2110-微服务核心知识点及问题分析

Posted 2022-02-10 雨田说码

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了2110-微服务核心知识点及问题分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

Day01~微服务架构入门
Day02~Nacos注册中心入门
Day03~远程服务调用实践
Day04~Nacos配置中心应用实践
Day05-Sentinel 限流应用实践
Day06-Sentinel 进阶应用实践

Day01~微服务架构入门

核心知识点

微服务架构诞生的背景(软件即服务，将一个大型软件，拆成若干个小系统；分而治之~北京一个火车站到多个火车站)
微服务架构解决方案(大厂基本自研~自己研发各种组件,中小公司用Spring Cloud Netflix,Alibaba,…)
微服务架构下Maven聚合项目的创建方式?(Maven聚合项目~资源复用:extends,import,简化编译,打包,部署方式)
微服务架构入门聚合项目机构分析及创建?(01-sca,sca-consumer,sca-provider,sca-gateway)

常见问题分析

为什么需要微服务?(对系统分而治,解决因并发访问过大带来的系统复杂性(例如:业务,开发,测试,升级,可靠性等)
微服务设计的特点?(单一职责,独立进程,开发测试效率高,可靠性高,升级难度小,但会带来一定的维护成本)
微服务解决方案有哪些?(大厂自研,中小企业采用开源Spring Cloud Alibaba,Spring Cloud Netfix等 )
微服务设计中需要哪些关键组件(服务的注册,发现,配置,限流降级,访问入口管理,分布式事务管理等)
创建聚合工程的目的?(实现工程之间资源的的共享，简化工程管理)
如何修改聚合工程中项目的编译和运行版本?(pom.xml:build->plugins->plugin->maven-compiler-plugin)
maven工程中build元素的作用?(定义项目的编译,打包方式)
maven父工程的packaging元素内的值是什么?(父工程默认打包方式为pom方式)
maven父工程中dependencyManagement元素的作用是什么?(项目依赖的版本，当前工程或子工程不需要再指定版本)
Maven父工程中如何统一定义JDK编译和运行版本？（配置maven编译插件：maven-compiler-plugin）
Maven工程pom.xml文件有删除线怎么解决？（修改idea中maven的配置）

常见Bug分析

maven配置错误(检查idea中你指定的本地库是否正确)
maven依赖无法下载(首先要确保你的依赖的是正确，maven配置是正确，都正确就清idea缓存重启)

课堂练习

删除聚合工程中的子工程模块.
第一步:在项目结构中删除,例如

第二步:将项目从idea工作区中删除,例如

第三步:将项目从父工程的pom文件中删除,例如
移除重建项目module中的pom文件删除线,例如:
构建01-sca的子工程(maven 模块)，模块名为sca-ui,其具体业务实现如下:
第一步:在sca-ui工程的pom.xml文件中添加一个spring-boot-starter-web依赖.

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

第二步:在sca-ui工程中创建一个springboot启动类,类全名为com.jt.DemoUIApplication.

package com.jt;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DemoUIApplication 
    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(DemoUIApplication.class, args);

第三步:在sca-ui工程的resources目录下创建一个static目录,并在此目录中创建一个index.html页面

第四步:启动sca-ui工程,在浏览器中输入http://localhost:8080/index.html进行测试.

课后作业

总结课上知识点(养成好习惯)
检查并设置JDK环境变量JAVA_HOME.
升级mysql的版本为5.7或以上版本(Mariadb 10.3或以上版本)
预习04-nacos服务注册中心应用实践.

Day02~Nacos注册中心入门

核心知识点

服务注册中心诞生背景? (服务多了，需要统一管理，例如所有公司需要在工商局进行备案)
服务注册中心的选型?(社区活跃度,稳定性,功能,性能,学习成本)
Nacos下载,安装(解压),配置(application.properties),启动(startup.cmd),访问(http://ip:port/nacos)
基于Nacos实现服务的注册?(添加依赖,服务配置,启动服务并检查)
基于RestTemplate实现服务的简易调用？(服务消费方调用服务提供方)

常见问题分析

如何理解服务注册中心？(存储服务信息的一个服务）
服务注册中心诞生的背景? (服务多了,需要对服务进行更好管理)
市场上常用的注册中心?(Zookeeper,Eureka,Nacos,Consul)
如何对注册中心进行选型?(社区活跃度,稳定性,功能,性能,学习成本)
Nacos 是什么?(是Alibaba公司基于SpringBoot技术实现的一个注册中心,本质上也是一个web服务)
Nacos 的基本架构?(Client/Server架构)
Nacos 主要提供了什么核心功能?(服务的注册,发现,配置)
Nacos 服务启动需要什么前置条件?(配置JDK的JAVA_HOME目录,安装MySQL5.7以上版本,配置连接的数据库)
Nacos 服务单机模式,window平台下启动时的指令是什么?(startup.cmd -m standalone)
实现Nacos服务注册需要添加什么依赖?(两个：web,discovery)
实现Nacos服务注册时,必须做哪些配置?(服务名,假如是本机服务注册可以省略服务地址)
Nacos如何检查服务状态?(通过心跳包实现,服务启动时会定时向nacos发送心跳包-BeatInfo)
服务之间进行服务调用时,使用了什么API?(RestTemplate,用此对象之前要先创建这个对象并交给spring管理)
服务调用过程是怎样的?

常见Bug分析

JAVA_HOME环境变量定义错误,例如:

说明,这里一定要注意JAVA_HOME单词的拼写,JAVA_HOME中定义的JDK是存在的，还有后面的路径不能有分号“;”.
MySQL版本比较低(建议mysql5.7或mariadb10.5及以上版本),例如:
当执行nacos-mysql.sql文件时,出现如下错误:
sql文件不存在，例如
SQL文件应用错误,例如:
Nacos的application.properties配置文件中,连接数据库的配置错误.
数据库的名字配置错误,例如:
nacos配置文件application.properties配置错误，例如：
服务启动时，端口被占用了。例如：
服务注册时,服务名不正确，格式不正确，配置文件名字不正确，或者没有配置文件,例如:
磁盘写权限问题（nacos服务启动时会在当前磁盘目录写日志），例如：
基于Nacos实现服务注册失败,例如
客户端500异常,例如
服务调用时,连接异常,例如:
客户端404异常，例如：
服务调用时底层404问题,例如:
服务访问问题，例如：
依赖注入异常，例如：
客户端请求方式与服务端不匹配，例如：
依赖版本问题，例如：
服务配置读取问题，例如：

课后作业

总结课堂知识点
完成基于nacos的服务注册
完成基于RestTemplate对象实现服务调用。
预习04-nacos中的负载均衡设计及实现.
尝试实现基于idea启动nacos，自己查询然后进行实践.
尝试实现基于idea连接指定数据库，例如：
第一步：打开DataSource，找到mysql，例如：

第二步：配置连接的数据库，例如：

Day03~远程服务调用实践

核心知识点

远程过程调用背景分析?(RPC,多个服务协同作战)
负载均衡背景分析及解决方案?(提高系统的并发处理能力)
LoadBalancerClient对象的作用以及应用。
@Loadbalanced注解的作用以及应用。
Feign 诞生的背景,应用方式,常见问题以及原理。

常见问题分析

为什么要负载均衡?(提高系统的并发处理能力,双管齐下,类似银行的各个营业点)
LoadBalancerClient对象的作用是什么？(基于负载均衡算法从注册中心获取服务实例)
@LoadBalanced注解作用?(描述RestTemplate对象,让系统底层为RestTemplate对象赋能，对请求过程进行拦截)
Ribbon是什么，基于Ribbon可以解决什么问题？(一个负载均衡组件，这个组件中提供一套负载均衡算法)
你了解哪些负载均衡策略?(基于IRule接口去查看，快捷键ctrl+h)
我们如何修改负载均衡策略?(配置文件->例如application.yml，配置类->例如启功类)
为什么使用Feign方式的服务调用?(声明式远程调用，优化结构，简化服务调用过程代码的编写)
如何基于feign方式实现远程服务调用?(依赖-openfeign，配置，feign接口定义）
@EnableFeignCleints 注解的作用是什么?(描述配置类，例如启动类,告诉底层启动feign starter组件）
@FeignClient注解的作用是什么?(告诉Feign Starter，在项目启动时，为此注解描述的接口创建实现类-代理类)
如何理解基于Feign方式的远程服务调用？(底层封装了服务调用过程,明修栈道暗度陈仓)
Feign方式如何实现负载均衡?(底层基于ribbon组件实现)
Feign接口指向的对象是谁？(代理对象-feign接口的实现类对象)
常用服务发现、服务调用方式有哪些？
* 这部分内容中你接触到了哪些设计模式呢?(单例,享元,代理,工厂,模板方法,策略,观察者,…)

常见Bug分析

SocketTimeoutException，例如：
NullPointerException，例如：
负载均衡类的配置问题，例如：
端口被占用，例如
UnknownHostException,例如
Fien接口对象依赖注入异常，例如：
数据读取超时，例如：
服务访问时的404异常，例如：
Feign接口方法中@PathVariable注解参数定义问题，例如：
读数据超时，例如：
依赖注入异常，例如：

课后作业

完成课上知识点总结。
实践基于RestTemplate和Feign方式的服务调用。
预习05-Nacos配置中心应用实践。
尝试完成Idea中Http Client 工具的应用？(基于此工具进行restful风格的请求测试)
修改sca-consumer端默认的负载均衡策略？(自己查资料实现)

方案1：修改sca-consumer配置文件(application.yml)，添加如下语句，例如：

sca-provider: #这个是要进行远程调用的服务id(服务名)
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule #负载均衡算法

对于方案1写法，在写的过程没有提示，编写困难，但是将来的可运维性会比较好，我们这部分配置写到配置中心，不需要重启服务即可实现配置的动态发布，动态更新。

方案2：修改sca-consumer的启动类，在启动类中添加如下方法，例如：

@Bean
public IRule ribbonRule() 
    return new RandomRule();

对于方案2的写法，编写相对简单，编写过程都有提示，但是将来的可运维性比较差，项目打包以后，我们无法再修改负载均衡算法。

Day04~Nacos配置中心应用实践

核心知识点

配置中心诞生背景。
市场上主流的配置中心。
Nacos配置中心简介。
Nacos配置中心入门实践。
Nacos配置中心的配置管理模型。

常见问题分析

什么是配置中心?(存储项目配置信息的一个服务，这个服务可以实现配置的动态发布和更新）
为什么要使用配置中心？(集中管理配置信息，动态发布配置信息，服务自动感知配置)
市场上有哪些主流的配置中心？(Apollo,nacos,……)
配置中心一般都会配置什么内容？(可能会经常变化的配置信息，例如连接池，日志、线程池、限流熔断规则)
什么信息一般不会写到配置中心?(服务端口，服务名，服务的注册地址，配置中心地址)
项目中为什么要定义bootstrap.yml文件？(此文件被读取的优先级比较高，可以在服务启动时读取配置中心的数据)
Nacos配置中心宕机了，我们的服务还可以读取到配置信息吗？(可以从服务的本地内存读取)
微服务应用中客户端如何感知配置中心数据变化？(1.4.x版本的nacos客户端会基于长轮询机制从nacos获取配置信息)
服务启动后没有从配置中心获取我们的配置数据是什么原因?(依赖,bootstrap.yml,配置单词，格式，配置模型)
你项目中使用的日志规范是什么?(SLF4J~门面模式）
你了解项目中的日志级别吗?(debug,info,warn,error可以基于日志级别控制日志的输出)
Nacos配置管理模型的背景？(环境不同配置不同)
Nacos配置中的管理模型是怎样的？（namespace>group>service/data-id）
Nacos客户端(微服务)是否可以读取共享配置?(可以)

常见Bug分析

mysql中没有配置中心数据，例如：
包导入错误，例如：
配置中心配置格式不正确，例如：
程序中服务读取配置时，找不到配置，例如：

课后作业

总结课上知识点
完成文档中的共享配置应用.
预习06-sentinel限流熔断操作实践。
尝试设计并完成一个本地cache的应用(拓展-CopyOnWriteArrayList)。

在ProviderCacheController,进行本地缓存设计应用,例如:

private CopyOnWriteArrayList<String> cache=new CopyOnWriteArrayList<>();
@GetMapping("/provider/cache02")
public  List<String> doUseLocalCache02()
    if(!useLocalCache)//假如useLocalCache的值为false,表示不开启本地cache.
       log.info("select data from database");
       return Arrays.asList("A","B","C");//假设这些数据来自数据库
    
    if(cache.isEmpty())
      synchronized (this) 
         if (cache.isEmpty()) 
            //模拟从数据库获取数据
            log.info("select data from database");
            List<String> data = Arrays.asList("A", "B", "C");
            //将数据放入cache中
            cache.addAll(data);
         
      
    
    log.info("select data from cache");
    return cache;

Day05-Sentinel 限流应用实践

核心知识点

服务限流、降级的背景(服务的治理)
Sentinel限流入门实践(控制台8180-定义规则,客户端服务应用规则:依赖,配置)
Sentinel常用限流模式(直接->当前url,关联->保证核心业务,链路->红绿灯)
@SentinelResource注解作用及限流异常处理（AOP设计）
Sentinel默认异常限流处理类(DefaultBlockExceptionHandler)

常见问题分析

为什么要进行限流、降级? (系统处理能力有限,可以通过限流方式,保证系统可靠运行,以退为进)
你了解Sentinel限流有哪些算法? (计数器,令牌桶,漏桶,滑动窗口算法~sentinel默认)
Sentinel常用限流模式？(直接,关联->保证核心业务,链路->红绿灯)
@SentinelResource注解的作用，你用过哪些属性?(在链路限流中描述资源节点,切入点方法)
Sentinel常用限流效果有哪些?(快速失败,预热,排队)
Sentinel中限流被触发时出现的异常类型是什么？(都是BlockException类型的子类)
如何对限流结果进行处理？(有默认处理方案-DefaultBlockExceptionHandler，也可以自定义.)
Sentinel限流的基本原理?(底层对服务请求进行拦截,然后通过流控规则限定对资源访问)

常见Bug分析

sentinel 服务启动不起来?(要配置jdk环境变量path，要使用JDK8版本)
sentinel 面板不显示我们的服务?(依赖,配置>一定要注意缩进,先访问,放大招-清idea缓存重启)
配置完sentinel后，业务服务启动不了了？(大部分都是配置错了)

课后作业

总结课上知识点.
了解常用限流算法.
预习并尝试完成Sentinel服务降级，热点规则设计,系统规则设置，授权规则设置.
预习07~spring cloud gateway网关。
基于spring mvc 拦截器对系统中指定资源进行时间访问限制？
第一步：拦截器原理分析(回顾spring mvc中的拦截器)，例如：

第二步：自定义拦截器，例如：

package com.jt.provider.interceptor;
public class TimeInterceptor implements HandlerInterceptor 
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) 
    throws Exception 
        System.out.println("==preHandle==");
        //1.获取当前时间
        LocalTime now = LocalTime.now();//LocalTime为jdk8中的一个获取当前时间的api
        //2.获取当前的小时并进行逻辑判断
        int hour = now.getHour();//8:10~8
        System.out.println("hour="+hour);
        if(hour<9||hour>18)
            throw new RuntimeException("请在9~18时间范围内访问");//return false
        
        return true;//false请求到此结束，true表示放行，会去执行后续的拦截器或controller对象

第三步：配置拦截器，例如：

package com.jt;
@Configuration
public class SpringWebConfig implements WebMvcConfigurer 
    /**
     * 注册拦截器(添加到spring容器)，并指定拦截规则
     * @param registry
     */
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) 
        registry.addInterceptor(new TimeInterceptor())
                .addPathPatterns("/provider/sentinel01");