SpringCloud - 理论篇

43 阅读9分钟

微服务包含的东西

版本要求

  • Cloud - Hoxton.SR1
  • Boot - 2.2.2.RELEASE
  • Cloud Alibaba - 2.1.0.RELEASE
  • Java - Java 8
  • Maven - 3.5及以上
  • MySQL - 5.7及以上

Cloud组件停更说明

  • 服务注册中心
    • × Eureka
    • √ Zookeeper
    • √ Consul
    • √ Nacos
  • 服务调用
    • √ Ribbon
    • √ LoadBalancer
  • 服务调用2
    • × Feign
    • √ OpenFeign
  • 服务降级
    • × Hystrix
    • √ resilience4j
    • √ sentienl
  • 服务网关
    • × Zuul
    • ! Zuul2
    • √ gateway
  • 服务配置
    • × Config
    • √ Nacos
  • 服务总线
    • × Bus
    • √ Nacos

Eureka

Eureka基础知识

什么是服务治理

Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务治理

在传统的rpc远程调用框架中,管理每个服务与服务之间依赖关系比较复杂,管理比较复杂,所以需要使用服务治理,管理服务于服务之间依赖关系,可以实现服务调用、负载均衡、容错等,实现服务发现与注册。

什么是服务注册与发现

Eureka采用了CS的设计架构,Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。而系统中的其他微服务,使用 Eureka的客户端连接到 Eureka Server并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。

在服务注册与发现中,有一个注册中心。当服务器启动的时候,会把当前自己服务器的信息 比如 服务地址通讯地址等以别名方式注册到注册中心上。另一方(消费者|服务提供者),以该别名的方式去注册中心上获取到实际的服务通讯地址,然后再实现本地RPC调用RPC远程调用框架核心设计思想:在于注册中心,因为使用注册中心管理每个服务与服务之间的一个依赖关系(服务治理概念)。在任何rpc远程框架中,都会有一个注册中心(存放服务地址相关信息(接口地址))

下左图是Eureka系统架构,右图是Dubbo的架构,请对比

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

Eureka Server提供服务注册服务

各个微服务节点通过配置启动后,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看到。

EurekaClient通过注册中心进行访问

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)

Eureka实战

创建Eureka-server

pom
<!--eureka-server-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
启动类(@EnableEurekaServer)
package com.atguigu.springcloud;

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

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-01-28 20:40
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaMain7001
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(EurekaMain7001.class,args);
    }
}
yml文件
server:
  port: 7001

eureka:
  instance:
    hostname: localhost #eureka服务端的实例名称
  client:
    #false表示不向注册中心注册自己。
    register-with-eureka: 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
    fetch-registry: false
    service-url:
      #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。
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

服务注册

pom
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
启动类(@EnableEurekaClient)
package com.atguigu.springcloud;

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

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class PaymentMain8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentMain8001.class, args);
    }
}

yml

server:
  port: 8001

spring:
  application:
    name: cloud-payment-service
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource            # 当前数据源操作类型
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver              # mysql驱动包 com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://192.168.220.28:3306/atguigudb1?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
    username: root
    password: ad197205

eureka:
  client:
    #表示是否将自己注册进EurekaServer默认为true。
    register-with-eureka: true
    #是否从EurekaServer抓取已有的注册信息,默认为true。单节点无所谓,集群必须设置为true才能配合ribbon使用负载均衡
    fetchRegistry: true
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

mybatis:
  mapperLocations: classpath:mapper/*.xml
  type-aliases-package: com.atguigu.springcloud.entities    # 所有Entity别名类所在包

效果图

集群配置

好处:保证高可用

需要相互注册,相互守望

修改映射配置

找到C:\Windows\System32\drivers\etc路径下的hosts文件

集群服务注册中心
新建一个Eurekaserver 7002
7002的yml
server:
  port: 7002

eureka:
  instance:
    hostname: eureka7002.com #eureka服务端的实例名称
  client:
    #false表示不向注册中心注册自己。
    register-with-eureka: 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
    fetch-registry: false
    service-url:
      #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。
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/
7001的yml
server:
  port: 7001

eureka:
  instance:
    hostname: eureka7001.com #eureka服务端的实例名称
  client:
    #false表示不向注册中心注册自己。
    register-with-eureka: 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
    fetch-registry: false
    service-url:
      #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。
      defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/
效果图:

7001指向7002,7002指向7001

eureka7001.com:7001/

eureka7002.com:7002/

服务提供者8001,服务消费者80,改配置

两个都得改

defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7002.com:7002/eureka  # 集群版
#defaultZone: http://localhost:7001/eureka  # 单机版
集群服务提供者
参考8001新建一个8002
yaml改一下端口号
消费者的请求路径改成服务名
public static final String PaymentSrv_URL = "http://localhost:8001";
改成
public static final String PaymentSrv_URL = "http://CLOUD-PAYMENT-SERVICE";

RestTemplate 加上 @LoadBalanced,让服务自己负载均衡,不然不知道服务哪一个就会报错

 
package com.atguigu.springcloud.config;

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

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2019-12-27 12:50
 */
@Configuration
public class ApplicationContextConfig
{
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate()
    {
        return new RestTemplate();
    }
}
 
 

zookeeper

Ribbon

概念

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具。

简单的说,Ribbon是Netflix发布的开源项目,主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法和服务调用。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,就是在配置文件中列出Load Balancer(简称LB)后面所有的机器,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。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

能干嘛

LB负载均衡(Load Balance)是什么

简单的说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上,从而达到系统的HA(高可用)。

常见的负载均衡有软件Nginx,LVS,硬件 F5等。

Ribbon本地负载均衡客户端 VS Nginx服务端负载均衡区别

Nginx是服务器负载均衡,客户端所有请求都会交给nginx,然后由nginx实现转发请求。即负载均衡是由服务端实现的。

Ribbon本地负载均衡,在调用微服务接口时候,会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地,从而在本地实现RPC远程服务调用技术。

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;

进程内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。

实践

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-01-28 16:22
 */
@Configuration
public class ApplicationContextConfig
{
    @Bean
    @LoadBalanced //使用@LoadBalanced注解赋予RestTemplate负载均衡的能力
    public RestTemplate getRestTemplate()
    {
        return new RestTemplate();
    }
}

轮询算法

负载均衡算法:rest接口第几次请求数 % 服务器集群总数量 = 实际调用服务器位置下标 ,每次服务重启动后rest接口计数从1开始。

List instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");

如: List [0] instances = 127.0.0.1:8002

   List [1] instances = 127.0.0.1:8001

8001+ 8002 组合成为集群,它们共计2台机器,集群总数为2, 按照轮询算法原理:

当总请求数为1时: 1 % 2 =1 对应下标位置为1 ,则获得服务地址为127.0.0.1:8001

当总请求数位2时: 2 % 2 =0 对应下标位置为0 ,则获得服务地址为127.0.0.1:8002

当总请求数位3时: 3 % 2 =1 对应下标位置为1 ,则获得服务地址为127.0.0.1:8001

当总请求数位4时: 4 % 2 =0 对应下标位置为0 ,则获得服务地址为127.0.0.1:8002

如此类推......

openFeign

Feign能干什么

Feign旨在使编写Java Http客户端变得更容易。

前面在使用Ribbon+RestTemplate时,利用RestTemplate对http请求的封装处理,形成了一套模版化的调用方法。但是在实际开发中,由于对服务依赖的调用可能不止一处,往往一个接口会被多处调用,所以通常都会针对每个微服务自行封装一些客户端类来包装这些依赖服务的调用。所以,Feign在此基础上做了进一步封装,由他来帮助我们定义和实现依赖服务接口的定义。在Feign的实现下,我们只需创建一个接口并使用注解的方式来配置它(以前是Dao接口上面标注Mapper注解,现在是一个微服务接口上面标注一个Feign注解即可),即可完成对服务提供方的接口绑定,简化了使用Spring cloud Ribbon时,自动封装服务调用客户端的开发量。

Feign集成了Ribbon

利用Ribbon维护了Payment的服务列表信息,并且通过轮询实现了客户端的负载均衡。而与Ribbon不同的是,通过feign只需要定义服务绑定接口且以声明式的方法,优雅而简单的实现了服务调用