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SpringCloud学习

由 雨燕双飞 提交于 2020-03-07 23:46:29

SpringCloud学习

微服务介绍

微服务化的核心就是将传统的一站式应用，根据业务拆分成一个一一个的服务，彻底，
地去耦合每一个微服务提供单个业务功能的服务，一个服务做一-件事,
从技术角度看就是一种小而独立的处理过程，类似进程概能够自行单独启动
或销毁，拥有自己独立的数据库。

微服务与微服务架构

微服务

强调的是服务的大小，它关注的是某一个点，是具体解决某一个问题/提供落地对应服务的一个服务应用,
狭意的看,可以看作Eclipse里面的一个个微服务工程/或者Module

微服务架构

微服务架构是⼀种架构模式，它提倡将单⼀应⽤程序划分成⼀组⼩的服务，服务之间互相协调、互相配合，为⽤户提供最终价值。每个服务运⾏在其独⽴的进程中，服务与服务间采⽤轻量级的通信机制互相协作（通常是基于HTTP协议的RESTful API）。每个服务都围绕着具体业务进⾏构建，并且能够被独⽴的部署到⽣产环境、类⽣产环境等。另外，应当尽量避免统⼀的、集中式的服务管理机制，对具体的⼀个服务⽽⾔，应根据业务上下⽂，选择合适的语⾔、⼯具对其进⾏构建。

微服务优缺点

优点

每个服务足够内聚，足够小，代码容易理解这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求
开发简单、开发效率提高，一个服务可能就是专一的只干一件事。
微服务能够被小团队单独开发，这个小团队是2到5人的开发人员组成。
微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
微服务能使用不同的语言开发。
易于和第三方集成，微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署，通过持续集成工具，如Jenkins, Hudson, bamboo 。
微服务易于被一个开发人员理解，修改和维护，这样小团队能够更关注自己的工作成果。无需通过合作才能体现价值。
微服务允许你利用融合最新技术。
微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML,CSS 或其他界面组件混合。
每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库。也可以有统一数据库。

缺点

开发人员要处理分布式系统的复杂性
多服务运维难度，随着服务的增加，运维的压力也在增大
系统部署依赖
服务间通信成本
数据一致性

SpringCloud介绍

分布式微服务架构下的一站式解决方案，是各个微服务架构落地技术的集合体，俗称微服务栈解决方案。

SpringCloud和SpringBoot的关系

一个偏宏观，一偏微观
boot就是医院里面一个一个的科室，而Cloud就是把boot组合起来的提供对外的综合医院。
springboot可以单独使用，它不依赖于springcloud

  1. 而springcloud必然依赖于springboot，属于依赖关系。
  2. Springboot专注于快速方便的开发单个个体微服务。
  3. SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架，它将SpringBoot开发的一个个单体微服务整合并管理起来，为各个微服务之间提供，配置管理、服务发现、断路器、路由、微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等等集成服务。

SpringCloud和Dubbo的区别

Dubbo Spring Cloud
服务注册中心 Zookeeper Spring Cloud Netflix Eureka
服务调用方式 RPC REST API
服务监控 Dubbo-monitor Spring Boot Admin
断路器 不完善 Spring Cloud Netflix Hystrix
服务网关 无 Spring Cloud Netflix Zuul
分布式配置 无 Spring Cloud Config
服务跟踪 无 Spring Cloud Sleuth
消息总线 无 Spring Cloud Bus
数据流 无 Spring Cloud Stream
批量任务 无 Spring Cloud Task
… … …

最大区别：SpringCloud抛弃了Dubbo的RPC通信，采用的是基于HTTP的REST方式。
严格来说，这两种方式各有优劣。虽然从一定程度上来说，后者牺牲了服务调用的性能，但也避免了上面提到的原生RPC带来的问题。而且REST相比RPC更为灵活，服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约，不存在代码级别的强依赖，这在强调快速演化的微服务环境下，显得更加合适。

Springcloud参考网址

  1. 官方网址：https://spring.io/projects/spring-cloud
  2. SpringCloud中国社区：http://springcloud.cn/
  3. SpringCloud中文网：https://www.springcloud.cc/

RestTemplate

是什么

RestTemplate提供了多种便捷访问远程Http服务的方法，
是一种简单便捷的访问restful服务模板类，是Spring提供的用于访问Rest服务的客户端模板工具集

配置文件

创建一个ConfigBean文件做配置文件

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
 
@Configuration
public class ConfigBean
{
    @Bean
    public RestTemplate getRestTemplate()
    {
         return new RestTemplate();
    }
}

因为被spring容器掌管，需要添加@Configuration注解，说明此文件是配置文件相当于xml文件，然后就可以再消费者放使用Rest模板了

消费者使用

Get请求格式：

restTemplate.getForObject(url,返回值类型);

@Autowired
private RestTemplate restTemplate;

@GetMapping("/consumer/dept/get/{id}")
public Dept get(){  
	return restTemplate.getForObject(url+"/dept/get/"+id,Dept.class);
}

Post请求

restTemplate.postForObject(url,参数,返回值类型);

@Autowired
private RestTemplate restTemplate;

@PostMapping("/consumer/dept/add")
public Boolean add(Dept dept){
     return restTemplate.postForObject(url+"/dept/add",dept,Boolean.class);
}

Eureka注册中心

Eureka 是 Netflix 开发的，一个基于 REST 服务的，服务注册与发现的组件

AP原则

Netflix在设计Eureka时遵循的是AP原则，而Zookeeper遵循的是CP原则

CAP原则

CAP原则又称CAP定理，指的是在一个分布式系统中，Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可兼得

Eureka架构图

在这里插入图片描述

组件

Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client

Eureka Server

Eureka Server提供服务注册服务
各个节点启动后，会在EurekaServer中进行注册，这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息，服务节点的信息可以在界面中直观的看到

配置
pom.xml
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
 </dependency>
application.yml
server: 
  port: 7001
 
eureka:
  instance:
    hostname: localhost #eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false #false表示自己端就是注册中心，我的职责就是维护服务实例，并不需要去检索服务
    service-url:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/        #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
主启动类
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer//EurekaServer服务器端启动类,接受其它微服务注册进来
public class EurekaServer7001_App
{
  public static void main(String[] args)
  {
   SpringApplication.run(EurekaServer7001_App.class, args);
  }
}

Eureka Client

EurekaClient是一个Java客户端，用于简化Eureka Server的交互，客户端同时也具备一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。在应用启动后，将会向Eureka Server发送心跳(默认周期为30秒)。如果Eureka Server在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳，EurekaServer将会从服务注册表中把这个服务节点移除（默认90秒）

配置
pom.xml
<!-- 将微服务provider侧注册进eureka -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
   </dependency>
application.yml
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url: 
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001   #自定义服务名称信息
    prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址
主启动类
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
public class DeptProvider8001_App
{
  public static void main(String[] args)
  {
   SpringApplication.run(DeptProvider8001_App.class, args);
  }
}

Eureka集群配置

将之前的配置复制两遍

修改配置

Server配置

将原有的单机路径取消，配置上除了自己以外的集群类其它Eureka的路径

修改的配置如下：server端所有的yml文件

eureka: 
  client: 
    service-url: 
      #单机 defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址（单机）。
      # 这里取消单机，写除了自己以外集群内所有Eureka的路径
      defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
Client配置

以前是单对单配置，客户端只需要配置自己需要Eureka的路径即可

修改yml文件

eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url: 
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

Eureka比Zookeeper

作为服务注册中心，Eureka比Zookeeper好在哪里？

著名的CAP理论指出，一个分布式系统不可能同时满足C(一致性)、A(可用性)和P(分区容错性)。由于分区容错性P在是分布式系统中必须要保证的，因此我们只能在A和C之间进行权衡。
因此
Zookeeper保证的是CP,
Eureka则是AP。

Zookeeper保证CP

当向注册中心查询服务列表时，我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息，但不能接受服务直接down掉不可用。也就是说，服务注册功能对可用性的要求要高于一致性。但是zk会出现这样一种情况，当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时，剩余节点会重新进行leader选举。问题在于，选举leader的时间太长，30 ~ 120s, 且选举期间整个zk集群都是不可用的，这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下，因网络问题使得zk集群失去master节点是较大概率会发生的事，虽然服务能够最终恢复，但是漫长的选举时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。

Eureka保证AP

Eureka看明白了这一点，因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的，几个节点挂掉不会影响正常节点的工作，剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册或时如果发现连接失败，则会自动切换至其它节点，只要有一台Eureka还在，就能保证注册服务可用(保证可用性)，只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。除此之外，Eureka还有一种自我保护机制，如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳，那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障，此时会出现以下几种情况：

  1. Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务
  2. Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求，但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点依然可用)
  3. 当网络稳定时，当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中

因此， Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况，而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。

Ribbon负载均衡

Ribbon是Netflix发布的云中间层服务开源项目，其主要功能是提供客户端实现负载均衡算法。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时，重试等。简单的说，Ribbon是一个客户端负载均衡器，我们可以在配置文件中Load Balancer后面的所有机器，Ribbon会自动的帮助你基于某种规则（如简单轮询，随机连接等）去连接这些机器，我们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

LB（LoadBalanced）负载均衡

集中式LB

即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(可以是硬件，如F5, 也可以是软件，如nginx), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方。

进程式LB

将LB逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心获知有哪些地址可用，然后自己再从这些地址中选择出一个合适的服务器。

Ribbon就属于进程内LB，它只是一个类库，集成于消费方进程，消费方通过它来获取到服务提供方的地址。

配置

消费者端配置

pom.xml

<!-- Ribbon相关 -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
   </dependency>

ConfigBean

在消费者端创建的config文件中，RestTemplate方法上添加@LoadBalanced

@Configuration
public class ConfigBean {

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

主启动类

主启动类上添加@EnableEurekaClient注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class App80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App80.class,args);
    }
}

IRule

IRule提供了7种算法和自定义算法

RoundRobinRule

默认算法，轮询

	@Bean
	public IRule RoundRobinRule(){
	    return new RoundRobinRule();
	}

RandomRule

随机

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

AvailabilityFilteringRule

会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，还有并发的连接数量超过阈值的服务，然后对剩余的服务列表按照轮询策略进行访问

	@Bean
    public IRule AvailabilityFilteringRule(){
        return new AvailabilityFilteringRule();
    }

WeightedResponseTimeRule

根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应时间越快服务权重越大被选中的概率越高。刚启动时如果统计信息不足，则使用RoundRobinRule策略，等统计信息足够，会切换到WeightedResponseTimeRule

	@Bean
    public IRule WeightedResponseTimeRule(){
        return new WeightedResponseTimeRule();
    }

RetryRule

先按照RoundRobinRule的策略获取服务，如果获取服务失败则在指定时间内会进行重试，获取可用的服务

	@Bean
    public IRule RetryRule(){
        return new RetryRule();
    }

BestAvailableRule

会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务

 	@Bean
    public IRule BestAvailableRule(){
        return new BestAvailableRule();
    }

ZoneAvoidanceRule

默认规则,复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器

 	@Bean
    public IRule ZoneAvoidanceRule(){
        return new ZoneAvoidanceRule();
    }

自定义算法

消费者端配置

配置
主启动类
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@RibbonClient(name="MICROSERVICECLOUD-DEPT",configuration=MySelfRule.class)
public class App80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App80.class,args);
    }
}
新建文件MySelfRule

注意：
官方文档明确给出了警告：
这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下，
否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享，也就是说
我们达不到特殊化定制的目的了。

 
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
 
import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
 
@Configuration
public class MySelfRule
{
  @Bean
  public IRule myRule()
  {
   return new RandomRule();//Ribbon默认是轮询，我自定义为随机
  }
}
标签
resttemplate
小团队
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