微服务系列之Bus消息总线

Posted 2021-04-20 哈喽沃德先生

什么是消息总线

消息代理中间件构建一个共用的消息主题让所有微服务实例订阅，当该消息主题产生消息时会被所有微服务实例监听和消费。

消息代理又是什么？消息代理是一个消息验证、传输、路由的架构模式，主要用来实现接收和分发消息，并根据设定好的消息处理流来转发给正确的应用。它在微服务之间起到通信调度作用，减少了服务之间的依赖。

什么是 Spring Cloud Bus

Spring Cloud Bus 是 Spring Cloud 体系内的消息总线，用来连接分布式系统的所有节点。

Spring Cloud Bus 将分布式的节点用轻量的消息代理（RibbitMQ、Kafka）连接起来。可以通过消息代理广播配置文件的更改，或服务之间的通讯，也可以用于监控。解决了微服务数据变更，及时同步的问题。

官方文档：https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-bus/2.2.1.RELEASE/reference/html/

什么时候使用 Spring Cloud Bus

微服务一般都采用集群方式部署，而且在高并发下经常需要对服务进行扩容、缩容、上线、下线的操作。比如我们需要更新配置，又或者需要同时失效所有服务器上的某个缓存，需要向所有相关的服务器发送命令，此时就可以选择使用 Spring Cloud Bus 了。

总的来说，就是在我们需要把一个操作散发到所有后端相关服务器的时候，就可以选择使用 Spring Cloud Bus 了。

接下来我们通过 Spring Cloud Bus 实现微服务架构的配置刷新。

环境准备

bus-demo 聚合工程。SpringBoot 2.2.4.RELEASE、Spring Cloud Hoxton.SR1。

• eureka-server：注册中心
• eureka-server02：注册中心
• config-server：配置中心服务端
• config-server02：配置中心服务端
• order-service：订单服务（配置中心客户端）
• order-service02：订单服务（配置中心客户端）

配置文件 order-service-prod.yml

spring:
  application:
    name: order-service # 应用名称

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true       # 是否使用 ip 地址注册
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
  client:
    service-url:                  # 设置服务注册中心地址
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/

# 自定义配置
name: order-service-prod
password: root

Spring Cloud Bus 实现配置刷新

客户端发起通知

消息总线（Bus）的典型应用场景就是配置中心客户端刷新。

我们在学习 Spring Cloud Config 配置中心时给大家讲了基于 Actuator 的配置刷新，当时的案例只有一个 Config Client，我们可以使用 Webhook，设置手动刷新都不算太费事，但是如果客户端比较多的情况下，一个一个去手动刷新未免有点复杂，这种方案就不太适合了。使用 Spring Cloud Bus 可以完美解决这一问题。

借助 Spring Cloud Bus 的广播功能，让 Config Client 都订阅配置更新事件，当配置更新时，触发其中一个端的更新事件，Spring Cloud Bus 就把此事件广播到其他订阅客户端，以此来达到批量更新。

1. Webhook 监听被触发，给 ConfigClient A 发送 bus-refresh 请求刷新配置
2. ConfigClient A 读取 ConfigServer 中的配置，并且发送消息给 Bus
3. Bus 接收消息后广播通知其他 ConfigClient
4. 其他 ConfigClient 收到消息重新读取最新配置

添加依赖

Config Client 添加 spring cloud starter bus amqp 依赖。

<!-- spring cloud starter bus amqp 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>

配置文件

配置文件需要配置 消息队列 和 bus-refresh 自动刷新端点。/actuator/bus-refresh 端点会清除 @RefreshScope 缓存重新绑定属性。

Config Client 的 bootstrap.yml 核心配置。

spring:
  cloud:
    config:
      name: order-service # 配置文件名称，对应 git 仓库中配置文件前半部分
      label: master # git 分支
      profile: prod # 指定环境
      discovery:
        enabled: true # 开启
        service-id: config-server # 指定配置中心服务端的 service-id
  # 消息队列
  rabbitmq:
    host: 192.168.10.101
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    virtual-host: /

# 度量指标监控与健康检查
management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /actuator    # 访问端点根路径，默认为 /actuator
      exposure:
        include: bus-refresh  # 需要开启的端点
        #exclude: # 不需要开启的端点

测试

查看端点

访问：http://localhost:9091/actuator 可以看到已经开启了 bus-refresh 自动刷新端点。

访问：http://localhost:9091/name 和 http://localhost:9092/name 结果如下：

修改 Git 仓库配置

修改 Git 仓库配置信息如下：

# 自定义配置
name: order-service-prod-1.0

自动刷新

刷新页面发现结果并未改变，没事正常。

通过 Post 方式调用「任意客户端」的自动刷新端点：http://localhost:9091/actuator/bus-refresh 再次访问结果如下：

查看队列

再来观察一下消息队列的 UI 界面，发现多了一个 springCloudBus 的交换机。

该交换机下绑定了两个队列对应我们的两个 Config Client。

客户端发起通知缺陷

• 打破了微服务的职责单一性。微服务本身是业务模块，它本不应该承担配置刷新的职责。
• 破坏了微服务各节点的对等性。
• 存在一定的局限性。例如，微服务在迁移时，它的网络地址常常会发生变化，此时如果想要做到自动刷新，就不得不修改Webhook 的配置。

服务端发起通知

为了解决客户端发起通知缺陷，我们改用服务端发起通知。

1. Webhook监听被触发，给 ConfigServer 发送 bus-refresh 请求刷新配置
2. ConfigServer 发送消息给 Bus
3. Bus 接收消息后广播通知所有 ConfigClient
4. 各 ConfigClient 收到消息重新读取最新配置

添加依赖

Config Server 添加 spring cloud starter bus amqp 依赖。

<!-- spring cloud starter bus amqp 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>

配置文件

配置文件需要配置 消息队列 和 bus-refresh 自动刷新端点。/actuator/bus-refresh 端点会清除 @RefreshScope 缓存重新绑定属性。

Config Server 的 application.yml 核心配置。

spring:
  application:
    name: config-server # 应用名称
  cloud:
    config:
      server:
        git:
          uri: https://github.com/imrhelloworld/config-repo # 配置文件所在仓库地址
          #username: # Github 等产品的登录账号
          #password: # Github 等产品的登录密码
          #default-label: master # 配置文件分支
          #search-paths: # 配置文件所在根目录
  # 消息队列
  rabbitmq:
    host: 192.168.10.101
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    virtual-host: /

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true       # 是否使用 ip 地址注册
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
  client:
    service-url:                  # 设置服务注册中心地址
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/

# 度量指标监控与健康检查
management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /actuator    # 访问端点根路径，默认为 /actuator
      exposure:
        include: bus-refresh  # 需要开启的端点
        #exclude: # 不需要开启的端点

测试

查看端点

访问：http://localhost:8888/actuator 可以看到已经开启了 bus-refresh 自动刷新端点。

访问：http://localhost:9091/name 和 http://localhost:9092/name 结果如下：

修改 Git 仓库配置

修改 Git 仓库配置信息如下：

# 自定义配置
name: order-service-prod-2.0

自动刷新

刷新页面发现结果并未改变，没事正常。

通过 Post 方式调用「任意服务端」的自动刷新端点：http://localhost:8888/actuator/bus-refresh 再次访问结果如下：

查看队列

再来观察一下消息队列的 UI 界面，发现多了一个 springCloudBus 的交换机。

该交换机下绑定了四个队列对应我们的两个 Config Server 和两个 Config Client。

局部刷新

假设有这样一种场景，我们开发了一个新的功能，此时需要对该功能进行测试。我们只希望其中一个微服务的配置被更新，等功能测试完毕，正式部署线上时再更新至整个集群。但是由于所有微服务都受 Spring Cloud Bus 的控制，我们更新了其中一个微服务的配置，就会导致其他服务也被通知去更新配置。这时候局部刷新的作用就体现出来了。

刷新指定服务

修改 Git 仓库配置信息如下：

# 自定义配置
name: order-service-prod-3.0

通过 Post 方式调用「任意服务端」的自动刷新端点：http://localhost:8888/actuator/bus-refresh/order-service:9091 再次访问结果如下：

9091 端口的客户端已经更新配置。

9092 端口的客户端没有更新配置。

刷新指定集群

假设现在功能测试完毕，需要正式部署线上更新至整个集群。但是由于 Spring Cloud Bus 控制着多个微服务集群（订单微服务、商品微服务等），而我们只想更新指定集群下的配置，这个时候就可以使用 Bus 提供的通配符更新方案。

修改 Git 仓库配置信息如下：

# 自定义配置
name: order-service-prod-4.0

通过 Post 方式调用「任意服务端」的自动刷新端点：http://localhost:8888/actuator/bus-refresh/order-service:** 再次访问结果如下：

至此 Bus 消息总线所有的知识点就讲解结束了。