springcloud学习笔记(Alibaba)

jupiter
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1.微服务概述

1.1 什么是微服务?

微服务(Microservice Architecture) 是近几年流行的一种架构思想,关于它的概念很难一言以蔽之。究竟什么是微服务呢?我们在此引用ThoughtWorks 公司的首席科学家 Martin Fowler 于2014年提出的一段话:

就目前而言,对于微服务,业界并没有一个统一的,标准的定义。但通常而言,微服务架构是一种架构模式,或者说是一种架构风格,它体长将单一的应用程序划分成一组小的服务,每个服务运行在其独立的自己的进程内,服务之间互相协调,互相配置,为用户提供最终价值,服务之间采用轻量级的通信机制(HTTP)互相沟通,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能狗被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应该根据业务上下文,选择合适的语言,工具(Maven)对其进行构建,可以有一个非常轻量级的集中式管理来协调这些服务,可以使用不同的语言来编写服务,也可以使用不同的数据存储。

再来从技术维度角度理解下:

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,一个服务做一件事情,从技术角度看就是一种小而独立的处理过程,类似进程的概念,能够自行单独启动或销毁,拥有自己独立的数据库。

1.2 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,狭义的看,可以看作是IDEA中的一个个微服务工程,或者Moudel。IDEA 工具里面使用Maven开发的一个个独立的小Moudel,它具体是使用SpringBoot开发的一个小模块,专业的事情交给专业的模块来做,一个模块就做着一件事情。强调的是一个个的个体,每个个体完成一个具体的任务或者功能。

微服务架构是一种架构模式,由Martin Fowler 于2014年提出。它通常将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间相互协调,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,服务与服务之间采用轻量级的通信机制(如HTTP)互相协作,每个服务都围绕着具体的业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境中,另外,应尽量避免统一的,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(如Maven)对其进行构建。

1.3 微服务优缺点

优点

  • 单一职责原则;
  • 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,这个团队只需2-5个开发人员组成;
  • 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;
  • 微服务允许利用和融合最新技术;
  • 微服务只是业务逻辑的代码,不会和HTML,CSS,或其他的界面混合;
  • 每个微服务都有自己的存储能力,可以有自己的数据库,也可以有统一的数据库;

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;
  • 系统部署依赖问题;
  • 服务间通信成本问题;
  • 数据一致性问题;
  • 系统集成测试问题;
  • 性能和监控问题;

1.4 微服务技术栈有那些?

DubboSpringCloud
服务注册中心ZookeeperSpring Cloud Netfilx Eureka
服务调用方式RPCREST API
服务监控Dubbo-monitorSpring Boot Admin
断路器不完善Spring Cloud Netfilx Hystrix
服务网关Spring Cloud Netfilx Zuul
分布式配置Spring Cloud Config
服务跟踪Spring Cloud Sleuth
消息总栈Spring Cloud Bus
数据流Spring Cloud Stream
批量任务Spring Cloud Task

2.SpringCloud概述

2.1 Spring Cloud 是什么?

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合,它利用 Spring Boot 的开发便利性简化了分布式系统的开发,比如服务发现、服务网关、服务路由、链路追踪等。Spring Cloud 并不重复造轮子,而是将市面上开发得比较好的模块集成进去,进行封装,从而减少了各模块的开发成本。换句话说:Spring Cloud 提供了构建分布式系统所需的“全家桶”。

Spring官网:https://spring.io/

2.2 SpringCloud和SpringBoot的关系

  • SpringBoot专注于快速、方便的开发单个个体微服务;
  • 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、为代理、事件总栈、全局锁、决策竞选、分布式会话等等集成服务;
  • SpringBoot可以离开SpringCloud独立使用,开发项目,但SpringCloud离不开SpringBoot,属于依赖关系;
  • SpringBoot专注于快速、方便的开发单个个体微服务,SpringCloud关注全局的服务治理框架;

2.3 SpringCloud能干嘛?

  • Distributed/versioned configuration 分布式/版本控制配置
  • Service registration and discovery 服务注册与发现
  • Routing 路由
  • Service-to-service calls 服务到服务的调用
  • Load balancing 负载均衡配置
  • Circuit Breakers 断路器
  • Distributed messaging 分布式消息管理

2.4 自学参考书

2.5 总体架构图

  • 注册中心:nacos,替代方案eureka、consul、zookeeper
  • 配置中心: nacos ,替代方案sc config、consul config
  • 服务调用:feign,替代方案:resttempate
  • 熔断:sentinel,替代方案:Resilience4j
  • 熔断监控:sentinel dashboard
  • 负载均衡:sc loadbalancer
  • 网关:spring cloud gateway
  • 链路:spring cloud sleuth+zipkin,替代方案:skywalking等。

3.使用nacos作为注册中心

3.1 下载nacos,并启动

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集,帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。下载地址https://github.com/alibaba/nacos/releases,下载最新版的2.0版本。

下载完成后,解压,在解压后的文件的/bin目录下,windows系统点击startup.cmd就可以启动nacos。linux或mac执行以下命令启动nacos。

sh startup.sh -m standalone

登陆页面:http://localhost:8848/nacos/,登陆用户nacos,登陆密码为nacos。

  • 极致省事版-docker安装
# 拉取nacos容器镜像   
docker pull nacos/nacos-server
# 快速启动nacos服务容器
docker run -d --name nacos -p 8848:8848 -e MODE=standalone nacos/nacos-server

3.2 工程案例

父工程pom文件引入相关的依赖

 <!-- spring boot 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>3.0.0</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>
<!-- spring cloud 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
    <version>2022.0.0</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>
<!-- spring cloud alibaba 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2022.0.0.0-RC1</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

服务提供者provider

  • 在provider的pom文件引入依赖:
 <!-- spring-boot-starter-web依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- nacos注册中心-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    <version>2022.0.0.0-RC1</version>
</dependency>
  • 配置文件application.yml:
server:
  port: 8762

spring:
  application:
    name: provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.19.112.2:8848
  • 写一个接口:
@SpringBootApplication
@RestController
@EnableDiscoveryClient
public class ProviderApplication {

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


    @Value("${server.port}")
    String port;

    @GetMapping("/hi")
    public String hi(@RequestParam(value = "name", defaultValue = "feign",required = false) String name) {
        return "hello " + name + ", i'm provider ,my port:" + port;

    }
}
  • 运行并查看nacos管理界面

服务消费者consumer

在pom文件引入以下依赖:

需要注意的是引入openfeign,必须要引入loadbalancer,否则无法启动。
<!-- spring-boot-starter-web依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- nacos-discovery依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    <version>2022.0.0.0-RC1</version>
</dependency>
<!-- openfeign依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    <version>4.0.4</version>
</dependency>
<!-- loadbalancer依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
    <version>4.0.4</version>
</dependency>
  • 配置文件application.yml:
server:
  port: 8763

spring:
  application:
    name: consumer
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.19.112.2:8848
  • 在工程的启动文件开启FeignClient的功能:
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
public class ConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
    }
}
  • 写一个FeignClient,去调用provider服务的接口:
@FeignClient(value = "provider" )
public interface ProviderClient {
    @GetMapping("/hi")
    String hi(@RequestParam(value = "name", defaultValue = "feifn", required = false) String name);

写一个接口,让consumer去调用provider服务的接口:

@RestController
public class ConsumerController {

    @Autowired
    ProviderClient providerClient;

    @GetMapping("/hi-feign")
    public String hiFeign(){
        return providerClient.hi("feign");
    }
}
  • 运行并查看nacos管理界面

3.3 服务调用

在浏览器上输入http://localhost:8763/hi-feign,浏览器返回响应:

hello feign, i'm provider ,my port:8762

可见浏览器的请求成功调用了consumer服务的接口,consumer服务也成功地通过feign成功的调用了provider服务的接口。

3.4使用sc loadbanlancer作为负载均衡

其实feign使用了spring cloud loadbanlancer作为负载均衡器。 可以通过修改provider的端口,再在本地启动一个新的provider服务,那么本地有2个provider 服务,端口分别为8760和8762。在浏览器上多次调用http://localhost:8763/hi-feign,浏览器会交替显示:

hello feign, i'm provider ,my port:8762
hello feign, i'm provider ,my port:8760

4.使用nacos作为配置中心

Nacos除了可以作为服务注册中心,它还有服务配置中心的功能。类似于consul config,Nacos 是支持热加载的。配置中心和注册中心的依赖包是不同的,注册中心的依赖包是 nacos discovery,而配置中心的依赖包是 nacos config,它的具体如下。

4.1 工程案例

在工程的pom文件引入nacos-config的Spring cloud依赖:

 <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos-config</artifactId>
    <version>0.9.0.RELEASE</version>
</dependency>

 <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- spring-cloud服务模块必须依赖,否则无法启动 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
    <version>4.0.2</version>
</dependency>
<!-- nacos配置中心 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
    <version>2022.0.0.0-RC1</version>
</dependency>

bootstrap.yml(一定是bootstrap.yml文件,不是application.yml文件)文件配置以下内容:

spring:
  application:
    name: nacos-config
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: 172.19.112.2:8848
        file-extension: yaml
        prefix: nacos-config
  profiles:
    active: dev

在上面的配置中,配置了nacos config server的地址,配置的扩展名是ymal(目前仅支持ymal和properties)。注意是没有配置server.port的,sever.port的属性在nacos中配置。上面的配置是和Nacos中的dataId 的格式是对应的,nacos的完整格式如下:

${prefix}-${spring.profile.active}.${file-extension}
  • prefix 默认为 spring.application.name 的值,也可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.prefix来配置。
  • spring.profile.active 即为当前环境对应的 profile,详情可以参考 Spring Boot文档
  • 注意:当 spring.profile.active 为空时,对应的连接符 - 也将不存在,dataId 的拼接格式变成
${prefix}.${file-extension}
  • file-exetension 为配置内容的数据格式,可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.file-extension 来配置。目前只支持 propertiesyaml 类型。

启动nacos,创建一个data id :nacos-config-dev.yaml,完整的配置为:

server:
  port: 8761
nacosvar: jupiter-nacos-config-dev

写一个RestController,在Controller上添加 @RefreshScope 实现配置的热加载。代码如下:

@RestController
@RefreshScope
public class ConfigController {
    @Value("${nacosvar:null}")
    private String nacosvar;

    @RequestMapping("/nacosvar")
    public String get() {
        return "nacosvar="+nacosvar;
    }
}

启动工程nacos-config,在浏览器上访问localhost:8761/nacosvar:

5.OpenFeign

TODO

参考资料

  1. 【狂神说Java】SpringCloud笔记(5万字保姆级笔记)_一只小逸白的博客-CSDN博客
  2. SpringCloud从入门到精通(超详细文档一)_cuiqwei的博客-CSDN博客
  3. SpringCloud 2020版本教程1:使用nacos作为注册中心和配置中心 - 方志朋的博客 (fangzhipeng.com)
  4. 一文快速上手 Nacos 注册中心+配置中心!-阿里云开发者社区 (aliyun.com)
  5. spring cloud alibaba springboot nacos 版本对应_FH-Admin的博客-CSDN博客
  6. Nacos Spring Boot 快速开始
  7. springboot3.0集成nacos2.2.1(一)_nacos和springboot版本对应_魔锋剑上缺的博客-CSDN博客
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