Java学习Day57：碧水金睛兽！(Spring Cloud微服务1.0)

1.微服务入门

(1).单体架构与分布式架构

单体架构： 将业务的所有功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署
优点： 架构简单、部署成本低 ； 缺点： 耦合度高
项目打包部署到Tomcat，用户直接访问。用户量增加后就多部署几台服务器形成集群。随着互联网发展、一个APP或Web通常都用有相当多的模块，因此出现了 分布式架构
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项目开发，称为一个服务。
优点： 降低服务耦合、有利于服务升级拓展 ；

(2).微服务

微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案，微服务架构特征:
单一职责： 微服务拆分粒度更小，每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责，避免重复业务开发
面向服务： 微服务对外暴露业务接口
(由于不同模块部署在不同服务器、无法直接调用)
自治： 队独立、技术独立、数据独立、部署独立
隔离性强： 服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题
(避免某个模块宕机造成影响)

单体架构特点?
简单方便，高度耦合，扩展性差，适合小型项目。例如: 学生管理系统

分布式架构特点?
松耦合，扩展性好，但架构复杂，难度大。适合大型互联网项目，例如:京东、淘宝

微服务:一种良好的分布式架构方案
优点: 拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低缺点:架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高

2.服务拆分及远程调用

1.不同微服务，不要重复开发相同业务
2.微服务数据独立，不要访问其它微服务的数据库
3.微服务可以将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用

1.基于RestTemplate发起的http请求实现远程调用
2.http请求做远程调用是与语言无关的调用，只要知道对方的ip、端口、接口路径、请求参数即可。

(1).提供者与消费者

服务提供者： 一次业务中，被其它微服务调用的服务。(提供接口给其它微服务)
服务消费者： 一次业务中，调用其它微服务的服务。(调用其它微服务提供的接口)
一个服务既可以是提供者也可以是消费者，要根据具体的业务和情况来判断

我们服务在请求服务的时候，restTemplate访问的地址是固定的。 可在实际开发中通常都会有好几个环境，开发，测试等等环境。每个环境的地址都在变化 因此出现了几个问题：

1.服务消费者该如何获取服务提供者的地址信息?

2.如果有多个服务提供者，消费者该如何选择?

(2).微服务远程调用Demo

在父模块指定了父 POM

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><version>3.1.0</version><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId></parent>
spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://localhost:3306/db2username: rootpassword: 123456
mybatis:type-aliases-package: com.home.pojoconfiguration:log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImplserver:port: 8088

provider实现controller层，services层，和Mapper层，pojo

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class userController {@AutowireduserServices userServices;@RequestMapping("/findAll")public usersss findall(){return userServices.findAll();}
}

consumr层只用实现controller层和pojo

@RestController
@RequestMapping("/a")
public class usersssController {@AutowiredRestTemplate restTemplate;@RequestMapping("/b")public usersss findAll(){usersss userssses= restTemplate.getForObject("http://localhost:8088/user/findAll",usersss.class);return userssses;}
}
usersss userssses= restTemplate.getForObject("http://localhost:8088/user/findAll",usersss.class);

3.注册中心 Spring Cloud Eureka

Spirng Cloud Eureka使用Netflix Eureka来实现服务注册与发现（服务治理）。它既包含了服务端组件，也包含了客户端组件，并且服务端与客户端均采用java编写，所以Eureka主要适用于通过java实现的分布式系统，或是JVM兼容语言构建的分布式系统。

Eureka服务端组件：即服务注册中心。它同其他服务注册中心一样，支持高可用配置。依托于强一致性提供良好的服务实例可用性，可以应对多种不同的故障场景。

Eureka客户端组件：主要处理服务的注册和发现。客户端服务通过注册和参数配置的方式，嵌入在客户端应用程序的代码中。在应用程序启动时，Eureka客户端向服务注册中心注册自身提供的服务，并周期性的发送心跳来更新它的服务租约。同时，他也能从服务端查询当前注册的服务信息并把它们缓存到本地，并周期性的刷新服务状态。

注册中心保存提供者提供的服务

客户消费者定期拉去服务列表，需要的话就调用服务提供者，加入IP和端口变化，消费者再拉去一次新的信息即可；

对于注册中心来说，Client和Services都是我的客户端，但是等Client调用Services的时候，Services就是客户端，Client就是服务端；

心跳检测请求是注册中心用来检测服务提供端是否健在的主要依据

1. 整合注册中心Eureka

步骤分三步：

  • 第一步：搭建eureka服务，创建eureka_server工程

  • 第二步：服务提供者provider_service，注册到eureka注册中心

  • 第三步：服务消费者consumer_service，注册到eureka注册中心

4.NACOS

4.1 搭建eureka-server工程

1.创建eureka_server的springboot工程。

2.添加依赖

<properties><spring-cloud.version>2022.0.5</spring-cloud.version><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>eureka_server</artifactId><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency></dependencies><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>

3.在启动类EurekaServerApplication声明当前应用为Eureka服务使用@EnableEurekaServer注解

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

4.编写配置文件application.yml

server:port: 8080
spring:application:name: consumer
# 注册中心地址
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:8761/eurekaregistry-fetch-interval-seconds: 30

5.启动EurekaServerApplication

6.测试访问地址http://127.0.0.1:8761，如下信息代表访问成功

4.2 服务提供者-注册到eureka

<properties><spring-cloud.version>2022.0.5</spring-cloud.version><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
</properties>
<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-j</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.2.2</version></dependency><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-spring-boot3-starter</artifactId><version>3.5.5</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement><dependencies> <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class springBootProvider {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(springBootProvider.class,args);}
}

spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://localhost:3306/db2username: rootpassword: 123456
  application:name: providerServer
mybatis:type-aliases-package: com.home.pojoconfiguration:log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImplserver:port: 8088
#配置eureka注册中心的地址
# 注册中心地址
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:8761/eureka
# 租约续约间隔时间，默认30秒eureka:instance:lease-renewal-interval-in-seconds: 30

4.3服务消费者-注册到eureka

<properties><spring-cloud.version>2022.0.5</spring-cloud.version><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
</properties>
<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><!--当前的项目，是eureka的客户端--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>
</dependencies>
<!--SpringCloud,BOM,依赖清单导入，所有依赖管理的坐标-->
<dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class springBootConsumerStarter {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(springBootConsumerStarter.class,args);}@Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}
}
server:port: 8080
spring:application:name: consumer
# 注册中心地址
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:8761/eurekaregistry-fetch-interval-seconds: 30

4.4消费者通过Eureka访问提供者

@RestController
@RequestMapping("/a")
public class usersssController {@AutowiredRestTemplate restTemplate;@Autowiredprivate DiscoveryClient discoveryClient;@RequestMapping("/b")public usersss findAll(){
//discoveryClient 可以拉取注册中心中服务列表//getInstances(服务名)，当前服务只有1个，返回值是List集合，获取0索引服务对象ServiceInstance instance = discoveryClient.getInstances("PROVIDERSERVER").get(0);//instance服务对象的实例。获取服务提供者的IP，端口号String host = instance.getHost();int port = instance.getPort();return restTemplate.getForObject("http://"+host+":"+port+"/user/findAll", usersss.class);}
}

# 租约续约间隔时间，默认30秒
eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds: 30 

每过30s注册中心查看服务端是否续租

# 每隔多久获取服务中心列表，(只读备份)
eureka.client.registry-fetch-interval-seconds: 30 

每隔30s客户端拉去服务列表

5、SpringCloud Alibaba（Nacos）

5.1 Nacos和Eureka的特点

Eureka的优点包括：

1、简单易用：Eureka框架非常简单易用，便于快速上手和部署。

2、高可用性：Eureka支持多节点部署，并会自动将失效的节点剔除，确保整个系统的高可用性和弹性。

3、动态扩展性：Eureka可以根据实际需求进行扩展，通过添加新的服务提供者可以很容易地增加应用程序的处理能力。

4、易于集成：Eureka可以与Spring Cloud等流行的微服务框架进行无缝集成，从而提供更完善的微服务体系支持。

Eureka的不足之处：

1、Eureka Server 为单点故障问题，虽然可以通过多节点部署来优化和缓解，但是在高并发场景下仍可能成为限制系统扩展的瓶颈。

2、Eureka的服务注册中心本身也需要高可用环境，一旦出现问题，可能影响到整个微服务的正常运行。

Nacos的优点包括：

1、高可用性：Nacos支持多节点部署，通过选举算法实现了高可用和故障转移能力，在节点宕机或网络异常情况下仍能保证整个系统的稳定运行。

2、动态扩展性：Nacos可以根据实际需求进行快速扩展和缩容，支持集群、多数据中心、地域感知等特性。

3、完备的功能支持：Nacos支持服务注册与发现、配置管理、流量管理、DNS解析、存储KV对等功能，并且提供了Web界面和RESTful API等多种方式来使用这些功能。

4、易于集成：Nacos提供了多种语言和框架的集成方案，并且支持Spring Cloud等流行的微服务框架。

总的来说，Nacos是一个功能齐全、易于使用和高可用的分布式服务治理平台，可以为分布式系统提供高效、稳定的运行环境。

5.2 Nacos消费者

使用SpringBoot创建项目，搭建提供者服务(user-service)和消费者服务(consumer-service)。

  1. 创建项目user-service

    1. 执行创建数据库表，sql脚本

    2. 搭建三层架构Mapper、Service、Controller，创建根据id查询用户接口

    3. 配置user-service服务

    4. 启动2个端口9091、9092服务，并测试服务user-service

  2. 创建项目consumer-service

    1. 配置RestTemplate对象，注入Spring容器

    2. 搭建service层和controller层，通过RestTemplate对象发送请求访问提供者接口

    3. 测试消费者服务consumer-service

        <dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency>
 <!--SpringCloud,BOM,依赖清单导入，所有依赖管理的坐标--><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring.cloud.alibaba.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>
@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("queryUserById")public User queryUserById(Integer id){return userService.queryUserById(id);}
}
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService{@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@Autowiredprivate DiscoveryClient discoveryClient;@Overridepublic User queryUserById(Integer id) {List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("provider_user");ServiceInstance serviceInstance = instances.get(0);String url = "http://"+serviceInstance.getHost()+":"+serviceInstance.getPort();System.out.println("url = " + "http://"+url);User user = restTemplate.getForObject(url+"/user/queryUserById?id=" + id, User.class);return user;}
}
spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://localhost:3306/db2username: rootpassword: 123456application:name: providerNacoscloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848
mybatis:type-aliases-package: com.home.pojoconfiguration:log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

5.3 Nacos服务者

<properties><spring-cloud.version>2022.0.5</spring-cloud.version><spring.cloud.alibaba.version>2022.0.0.0</spring.cloud.alibaba.version><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
</properties>
@RestController
@RequestMapping("/a")
public class usersssController {@AutowiredRestTemplate restTemplate;@Autowiredprivate DiscoveryClient discoveryClient;@RequestMapping("/b/{id}")public usersss findAll(@PathVariable("id") Integer id){
//discoveryClient 可以拉取注册中心中服务列表//getInstances(服务名)，当前服务只有1个，返回值是List集合，获取0索引服务对象
//        ServiceInstance instance = discoveryClient.getInstances("providerNacos").get(0);//instance服务对象的实例。获取服务提供者的IP，端口号
//        String host = instance.getHost();
//        int port = instance.getPort();return restTemplate.getForObject("http://providerNacos/user/findAll/"+id, usersss.class);}
}
server:port: 8080
spring:application:name: consumerNacos
# 注册中心地址cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848

6.负载均衡

将任务均匀分配

     <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId></dependency>

server:
  port: ${port:9091}

构建集群

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class userController {@Autowiredhome.services.userServices userServices;@Value("${server.port}")private Integer port;@GetMapping("/findAll/{id}")public usersss findall(@PathVariable("id") Integer id){usersss usersss1= userServices.findAll(id);usersss1.setPort(port);return usersss1;}
}

6.1 修改负责均衡算法

public class CustomLoadBalancerConfiguration {
    @Bean
    ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> randomLoadBalancer(Environment environment, LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) {
        String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
        return new RandomLoadBalancer(loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name);
    }
}

 @Configuration
    @LoadBalancerClients(value = {
            @LoadBalancerClient(name = "providerUser" , configuration = CustomLoadBalancerConfiguration.class)      // 将负载均衡算法应用到指定的服务提供方中
    })
    public class RestTemplateConfiguration {

        @Bean
        @LoadBalanced       // 让RestTemplate具有负载均衡的能力
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate() ;
        }
}

负载均衡算法可以改变调用顺序；

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