SpringCloud之微服务实用篇1

今天我们主要学习的内容包含5个部分，分别为认识微服务，分布式服务架构案例，euraka注册中心，Ribbon负载均衡原理，nacos注册中心。

目录

一、微服务

1.1、认识微服务

1.2、服务的拆分及远程调用

1.3、 euraka注册中心

1.4、Ribbon负载均衡原理 

1.5、 nacos注册中心

1.6、Eureka和Nacos对比

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一、微服务

1.1、认识微服务

首先我们看一下微服务的架构，首先看一下单体架构，一般适用于小型的项目，将所有业务的功能在一个项目中开发，然后进行打包放到服务器中，客户端就可以进行访问了，这种部署简单，但是代码耦合度较高，不适合大型项目的发布和维护。

对于大型的项目一般采用分布式架构，分布式架构就是根据功能拆分成不同的项目，每个功能对应一个项目，即对应一个服务，分布式架构有利于降低模块之间的耦合性，当然分布式结果也会带来一些问题。

我们可以看到微服务也面临下面几个问题，比如：怎么去拆分，拆分模块的力度怎么把握？对与服务需要集群，集群的地址怎么维护呢？由于服务都是在不同的项目下，如果需要调用别的服务的接口怎么调用呢？为了防止调用坏掉的服务，防止级联失败，怎么去感知服务是否健康呢？

目前常用的是分布式微服务架构，微服务架构特征如下：

包括：单一职责，面向服务，独立，隔离性强；本质上 就是为了实现高内聚和低耦合，降低服务之间的影响范围。

下面我们看一下常用的微服务技术的对比：

我们先了解一下SpringCloud微服务体系，具体如下：
SpringCloud是集成了各种微服务的组件，基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配，使得实现了开箱即用的效果。

 下面看一下SpringCloud和SpringBoot的版本兼容介绍，我们学习用的版本是boot版本的。

1.2、服务的拆分及远程调用

1）服务的拆分

在进行服务拆分之前，我们需要注意以下几个问题，首先，需要注意要保证不同的微服务开发不同的业务，防止业务的重复开发；微服务的数据应该独立，应该做到仅访问自己的数据库，不访问其它微服务的数据库；微服务应该可以将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用。

我们使用了一个已有的demo演示服务的拆分和远程调用，首先我们把订单查询和id查询拆分成两个不同的业务，两个数据表去模拟两个不同的数据库。

启动两个微服务，如下有两个运行的微服务，分别是根据id查用户和根据id查订单。

我们现在 浏览器测试一下两个微服务是否能正常工作，如下：

 

2) 服务的远程调用

根据正常的需求要求根据id查询订单同时返回订单消息和用户消息，因为属于不同的服务，那么就需要涉及服务的远程调用了。

 

一般可以使用注册RestTemplate实现服务的远程调用，首先在启动类创建RestTemplate对象，并注入Spring容器。

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication

public class OrderApplication {

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


    @Bean //创建RestTemplate对象，并注入Spring容器
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate() ;
    }



}

然后就可以在表现层注入RestTemplate对象，并使用该对象发送http请求，实现服务器的远程调用，具体如下：

import cn.itcast.feign.pojo.User;
import cn.itcast.order.pojo.Order;
import cn.itcast.order.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
@RequestMapping("order")
public class OrderController {

   @Autowired
   private OrderService orderService;

   @Autowired
   private RestTemplate restTemplate ;

    @GetMapping("{orderId}")
    public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {
        // 根据id查询订单并返回
        Order order = orderService.queryOrderById(orderId) ;
        // 利用restTemplate发送http请求，查询用户
        String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
        //发送http请求实现远程调用
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        // 封装uer对象到order中
        order.setUser(user) ;
        return order;
    }
}

测试结果如下：可以看到在查询用户订单信息，同时把用户信息也查询出来了。

1.3、 euraka注册中心

我们在之前的案例中可以发现order-service是调用user-service，所有前者是服务的消费者，后者是服务的提供者。对于服务可以存在调用和调用的情况，即服务既是消费者又是提供者。

我们看一下Eureka的基本原理，服务提供者会向注册中心注册自己的信息，消费者需要信息时候，直接根据服务名称从注册中心拉去即可。如果服务提供者提供多个服务，一般会根据负载均衡原理从服务列表中挑一个。服务提供者每30s会向注册中心提供一次心跳，这样就可以感知服务的健康状态了，有效地避免了消费者拉去到不健康的服务。

接下来我们进行实践练习一下，该实践一共分为3步，具体如下，首先搭建注册中心，然后将服务都注册到注册中心，最后在order-service中完成服务拉取，通过负载均衡挑选一个服务实现远程调用。

1）搭建注册中心

主要分为三个步骤：1、引入依赖；2、加入启动注解；3、配置eureka地址。

引入依赖：

    
        cloud-demo
        cn.itcast.demo
        1.0
    
    4.0.0

    eureka-server

    
        8
        8
    

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

在启动类加入启动注解：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

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

配置eureka地址：

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

在浏览器测试效果如下，即说明搭建注册中心成功。

2）服务注册

服务注册一共两步：导入依赖、配置eureka地址。

将user-service和order-service分别进行注册，具体如下：

在pom.xml配置依赖如下：

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

在.yml文件种配置地址，当然也可以把服务的名称加上。

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

在浏览器测试注册效果如下，可以发现服务均注册到eureka注册中心。

 

另外，可以再次启动user-service服务，模拟多个实例部署，方法如下：

 部署完实例后，启动，可以在浏览器的注册中心看到新注册的实例，一个服务有两个实例，如下：

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

只需要将表现层的硬编码获取url方式，改成通过服务名称从注册中心拉取即可，然后需要加上负载 均衡注解。

import cn.itcast.feign.pojo.User;
import cn.itcast.order.pojo.Order;
import cn.itcast.order.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
@RequestMapping("order")
public class OrderController {

   @Autowired
   private OrderService orderService;

   @Autowired
   private RestTemplate restTemplate ;

    @GetMapping("{orderId}")
    public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {
        // 根据id查询订单并返回
        Order order = orderService.queryOrderById(orderId) ;
        // 利用restTemplate发送http请求，查询用户
        String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();
        //发送http请求实现远程调用
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        // 封装uer对象到order中
        order.setUser(user) ;
        return order;
    }
}

在启动类的远程调用服务对象RestTemplate中加入负载均衡注解即可。

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication

public class OrderApplication {

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


    @LoadBalanced
    @Bean //创建RestTemplate对象，并注入Spring容器
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate() ;
    }



}

总结：本节主要学习搭建注册中心，注册服务，发现服务(按照负载均衡从注册中心拉去服务)

1.4、Ribbon负载均衡原理 

1）负载均衡流程

我们先看一下负载均衡的流程，具体如下 ，首先是消费服务发送请求到Ribbon，Ribbon向注册中心拉去服务，然后通过负载均衡原理选取一个实例完成服务。

那么Ribbon中做负载均衡的具体流程是什么样？我们看一下，首先Ribbon客户端会使用拦截器拦截请求，交给Dynamic**对象去获取url中的id并从eureka注册中心中拉去服务列表，根据IRule中的负载均衡规则选择某个服务交给Ribbon客户端，由Ribbon客户端选择一个服务完成请求。

 2）负载均衡策略

负载均衡的规则有很多，常见的规则如下所示，有轮循，随机等规则。

既然知道了有上述的规则，那么如何自定义选择实现具体的负载均衡策略呢，如下：

有两种方式，第一种，使用代码的方式，自定义负载均衡的规则，这种是全局方案。

 第二种是针对某一个具体的微服务而言的，直接在配置文件中修改该服务的负载聚恒规则。

3）Ribbon饥饿加载

对于Ribbon的懒加载，第一次加载项目会耗时较大，一般可以配置成饥饿加载的方式。

总结：本节学习了Ribbon负载均衡的原理，主要包含三个方面，第一，负载均衡的规则，第二，负载均衡的定义方式，第三，设置饥饿加载。

1.5、 nacos注册中心

1）认识和安装Nacos

首先Nacos注册中心是阿里的产品，是springcloud的一个组件，使用度还是比较高的，值得学习。

去官网下载即可，下载后解压，在bin目录下，使用命令行启动Nacos，如下：

然后可以通过给出的浏览器地址进行访问，初始的用户名和密码都是nacos，如下：

2）Nacos快速入门

对于Nacos注册中心的使用，首先需要配置主配置文件管理依赖。

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

然后修改原来的user-service中的eureka注册中心依赖换成Nacos注册中心依赖，如下：

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

然后需要在.yml文件中配置nacos的服务器地址，具体如下：

server:
  port: 8081
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloud_user?useSSL=false
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
  application:
        name: userserver # user的服务名称
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #配置nacos服务器地址

mybatis:
  type-aliases-package: cn.itcast.user.pojo
  configuration:
    map-underscore-to-camel-case: true
logging:
  level:
    cn.itcast: debug
  pattern:
    dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS


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

将order-service注入到nacos中的方法和这个一样，不再赘述。

最后，启动两个服务，在注册中心nacos服务器的业面可以观察到注册的服务，user服务有2个实例，order服务有一个实例。 

3）Nacos服务器分级存储模型

Nacos服务分级存储模型主要包含三级，服务包含多个集群，每个集群中包含若干个实例。

如果像设置服务的集群属性，我们呢首先创建三个user服务，然后需要在.yml文件中进行配置，如下属性，并启动服务，则该服务即属于该集群。

然后就可以在nacos的服务端看到三个实例分布在三个集群中，如下：

我们总结一下NacosRule负载均衡的策略，就是优先选择同一集群的实例，没有找到，才去采用负载均衡挑选实例。

另外，对于负载均衡问题，实际部署的场景中，有些服务器的性能好，一些差，根据服务器性能分配负载任务，即服务器性能好的分配的权重大一些。 

直接在nacos服务端的控制台修改权重就可以了，权重越大，服务被访问的概率越大。

 

4）Nacos环境隔离

Nacos的服务和数据存储最外层都有一个名叫namespace的用来做外层隔离的东西。

在Nacos服务端建立一个命名空间，如下所示：

需要在.yml文件中配置命名空间，主要是根据上面命名空间生成的id进行配置。

然后重启order-service服务，可以在Nacos中发现该服务已经放到新的命名空间dev中，而不是在命名空间public中。

最后，需要注意的是namespace用来做环境隔离，每个namespace都有唯一的id，不同的namespace下服务不可见。

1.6、Eureka和Nacos对比

注册中心Eureka和Nacos都支持服务注册和周期性拉取，都支持用心跳方式做健康检测。

它们俩的区别在于Nacos支持注册检测提供者的健康状态，对于临时实例和非临时实例采用不同检测模式。两个注册中心各有优势。