般通过HTTP的RESTful API进行通信。

restful风格：数据的增删改查，使用http的不同方式，数据传入用json

③由于有了轻量级额通信协作基础，所以这些服务可以使用不同的语言来编写

1.2.2互联网大厂架构

百度：

1.3springcloud组件

服务注册与发现：EUREKA

服务负载与调用：RIBBON、FEIGN

服务熔断降级：HYSTRIX

服务网关：Zuul

服务分布式配置“Spring Cloud Config

服务开发：springboot

2.走进springcloud

2.1了解springcloud

①SpringCloud是一系列框架的有序集合

②SpringCloud将各自公司开发成熟的框架组合

③通过springboot风格进行在封装屏蔽掉复杂的配置和实现原理，形成分布式系统开发工具包

④使用springboot实现基础开发（服务发现注册，配置中心，消息总线，负载均衡，断路器，数据监控等），做到一键启动和部署

⑤SpringCloud版本命名用伦敦地铁名

2.2cloud与boot版本对比

官网查询

2.3dubbo对比 

相同点：Springcloud和dubbo都是实现微服务的工具

不同点：

1.dubbo只是实现了服务治理，而springcloud子项目覆盖了微服务架构下的众多部件

2.Dubbo使用RPC通信协议，SpringCloud使用RESTful风格通信，RPC效率较高

总结：

1.微服务就是将将项目的各个模块拆分为可独立运行，部署，测试的架构设计风格

2.Spring将其他公司的微服务结构整合，并使用Springboot简化其开发配置称为SpringCloud

3.SpringCloud和Dubbo都是实现微服务有效的工具，Dubbo性能更好，而SpringCloud功能更全面，Dubbo已经融入SpringCloudAlibaba这一套中。

3.关于Cloud各种组件的停更/升级/替换

红色：不维护

绿色：alibaba的，推荐使用

 4.微服务架构编码构建

eg:实现一个商品查询的消费者和服务者模型

4.1构建maven父工程：

新建maven工程，删除掉src包，添加父依赖

4.2构建服务提供者rureka-provider和消费者eureka-consumer：

父项目右键创建子工程Module maven工程

搭建springboot工程：1.pom导包，2.配置文件 3.主启动类

4.3使用RestTemplate完成远程调用

Spring提供的一种简单便捷的模板类，用于在java代码里访问restful服务

其功能与HttpClient类似，但是RestTemplate实现更优雅

java http客户端有很多：httpclient、okhttp 但是麻烦：建链接 发请求 断链接

注意：

1.启动项目先设置编码settings-encoding 全部设为utf-8

2.指定maven仓库，使用本地

问题：

当把远程调用链接写死在代码，如果地址更换就不能调用，所以要用注册中心。

5.Eureka注册中心：

5.1Eureka

*Eureka是Netflix公司开源的一个服务注册与发现的组件

*Eureka和其他Netflix公司的服务组件（负载均衡，熔断器，网关）一起，被SC社区整合为Spring-cloud-Netfli模块

*Eureka包含两个组件：Eureka Service(注册中心)和Eureka Client(服务提供者，服务消费者)

5.2搭建Eureka Server服务

①创建eureka-server模块

②引入SpringCloud和eureka-server依赖

③完成eureka Server配置

5.3改造服务提供者rureka-provider和消费者eureka-consumer为Eureka Client

①引入erueka-client、eureka-server相关依赖

②完成eureka client相关配置

③启动测试

5.4Consumer服务通过从Eureka Server中抓取Provider地址，完成远程调用

    @Autowired
    DiscoveryClient discoveryClient;    
    
    @GetMapping("/add/{id}")
    public Goods add(@PathVariable("id") Integer id) {
        //服务发现，通过客户端获取多个机器的实例，选择最优
        List instances = discoveryClient.getInstances("EUREKA-PROVIDER");
        if (instances == null || instances.size() <= 0) {
            return null;
        }
        //通过某个策略拿到一个实例
        ServiceInstance serviceInstance = instances.get(0);
        String host = serviceInstance.getHost();
        int port = serviceInstance.getPort();
        String url = "http://" + host + ":" + port + "/goods/findById/" + id;
        Goods goods = restTemplate.getForObject(url, Goods.class);
        return goods;
    }

5.5Eureka配置详解

Eureka包含四个部分的配置

1.instance：当前Eureka Instance实例信息配置

2.client：Eureka Client客户端特性配置

3.server：Eureka Server注册中心特性配置

4.dashboard：Eureka Server注册中心仪表盘配置

eureka客户端配置&instance实例配置
eureka:
  instance:
    hostname: localhost
    prefer-ip-address: true #是否将自己的ip注册到eureka中
    ip-address: 127.0.0.1 #配置当前实例
#    instance-id:  #修改instance-id显示
    lease-renewal-interval-in-seconds: 30 #每次eureka client向eureka server发送心跳的时间间隔
    lease-expiration-duration-in-seconds: 90 #如果90s内server没有收到client的心跳，则删除该服务
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka #eureka服务端地址，将来客户端使用该地址和eureka进行通信
    register-with-eureka: true #是否将自己的路径 注册到eureka上
    fetch-registry: true #是否需要从eureka上抓取数据

 eureka服务端配置

eureka:
  instance:
    hostname: localhost
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka #eureka服务端地址，将来客户端使用该地址和eureka进行通信
    register-with-eureka: false #是否将自己的路径 注册到eureka上。eureka server不需要的。eureka provider client需要
    fetch-registry: false #是否需要从eureka中抓取路径，eureka server不需要，eureka consumer client需要
  server:
    enable-self-preservation: true #是否开启自我保护机制
    eviction-interval-timer-in-ms: 120000 #2月清理间隔（单位毫秒 默认60*1000）

5.6高可用

1.准备两个Eureka Server

2.分别进行配置 ，相互注册

3.Eureka Client分别注册到这两个Eureka Server中

单机需修改hosts：C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

127.0.0.1 eureka-server1

127.0.0.1 eureka-server2

代码:spring-cloud-demo: springcloud练习https://gitee.com/xuyu294636185/spring-cloud-demo.git

6.Zookeeper服务注册与发现

Zookeeper是一个分布式协调工具，可以实现注册中心功能。dubbo,大数据组件hadoop，hive，kafka都是zk做注册中心。

下载：https://www.apache.org/

zookeeper运行自行百度

git：spring-cloud-demo: springcloud练习https://gitee.com/xuyu294636185/spring-cloud-demo.git

7.Consul服务注册与发现

Consul是由HashiCorp基于GoLanguage语言开发，支持多数据中心，分布式高可用的服务发布和注册服务软件

用于实现分布式系统的服务发现于配置

官网：http://www.consul.io/

consul使用自行百度。

7.1使用

1.准备cmd输入

consul.exe agent -dev

2.搭建provider和Consumer服务

3.使用RestTemplate完成远程调用

4.将Provider服务注册到consul中

代码：spring-cloud-demo: springcloud练习https://gitee.com/xuyu294636185/spring-cloud-demo.git

7.3三个注册中心的异同

组件	语言	cap理论	健康检查	暴露接口	cloud集成
eureka	java	ap	支持	http	√
zookeeper	java	cp	支持	tcp	√
consul	go	cp	支持	http	√

cap：c:consustency：强一致性 a:avalibility：可用性 p:partition tolerance：分区容忍性

8.Ribbon负载均衡服务调用

8.1Ribbon

Netflix公司推出的http和tcp的客户端负载均衡工具

ribbon：1.简化远程调用代码  2.内置很多负载均衡算法

8.1.1服务端客户端负载均衡

负载均衡算法在服务端和客户端

服务端客户端维护服务列表

服务端负载均衡：通过域名解析+nginx做负载均衡

客户端负载均衡：通过获取列表选择调用接口

 

8.2如何使用

1.新版eureka依赖集成了ribbon，所以不用引用

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

2.声明restTemplate时@LoadBalance

3.restTemplate请求远程服务时，ip端口替换服务名

        String url = "http://EUREKA-PROVIDER/goods/findById/" + id;
        Goods goods = restTemplate.getForObject(url, Goods.class);

4.改造provider，启动两个，多次刷新可以发现ribbon默认使用轮询算法，经行负载均衡调用。

8.3ribbon负载均衡策略

内置负载均衡规则	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询，ribbon默认
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略：百度吧
WeightedResponseTimeRule	为每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的进行服务器的选择。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。
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
Retry	重试机制的选择逻辑

8.4设置ribbon负载均衡

1.添加配置类

@Configuration
public class MyRule {
    @Bean
    public IRule iRule(){
        return new RandomRule();
    }
}

2.启动类添加注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //eureka客户端
@RibbonClient(name = "ERREKA-PROVIDER", configuration = MyRule.class)
public class ConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
    }
}

总结：

1.irule的具体实现类，看到他的几个策略写法

2.仿照策略写法可以实现自己的策略

3.调用不同的其他微服务时可以采用不同的策略@RibbonClients

4.可以在配置文件中直接配置启动

eureka-provider:
  ribbon:
    NFLoadBalanceRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule;

9.OpenFeign服务接口调用

9.1概述

Feign是一个声明式的REST客户端，他用了基于接口的注解方式，方便实现客户端配置

Feigin最初是由Netflix公司提供，但不支持SpringMVC注解，后由SpringCloud对其封装，支持了SpringMVC注解，让使用者更容易接受。

9.2快速入门

1.在消费端引入open-feign依赖

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

2.编写Feign调用接口

@FeignClient("EUREKA-PROVIDER")
public interface GoodsFeign {
    @GetMapping("/goods/findById/{id}")
    public Goods findById(@PathVariable("id") Integer id);
}

3.在启动类上加上@EnableFeignClients注解

9.3其他设置

9.3.1超时设置

Feign底层依赖于Ribbon实现负载均衡和远程调用

Ribbon默认1秒超时

超时配置：

ribbon:
  connectTimeout: 1000 #链接超时时间 默认1s
  readTimeout: 3000 #逻辑处理的超时时间 默认1s

9.3.2日志记录

1.Feign只能记录debug级别的日志信息

logging:
  level:
    com.ydlclass: debug

2.定义feignLogConfig

@Configuration
public class FeignLogConfig {
    @Bean
    public Logger.Level level(){
        return Logger.Level.FULL;  //打印日志级别
    }
}

3.启用Bean

@FeignClient(value = "EUREKA-PROVIDER", configuration = FeignLogConfig.class)
public interface GoodsFeign {
    @GetMapping("/goods/findById/{id}")
    public Goods findById(@PathVariable("id") Integer id);
}

10.Hystrix断路器

10.1概述

重点：能让服务的调用方，够快的知道被调方挂了，不至于让用户等待。

Hystix是NetFlix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程服务，第三方库，防止出现级联失败（雪崩：一个服务失败，导致整条链路的服务都失败的情形）。

Hystix主要功能：

隔离：1.线程池隔离

2.信号量隔离

降级：异常，超时

熔断

限流（一般不用，nginx或者网关中限流）

10.2服务降级

1.添加依赖

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

2.定义降级方法，使用注解

    @GetMapping("/findById/{id}")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "findById_fallback",commandProperties = {
            //设置Hystrix的超时时间，默认1s
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value = "3000")
    })
    public Goods findById(@PathVariable("id") Integer id){
        System.out.println(port);
        return goodsService.findById(id);
    }

    /**
     * 定义降级方法 返回特殊对象
     * 1.方法返回值要和原方法一致
     * 2.方法参数和原方法一样
     */
    public Goods findById_fallback(Integer id){
        Goods goods = new Goods();
        goods.setGoodId(-1);
        goods.setTitle("provider提供降级");
        goods.setPrice(-1);
        goods.setStock(-1);
        return goods;
    }

3.启动类添加注解开启将Hystrix功能

@EnableCircuitBreaker //开启Hystrix功能

消费方降级

1.feign组件已经集成了Hystrix组件

2.定义feign调用接口实现类，复写方法，即降级方法

@Component
public class GoodsFeignCallback implements GoodsFeign {
    @Override
    public Goods findById(Integer id) {
        Goods goods = new Goods();
        goods.setGoodId(-1);
        goods.setTitle("调用方降级");
        goods.setPrice(-1);
        goods.setStock(-1);
        return goods;
    }
}

3.在@FeignClient注解中使用fallback属性设置降级处理类

@FeignClient(value = "EUREKA-PROVIDER", configuration = FeignLogConfig.class,fallback = GoodsFeignCallback.class)
public interface GoodsFeign {
    @GetMapping("/goods/findById/{id}")
    public Goods findById(@PathVariable("id") Integer id);
}

4.配置开启

#开启feign对hystrix的支持
feign:
  hystrix:
    enabled: true

10.熔断

 Hystrix熔断机制，用于监控微服务调用情况，当失败的情况达到预定的阈值，会打开断路器，拒绝所有的请求，知道服务恢复为止。

    @HystrixCommand(fallbackMethod = "findById_fallback",commandProperties = {
            //设置Hystrix的超时时间，默认1s
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value = "3000"),
            //监控时间 默认5000毫秒
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "5000"),
            //失败次数 默认50次
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "20"),
            //失败率 默认50%
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50")
    })

10.4熔断监控-运维

Hystrix提供了Hystrix-dashboard功能，用于实时监控微服务运行状态。但是只能监控一个微服务，Netflix还提供了Turbine，进行聚合监控。

一、搭建Turbine监控模块

1.创建监控模块

创建hytrix-monitor模块。

2.引入Turbine聚合监控起步依赖

3.添加配hi文件

4.创建启动类，添加注解

二、修改被监控模块

需要修改eureka-provider和eureka-consumer模块

1.导入依赖

2.配置Bean

3.启动类上添加@EnableHystrixDashboard

三、测试

1.启动服务：eureka-server、eureka-provider、eureka-consumer、hystrix-monitor

2.访问：hhtp://localhost:8769/hystrix进入Hystrix Dashboard界面，在监控中心输入http://localhost:8769/turbine.stream，监控时间2000ms和title

11.Zuul路由网关（过时）

12.Gateway新一代网关

12.1概述

网关旨在为微服务架构提供一种简单而有效的统一的API路由管理方式

在微服务架构中，不同的微服务可以有不同的网络地址，各个微服务之间通过互相调用完成用户请求，客户端可能通过调用N个微服务的接口完成一个用户请求。

存在的问题：

客户端多次请求不同的微服务，增加 客户端的复杂性

认证复杂，每个服务都要认证

http请求不同服务的次数增加，性能不高

网关就是系统的入口，封装了应用程序的内部结构，为客户端提供统一服务，一些与业务本身功能无关的公共逻辑可以在这里实现，诸如认证，鉴权，监控，缓存，负载均衡，流量监控，路由转发

在目前的网关解决方案中，有Nginx+Lua、Netflix Zuul、Spring Cloud Gateway等等

12.2快速入门

12.3静态路由

uri: http://localhost:8001/

12.4动态路由

12..4.1引入eureka-clientpeizhi

eureka:
  client:
    service-url: 
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka

12.4.2修改uri属性，

uri：lb://服务名称

12.5微服务名称配置

spring:
  application:
    name: api-gateway-server
  cloud:
    #网关配置
    gateway:
      # 微服务配置名
      discovery:
        locator:
          enable: true #设置为true，请求路径前可以添加微服务名称
          lower-case-service-id: true #允许为小写

12.6过滤器

维度：1.内置过滤器 自定义过滤器     2. 局部过滤器 全局过滤器

过滤器种类：内置全局，内置局部，自定义全局，自定义局部

Gateway支持过滤器功能，对请求或响应进行拦截，完成一些通用操作

Gateway提供两种过滤器方式：“pre”和“post”

pre过滤器，在转发之前执行，可以做参数校验，权限校验，流量监控，日志输出，协议转换

post 过滤器，在响应之前执行，可以做相应内容，响应头的修改，日志的输出，流量监控等

Gateway还提供两种类型过滤器

GatewayFilter：局部过滤器，针对单个路由

GlobalFilter：全部过滤器，针对所有路由

内置过滤器 局部过滤器

filters:

  - AddResponseHeader=foo, bar #会在请求上加上 foo:bar 

内置过滤器 全局过滤器

default-filter: #要和route同级

  - AddResponseHeader=xuy,xuy

自定义过滤器 局部过滤器（麻烦，少用）

自定义过滤器 全局过滤器（鉴权，记录日志）

1.定义类实现 GlobalFilter和Ordered接口

2.复写方法

3.完成逻辑处理

@Component
public class IpFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    //业务逻辑
    @Override
    public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        //禁ip
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();

        InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress();
        String hostName = remoteAddress.getHostName();
        InetAddress address = remoteAddress.getAddress();
        String hostAddress = address.getHostAddress();
        String hostName1 = address.getHostName();
        if(hostAddress.equalsIgnoreCase("1.1.1.1")){
            //拒绝
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        }
        //走完，该到下一个过滤器
        return chain.filter(exchange);
    }

    //返回数值，越小越先执行
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }

}

git：spring-cloud-demo: springcloud练习https://gitee.com/xuyu294636185/spring-cloud-demo.git

13.SpringCloud Config分布式配置中心

13.1config概述

SpringCloud Config解决了分布式场景下多环境配置文件的管理和维护

集中管理配置文件

不同环境不同配置，动态化的配置更新

配置信息改变时，不需要重启就可以更新配置信息到服务

13.2Config入门

1.使用gitee创建远程仓库，上传配置文件

2.搭建config-server模块

3.导入config-server依赖

4.编写配置，设置gitee远程仓库

5.测试访问配置文件：http://localhost:9527/master/config-dev.yml

config-client: provider

1.导入cloud config依赖

2.创建boostrap.yml，配置configserver

若要访问生效，需config客户端更新

1.在condig客户端引入actuator依赖

2.获取配置信息类上，添加@RefreshScope注解

3.添加配置开启 endpoints

4.使用curl发送post请求：  curl -X POST http://localhost:8000/actuator/refresh

13.3Config集成Eureka

14、SpringCloud Bus消息总线

远程的配置文件更新了，运维只需要发一个请求，所有用到这个配置文件的几百个应用更新。

14.1Bus概述

SpringCloudBus是用轻量级的消息中间件将分布式的节点连接起来，可以用于广播配置文件的更改或者服务的监控管理，关键的思想就是消息总线可以为微服务做监控，也可以实现应用程序之间相通信。

SpringCloudBus可选的消息中间件包括RabbitMQ和Kafka

14.2RabbitMQ回顾

RabbitMQ三大功能：异步，解耦，削峰填谷

RabbitMQ六种模式：简单模式，work queues，Publish/Subscribe发布订阅模式，Routing路由模式，Topics主题模式，RPC远程调用模式（不太算）。

 14.3Bus快速入门

1.分别在config-server和eureka-provider中引入bus依赖

2.分别在config-server和eureka-provider中配置RabbitMQ

3.在config-server中设置暴露监控断点：bus-refresh

#暴露bus的断点
management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        incloud: 'bus-refresh'

4.使用curl发送post请求：  curl -X POST http://localhost:8000/actuator/bus-refresh

bus自动在mq中建立交换机

15、SpringCloud Stream消息驱动

15.1Stream概述

Stream解决了开发人员无感知的使用消息中间件的问题，因为Stream对消息中间件的进一步封装，可以做到代码层面对中间件的无感知，甚至动态的切换中间件，使得微服务开发的高度解耦。

Stream组件

SpringCLoudStream构建的应用程序与消息中间件之间是通过绑定器Binder相关联的。绑定器对于应用程序而言起到了隔离作用，它使得不同消息中间件的实现细节对应用程序来说是透明的。

binding是我们通过配置把应用和SpringCloudStream的binder绑定在一起

output：发送消息Channel，内置Source接口

input：接受消息，内置Sink接口

15.2Stream消息生产者stream-producer

15.3Stream消息消费者stream-consumer

代码：spring-cloud-demo: springcloud练习https://gitee.com/xuyu294636185/spring-cloud-demo.git

16.SpringCloudSleuth分布式请求链路追踪

16.1概述

SPringCloudSleuth其实是一个工具，他在整个分布式系统中能跟踪一个用户请求的过程，捕获这些跟踪数据，就能构建微服务的整个调用链的视图，这是调试和监控微服务的关键工具。

Zipkin是Twitter的一个开源项目，它致力于收集服务的定时数据，已解决微服务架构中的延迟问题，包括数据的收集，存储，查找和展现。

16.2快速入门

1.安装启动zipkin，java-jar zipkin.jar。

2.访问zipkin界面 http://localhost:9411/

3.在服务的提供方和消费方分别引入sleuth和zipkin依赖

4.分别配置服务提供方和消费方

代码：

spring-cloud-demo: springcloud练习https://gitee.com/xuyu294636185/spring-cloud-demo.git