01认识微服务

一、微服务架构演变

1.单体架构

将所有的功能集中在一个项目开发，打成一个包部署。优点架构简单，部署成本低。缺点耦合度高，不利于大型项目的开发和维护

2.分布式架构

根据业务功能对系统进行拆分，每个业务模块作为独立的项目开发，称为一个服务。

优点耦合度低，利于服务升级扩展

 

问题：

• 服务拆分粒度如何
• 服务集群地址如何维护
• 服务之间如何实现远程调用
• 服务健康状态如何感知

使用微服务

3.微服务：一种分布式架构方案

①单一职责：每一个服务对应唯一的业务能力，做到单一职责，避免重复业务开发。

②面向服务：微服务对外暴露接口

③自治：团队独立，技术独立，数据独立，部署独立。  

④隔离性强：服务调用做好隔离，容错，降级，避免出现级联问题

 架构复杂，运维，监控，部署，难度高。

二、微服务结构

1.微服务架构

SpringCloud和阿里巴巴的Dubbo

2.微服务技术对比

 3.企业需求

 三、SpringCloud

1. SpringCloud介绍

①SpringCloud是使用最广泛的微服务框架

②SpringCloud集成各种微服务组件，基于SpringBoot实现组件自动装配，提供良好的开箱即用。

 2.SpringCloud与SpringBoot版本兼容关系

 四、服务拆分及远程调用

1.服务拆分的注意事项

①不同微服务，不要重复开发相同业务

②微服务数据独立，不要访问其他微服务的数据库

③微服务将自己的业务暴露为接口，供其他微服务调用

2.远程服务调用

基于RestTemplate发起http请求远程调用

String url = "http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();

User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);

3.提供者与消费者

提供者：暴露接口给其他微服务

消费者：调用其他微服务的接口

一个服务可以同时提供者和消费者

五、Eureka注册中心

1.服务调用出现的问题

地址为硬编码会出现问题。

• 消费者如何获取提供者的地址信息？

服务提供者启动时向eureka注册自己的信息

eureka保存这些信息

消费者根据服务名称向eureka拉取提供者信息

• 多个提供者，消费者如何选择？

服务消费者利用负载均衡算法，从服务列表中挑选一个

• 消费者如何得知提供者的健康状态？

服务提供者会每隔30秒向EurekaServer发送心跳请求，报告健康状态

eureka会更新记录服务列表信息，心跳不正常会被剔除

消费者就可以拉取到最新的信息

2.Eureka的作用

角色分为：

服务端eureka-server：注册中心，记录和管理这些微服务，心跳监控

客户端eureka-client：微服务的消费者和提供者

• 每一次客户端启动，服务端eureka-server会注册服务信息，记录名称和ip端口。
• 当客户端的消费者要调用提供者接口时，会从服务端拉取提供者的信息
• 服务消费者采用负载均衡的方式选择ip端口，远程调用发起请求

 

3.Eureka总结

在Eureka架构中，微服务角色有两类：

①EurekaServer：服务端，注册中心

记录服务信息

心跳监控

②EurekaClient：客户端

provider：服务提供者

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

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

4.服务端:搭建EurekaServer服务步骤

①创建项目，引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖

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

②编写启动类，添加@EnableEurekaServer注解

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

③添加application.yml文件，编写下面的配置

server:
  port: 10086 # 服务端口
spring:
  application:
    name: eurekaserver # eureka的服务名称
eureka:
  client:
    service-url:  # eureka的地址信息
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

④访问http://localhost:10086/

 5.客户端：注册user-service，order-service

①引入eureka-client依赖

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

②在application.yml中配置eureka地址

spring:
  application:
    name: userservice
eureka:
  client:
    service-url:  # eureka的地址信息
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

6.服务发现order-service服务拉取

①消费者order-service配置类添加@LoadBalanced注解

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

②修改url路径，服务名代替ip端口

String url = "http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();

改成

String url = "http://userservice/user/"+order.getUserId();

7.总结

 六、Ribbon负载均衡

1.负载均衡的流程

①当客户端发起请求时被Ribbon负载均衡拦截。

②Ribbon负载均衡从eureka-server拉取服务

③eureka-server返回服务列表

④Ribbon负载均衡随机轮询，发起请求

2.负载均衡的详解

①当客户端发起请求时被LoadBalancerInterceptor负载均衡拦截器拦截

②RibbonLoadBanlancerClient获取url中的服务iduserservice

③DynamicServerListLoadBalancer从eureka-server拉取服务,返回服务列表。通过IRule基于规则选择出ip端口

④把选出的某个服务传给RibbonLoadBanlancerClient，修改url，发起请求

 

 

3.负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是IRule接口定义的。

 ZoneAvoidanceRule（默认）：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。

4.饥饿加载

Ribbon默认是懒加载，第一次访问才会创建LoadBalanceClient，请求时间长。

饥饿加载是项目启动创建，降低第一次的访问耗时。

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true #开启饥饿加载
    clients: userservice

5.总结

 七、Nacos注册中心

1.服务注册到nacos

①在bin目录运行指令startup.cmd -m standalone，启动nacos

②在父工程添加管理spring-cloud-alilbaba依赖 

    com.alibaba.cloud
    spring-cloud-alibaba-dependencies
    2.2.6.RELEASE
    pom
    import

③在子工程添加nacos客户端依赖

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

④application.yml文件，添加nacos地址：

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

2.Nacos服务分级存储模型

提供给用户功能的user-service，以机房划分集群。

 

 

3.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，再去访问其他集群。

4.服务集群的属性

①修改application.yml

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

②在Nacos控制台可以看到集群变化：

 5.集群总结

 6.优先选择本地集群

在order-service中设置负载均衡的IRule为NacosRule，这个规则优先会寻找与自己同集群的服务

userservice: # 配置的微服务的名称
  ribbon:
    NFLoribbon:adBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则 

• 优先选择同集群服务实例列表
• 本地集群找不到提供者，才去其它集群寻找，并且会报警告
• 确定了可用实例列表后，再采用随机负载均衡挑选实例

7.根据权重负载均衡

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，希望性能好的机器承担更多的用户请求

Nacos提供了权重配置来控制访问频率，权重越大则访问频率越高

步骤

①在Nacos控制台可以设置实例的权重值，首先选中实例后面的编辑按钮

②将权重设置为0.1，测试可以发现8081被访问到的频率大大降低 

总结：

• Nacos控制台可以设置实例的权重值，0~1之间
• 同集群内的多个实例，权重越高被访问的频率越高
• 权重设置为0则完全不会被访问

8.环境隔离-namespace

Nacos服务存储和数据存储是namespace最外层隔离

 

①在Nacos控制台可以创建namespace，用来隔离不同环境 

②然后填写一个新的命名空间信息： 

③保存后会在控制台看到这个命名空间的id 

④修改order-service的application.yml，添加namespace： 

spring:
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos服务地址
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称
        namespace: b5300f3f-0600-489e-a64a-b35ecbea970c #命名空间

⑤重启order-service后，再来查看控制台：

⑥order-service，因为namespace不同，会导致找不到userservice，控制台会报错 

总结：

• 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

9.nacos注册中心的细节

 

临时实例和非临时实例 

临时实例宕机时，会从nacos的服务列表中剔除，而非临时实例则不会 

10.Nacos和eureka的对比