Spring Cloud主要组件应用实例

Posted 2021-12-02 aaron911

SpringCloud

SpringCloud 为开发人员提供了快速构建分布式系统的一些工具，包括配置管理、服务发现、断路器、路由、负载均衡、微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等等。它运行环境简单，可以在开发人员的电脑上跑。另外说明spring cloud是基于Springboot的，所以需要开发中对Springboot有一定的了解，如果不了解的话可以看蚂蚁课堂SpringBoot课程。

服务提供者与消费关系

服务提供者:提供服务被人调用

消费者:调用被人服务

服务的注册与发现(Eureka )

在这里，我们需要用的的组件上Spring Cloud Netflix的Eureka ,eureka是一个服务注册和发现模块。

什么是Eureka

官方的介绍在这里Eureka wiki。Eureka是Netflix开源的一个RESTful服务，主要用于服务的注册发现。Eureka由两个组件组成：Eureka服务器和Eureka客户端。Eureka服务器用作服务注册服务器。Eureka客户端是一个java客户端，用来简化与服务器的交互、作为轮询负载均衡器，并提供服务的故障切换支持。Netflix在其生产环境中使用的是另外的客户端，它提供基于流量、资源利用率以及出错状态的加权负载均衡。
Eureka的吸引力来源于以下几点：

开源：大家可以对实现一探究竟，甚至修改源码。

可靠：经过Netflix多年的生产环境考验，使用应该比较靠谱省心

功能齐全：不但提供了完整的注册发现服务，还有Ribbon等可以配合使用的服务。

基于Java：对于Java程序员来说，使用起来，心里比较有底。

spring cloud可以使用Spring Cloud, 与Eureka进行了很好的集成，使用起来非常方便。

 

实现服务注册

创建EureKaserver 项目

Maven依赖

  <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <!--eureka server -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
        </dependency>
        <!-- spring boot test -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.RC1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>

配置application.yml 

server:
  port: 8888
eureka:
  instance:
    hostname: localhost
  client:
    registerWithEureka: false
    fetchRegistry: false
    serviceUrl:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

启动EurekaServer

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

打开eureka server 界面

因为没有注册服务当然不可能有服务被发现了。

 

实现案例订单服务调用会员服务查询用户信息

服务提供者

创建一个服务提供者 会员服务工程 (eurekaMember),提供会员查询服务信息

创建项目service-member

Maven依赖

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.RC1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>

application.yml配置

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8888/eureka/
server:
  port: 8762
spring:
  application:
    name: service-member

服务接口

@RestController
public class MemberController {

    @RequestMapping("/getUserList")
    public List<String> getUserList() {
        List<String> listUser = new ArrayList<String>();
        listUser.add("zhangsan");
        listUser.add("lisi");return listUser;
    }

}

发布服务

通过注解@EnableEurekaClient 表明自己是一个eurekaclient.

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class AppMember {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AppMember.class, args);
    }

}

演示效果

需要指明spring.application.name,这个很重要，这在以后的服务与服务之间相互调用一般都是根据这个name 。 
启动工程，打开127.0.0.1:8888 ，即eureka server 的网址：

会发现一个服务已经注册在服务中了，服务名为SERVICE-MEMBER,端口为8762

这时打开 http://127.0.0.1:8762/getUserList ，会在浏览器上看到 :

["zhangsan","lisi"]

 

服务消费者

创建项目sercice-order

Maven依赖

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

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

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

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.RC1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>

application.yml配置

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8888/eureka/
server:
  port: 8764
spring:
  application:
    name: service-order

编写service,调用service-member

 

@SuppressWarnings("unchecked")
@Service
public class MemberService {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    public List<String> getOrderByUserList() {
        return restTemplate.getForObject("http://service-member/getUserList", List.class);
    }    
}

演示效果

@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class AppOrder {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AppOrder.class, args);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

}

在工程的启动类中,通过@EnableDiscoveryClient向服务中心注册；并且向程序的ioc注入一个bean: restTemplate;并通过@LoadBalanced注解表明这个restRemplate开启负载均衡的功能。

 

使用ribbon实现负载均衡

启动两个会员服务工程，端口号分别为8762、8763，订单服务 使用负载均衡策略轮训到会员服务接口。

 

 

什么是ribbon

ribbon是一个负载均衡客户端 类似nginx反向代理，可以很好的控制http和tcp的一些行为。Feign默认集成了ribbon。

修改会员服务工程代码区分端口项目

    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    @RequestMapping("/getUserList")
    public List<String> getUserList() {
        List<String> listUser = new ArrayList<String>();
        listUser.add("zhangsan");
        listUser.add("lisi");
        listUser.add("端口号:"+serverPort);
        return listUser;
    }

开启ribbon

@LoadBalanced注解表明这个restRemplate开启负载均衡的功能。

 

服务消费者（Feign）

什么是Feign

Feign是一个声明式的伪Http客户端，它使得写Http客户端变得更简单。使用Feign，只需要创建一个接口并注解。它具有可插拔的注解特性，可使用Feign 注解和JAX-RS注解。Feign支持可插拔的编码器和解码器。Feign默认集成了Ribbon，并和Eureka结合，默认实现了负载均衡的效果。

简而言之：

• Feign 采用的是基于接口的注解
• Feign 整合了ribbon

创建service-order-feign工程

Maven依赖

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.RC1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>

application.yml配置

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8888/eureka/
server:
  port: 8765
spring:
  application:
    name: service-order-feign

编写service,调用service-member

@FeignClient("service-member")
public interface MemberFeign {
    @RequestMapping("/getUserList")
    public List<String> getOrderByUserList();
}

@FeignClient 需要调用服务名称，@RequestMapping服务请求名称

演示效果

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
public class OrderFeignApp {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderFeignApp.class, args);
    }

}

路由网关(zuul)

什么是网关

Zuul的主要功能是路由转发和过滤器。路由功能是微服务的一部分，比如／api/user转发到到user服务，/api/shop转发到到shop服务。zuul默认和Ribbon结合实现了负载均衡的功能， 类似于nginx转发。

搭建SpringCloud网关

创建工程service-zuul

Maven依赖

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

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

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

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.RC1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>

application.yml配置

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8888/eureka/
server:
  port: 8769
spring:
  application:
    name: service-zuul
zuul:
  routes:
    api-a:
      path: /api-member/**
      service-id: service-member
    api-b:
      path: /api-order/**
      service-id: service-order

发送请求http://127.0.0.1:8769/api-member/getMemberAll

转发到http://127.0.0.1:8762/getMemberAll

开启网关 @EnableZuulProxy

服务过滤

@Component
public class MyFilter extends ZuulFilter {

    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(MyFilter.class);

    @Override
    public String filterType() {
        return "pre";
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }

    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    public Object run() {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        log.info(String.format("%s >>> %s", request.getMethod(), request.getRequestURL().toString()));
        Object accessToken = request.getParameter("token");
        if (accessToken != null) {
            return null;
        }
        log.warn("token is empty");
        ctx.setSendZuulResponse(false);
        ctx.setResponseStatusCode(401);
        try {
            ctx.getResponse().getWriter().write("token is empty");
        } catch (Exception e) {
        }
        return null;

    }
}

如果请求参数中没有传入token参数 直接返回报错信息

 

 

断路器(Hystrix)

为什么需要 Hystrix?

在微服务架构中，我们将业务拆分成一个个的服务，服务与服务之间可以相互调用（RPC）。为了保证其高可用，单个服务又必须集群部署。由于网络原因或者自身的原因，服务并不能保证服务的100%可用，如果单个服务出现问题，调用这个服务就会出现网络延迟，此时若有大量的网络涌入，会形成任务累计，导致服务瘫痪，甚至导致服务“雪崩”。为了解决这个问题，就出现断路器模型。

什么是服务雪崩

分布式系统中经常会出现某个基础服务不可用造成整个系统不可用的情况, 这种现象被称为服务雪崩效应. 为了应对服务雪崩, 一种常见的做法是手动服务降级. 而Hystrix的出现,给我们提供了另一种选择.

服务雪崩应对策略

针对造成服务雪崩的不同原因, 可以使用不同的应对策略:

1. 流量控制
2. 改进缓存模式
3. 服务自动扩容
4. 服务调用者降级服务

流量控制 的具体措施包括:

• 网关限流
• 用户交互限流
• 关闭重试

 

Hystrix作用

服务的降级

什么是服务降级

所有的RPC技术里面服务降级是一个最为重要的话题，所谓的降级指的是当服务的提供方不可使用的时候，程序不会出现异常，而会出现本地的操作调

service-order工程新增Maven依赖

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

Rest方式使用断路器

Rest请求方式接口改造
@HystrixCommand(fallbackMethod = "orderError")
public List<String> getOrderUserAll() {
return restTemplate.getForObject("http://service-member/getMemberAll", List.class);
}

public List<String> orderError() {
    List<String> listUser = new ArrayList<String>();
    listUser.add("not orderUser list");
    return listUser;
}

 

启动方式
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix
@SpringBootApplication
public class OrderApp {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApp.class, args);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

}

@HystrixCommand 作用:服务发生错误，回调方法。

@EnableHystrix 启动断路器

 

Fegin使用断路器

改造service-order-feign工程

@FeignClient(value="service-member",fallback=MemberFeignService.class)
public interface MemberFeign {
    @RequestMapping("/getMemberAll")
    public List<String> getOrderByUserList();
}
@Component
public class MemberFeignService implements MemberFeign {

    public List<String> getOrderByUserList() {
        List<String> listUser = new ArrayList<String>();
        listUser.add("not orderUser list");
        return listUser;
    }
}

配置文件新增

 

feign:
   hystrix:
     enabled: true

 

 

分布式配置中心

什么是配置中心

在分布式系统中，由于服务数量巨多，为了方便服务配置文件统一管理，实时更新，所以需要分布式配置中心组件。在Spring Cloud中，有分布式配置中心组件spring cloud config ，它支持配置服务放在配置服务的内存中（即本地），也支持放在远程Git仓库中。在spring cloud config 组件中，分两个角色，一是config server，二是config client。