Spring Cloud 笔记(一)

学习乐
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SpringCloud介绍

概念： Spring Cloud是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用Spring Boot的开发风格做到一键启动和部署。Spring Cloud并没有重复制造轮子，它只是将各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来，通过Spring Boot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理，最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。

1、什么是微服务架构

微服务架构将系统按照功能点进行拆分，拆分出独立的微型的系统 对比下SOA:

SOA：更加侧重于 分层，没有集成的servlet容器，在统一的语言环境实现（一个服务）
微服务：更加侧重于 功能拆分 三层都有，集成servlet容器，跨平台跨语言（独立的应用）

2、拆分出来的SOA/微服务架构需要考虑的问题

+ 1 系统通信问题?  dubbo
+ 2 服务的治理的问题？ zookeeper
+ 3 负载均衡的问题？ nginx
+ 4 登录一次的问题？ sso-->springseucity/cas/
+ 5 配置文件集中管理？ apollo,nacos,spring cloud config
+ 6 级联失败的问题？ hystrix , alibaba sentinel

spring cloud 组件解决

spring cloud 是基于【springboot】的一系列框架的有序集合，通过springboot提供了自动配置，进行自动的配置，屏蔽掉复杂的配置和原理，提供简单易用的功能。提高开发效率。

1.添加起步依赖  2.添加注解 Eanble*

3、Spring Cloud 和 Dubbo的区别

dubbo 实现通信的框架
      实现通信的协议 RPC
      性能高
spring cloud
      是一些列框架合集
      实现通信 HTTP
      性能低

4、restTemplate

restTemplate 是spring的组件 （http的客户端）理解：可以模拟浏览器发送请求 和接收响应。restTemplate是封装了httpclient/okhttp/urlconnection（理解成浏览器的内核）。默认的情况下使用的是urlconnection。 回顾创建springboot步骤

  • 创建一个maven项目
  • 在pom.xml中配置parent 和 起步依赖
  • 启动类注解@SpringbootApplication
  • 配置文件application.yml

注意：如果创建的maven项目是灰色的，在IDEA右边maven点击 + 号，去对应的文件中添加pom.xml

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5、使用RestTemplate步骤

  • 使用RestTemplate现在spring容器中注册

image-20220403230402141

  • 在controller中注入RestTemplate
  • 调用RestController的方法（getForObjec），远程调用provider，获取用户数据
  • RestTemplate会自动将 Json 转为对象类型

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6、spring cloud eureka

一、Eureka简介

Eureka解决了第一个问题：服务的管理，注册和发现、状态监管、动态路由（负载均衡）

Eureka负责管理记录服务提供者的信息。服务调用者无需自己寻找服务，Eureka自动匹配服务给调用者

Eureka与服务之间通过心跳机制进行监控

spring cloud euraka 作为注册中心使用

基础架构图

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注册中心（建立服务名和 ip，port的映射关系 user-provider：["localhost:18081","localhost:18082"]）

eureka 有两个角色： 1 Eureka server 服务端 微服务

2 Eureka client 客户端 微服务

Eureka：就是服务注册中心（可以是一个集群），对外暴露自己的地址

服务提供者：启动后向Eureka注册自己的信息（地址，提供什么服务）

服务消费者：向Eureka订阅服务，Eureka会将对应服务的所有提供者地址列表发送给消费者，并且定期更新

心跳（续约）：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

在以上使用RestTemplatte的案例中，我们访问的ip 和 端口并不是动态的，使用eureka进行改进
在这之前我们先创建了父工程，对springboot 和 springcloud做统一版本控制

父工程的打包方式为pom
<!--springboot的版本控制-->
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.1.4.RELEASE</version>
</parent>
<!--SpringCloud包依赖管理-->
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Greenwich.SR1</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

1、创建eureka 服务端(springboot工程)
首先导入依赖

<dependencies>
    <!--eureka-server依赖-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

在主启动类中加@EnableEurekaServer注解 开启 eureka 该微服务作为服务端

image.png 在application.yml进行配置

server:
  port: 7001    #端口号
spring:
  application:
    name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中作为服务的id标识（serviceId）
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false   #是否将自己注册到Eureka中
    fetch-registry: false   #是否从eureka服务端获取服务信息
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka # EurekaServer的注册地址

2、创建客户端（provider提供者） 导入依赖

<!--eureka客户端-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

在主启动类中加@EnableEurekaClient注解 启动eureka client 该微服务就是一个eureka 的客户端

image.png

在application.yml中进行配置

spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: root
  application:
    name: user-provider

server:
  port: 8081

# 配置注册地址
eureka:
  client:
    service-url:
      #EurekaServer的地址
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

3、创建客户端（consumer消费者） 导入依赖

<!--eureka客户端-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

在主启动类中加@EnableEurekaClient注解 启动eureka client 该微服务就是一个eureka 的客户端

image.png

在application.yml中进行配置

server:
  port: 8082

spring:
  application:
    name: user-consumer

# 配置注册地址
eureka:
  client:
    service-url:
      #EurekaServer的地址
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

三个工程都开启，访问我们的 eureka 工程的地址

image.png

这样就看到服务中注册的两个客户端，接下来就解决动态获取ip 和 端口

image.png eureka的自我保护机制

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当自我保护机制开启的状态：会判断 在 15 分钟内，低于 85% 的错误率，没必要剔除

相当于在15分钟内容 发送100个请求，有84个错误，有16次成功，那么就不会剔除，如果一旦超过一个阈值，就任务提供者挂掉，会自动剔除

自我保护机制：

默认的情况下开启了自我保护机制，当在15分钟内，错误率低于 85%，是不会剔除，超过了85% 就会剔除

image-20220404100048273

服务端  微服务
     +搭建步骤：
        + 1.添加起步依赖（eureka-server）
        + 2.@EnableServer
        + 3.配置注册的地址
客户端 微服务
     +搭建步骤
        + 1.添加起步依赖（eureka-client）
        + 2.@EnableClient
        + 3.配置注册的地址
使用：从eureka中动态获取id和端口进行调用

PO : 持久化对象 setter getter（数据库表对应关系）
POJO : 简单的JAVA对象
DTO : 数据传输对象 (Data transfer Object) 用于系统通信时使用 封装数据（侧重数据）
BO : 业务对象 一般用于业务层
VO : 值对象（Value Object）一般用于web层
ENTITY : 持久化对象 一般在ORM框架中的说法

注意：

如果我们想复制一个maven项目，复制出来的文件名是灰色的，没有蓝色的模块标志

image-20220404111259027

是因为刚复制出来的 artifactId 和之前同名重复了，还有要在我们父模块中pom.xml新增module标签

image-20220404111436523

再次刷新一下pom文件就可以了

7、spring cloud ribbon

一、功能

  • 实现负载均衡的组件
  • 能实现Ribbon的轮询，随机算法配置
  • 理解源码对负载均衡的切换

二、Ribbon简介

什么是Ribbon？

Ribbon 是 Netflix 发布的负载均衡器，有助于控制HTTP客户端行为，为Ribbon配置服务提供者地址列表后，Ribbon就可以基于负载均衡算法，自动帮助服务消费者请求。

Ribbon默认提供负载均衡算法：轮询，随机，重试法，加权，当然，我们可用自己定义负载均衡算法

三、使用

  • 在user-consumer 工程中添加起步依赖
  • 加一个注解loadBalanced
  • 修改调用的方式

8、Hystrix

8.1 Hystrix简介

Hystrix，英文意思是豪猪，全身是刺，刺是一种保护机制。Hystrix也是Netflix公司的一款组件

Hystrix的作用是什么？

Htstrix是Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败就是雪崩效应

8.2 雪崩效应

什么是雪崩效应？

1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多的用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
3.单服务支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而你导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应  

Hystrix解决雪崩问题的手段，主要是服务降级（兜底），线程隔离

熔断器状态机有3个状态：

1.Closed：关闭状态，所有请求正常访问
2，Open：打开状态，所有请求都会被降级
    Hystrix会对请求情况计数，当一定事件失败请求百分比达到阈值，则触发熔断，断路器完全关闭默认失败比例的阈值是 50%。请求次数最低不少于20次
3.Half Open：半开状态
    Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间（默认5秒），休眠事件过去会进入半开状态
    半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态，如果失败，熔断器切回open状态。threshold reached到达阈值
uoder threshold 阈值以下

image-20220404215349749

防止雪崩的效应的仿生：

1.线程隔离                      （壁仓模式）
2.熔断需要 进行 兜底方法（服务降级）（备胎模式）（比如正常获取真实数据，出现错误返回虚拟数据）
3.信号量 （当达到一定阈值，不允许请求进来）

流程图：

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hystrix的使用

加入步依赖 是在调用方  加入起步依赖
<!--熔断器-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
​
启用注解enbale*
在方法中修饰一个HystrixCommand注解指定兜底的方法
兜底的方法要求：方法的返回值返回值一致，方法的参数类型和个数保持一致
​

9、 小结

  • Hystrix的作用:用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败也就是雪崩效应。
  • 理解雪崩效应:
properties
  1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
  2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
  3.单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；
  • 知道熔断器的3个状态以及3个状态的切换过程
properties
  1.Closed：关闭状态，所有请求正常访问
  2.Open：打开状态，所有请求都会被降级。
    Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈(yu：四声)值(极限值)，则触发熔断，断路器完全关闭
    默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次
  3.Half Open：半开状态
    Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
    半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态。如果失败，熔断器切回open状态。
  threshold reached 到达阈(yu：四声)值
  under threshold  阈值以下
  • 能理解什么是线程隔离，什么是服务降级
properties
  1.线程隔离：是指Hystrix为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。
  2.服务降级(兜底方法)：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发Hystrix服务降级的情况：线程池已满、请求超时。
  • 能实现一个局部方法熔断案例
properties
  1.定义一个局部处理熔断的方法failBack()
  2.在指定方法上使用@HystrixCommand(fallbackMethod = "failBack")配置调用
  • 能实现全局方法熔断案例
properties
  1.定义一个全局处理熔断的方法defaultFailBack()
  2.在类上使用@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFailBack")配置调用
  3.在指定方法上使用@HystrixCommand

image-20220404224708927

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