spring cloud简单使用
- 1. SpringCloud简介
- 1.1 什么是SpringCloud
- 1.2 SpringCloud与SpringBoot的关系
- 1.3 SpringCloud主要框架
- 1.4 Spring Cloud和Dubbo对比
- 1.5 说说SpringCloud的版本
- 2. 服务发现组件 Eureka
- 3. Feign实现服务间的调用
- 4. 熔断器Hystrix
- 4.1 为什么要使用熔断器
- 4.2 什么是Hystrix
- 4.3 快速体验
- 5. 微服务网关Zuul
- 5.1 为什么需要微服务网关
- 5.2 什么是Zuul
- 5.3 Zuul路由转发
- 5.3 Zuul路由转发
- 6. 集中配置组件SpringCloudConfig
- 7. 消息总线组件SpringCloudBus
1. SpringCloud简介
1.1 什么是SpringCloud
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、 熔断器、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并 没有重复制造*,它只是将目前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。 Spring Cloud项目的官方网址:http://projects.spring.io/spring-cloud/
1.2 SpringCloud与SpringBoot的关系
Spring Boot 是 Spring 的一套快速配置脚手架,可以基于Spring Boot 快速开发单 个微服务,Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具;Spring Boot专 注于快速、方便集成的单个微服务个体,Spring Cloud关注全局的服务治理框架; Spring Boot使用了默认大于配置的理念,很多集成方案已经帮你选择好了,能不配置就 不配置,Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot来实现,可以不基于Spring Boot 吗?不可以。 Spring Boot可以离开Spring Cloud独立使用开发项目,但是Spring Cloud离不开 Spring Boot,属于依赖的关系。
1.3 SpringCloud主要框架
- 服务发现——Netflix Eureka
- 服务调用——Netflix Feign
- 熔断器——Netflix Hystrix
- 服务网关——Netflix Zuul
- 分布式配置——Spring Cloud Config
- 消息总线 —— Spring Cloud Bus
1.4 Spring Cloud和Dubbo对比
或许很多人会说Spring Cloud和Dubbo的对比有点不公平,Dubbo只是实现了服务治 理,而Spring Cloud下面有17个子项目(可能还会新增)分别覆盖了微服务架构下的方 方面面,服务治理只是其中的一个方面,一定程度来说,Dubbo只是Spring Cloud Netflix中的一个子集。
Dubbo | Spring Cloud | |
---|---|---|
服务注册中心 | Zookeeper | Spring Cloud Netflix Eureka |
服务调用方式 | RPC | REST API |
服务网关 | 无 | Spring Cloud Netflix Zuul |
熔断器 | 不完善 | Spring Cloud Netflix Hystrix |
分布式配置 | 无 | Spring Cloud Config |
服务跟踪 | 无 | Spring Cloud Sleuth |
消息总线 | 无 | Spring Cloud Bus |
数据流 | 无 | Spring Cloud Stream |
批量任务 | 无 | Spring Cloud Task |
…… | …… | …… |
1.5 说说SpringCloud的版本
我们目前课程采用的SpringCloud版本为Finchley.M9 。你可能会觉得这个版本怎么这么 奇怪?SpringCloud由于是一系列框架组合,为了避免与包含的自框架版本产生混淆,采 用伦敦地铁站的名称作为版本名,形式为版本名+里程碑号。 M9为第9个里程碑版本。 以下是SpringBoot与Spring Cloud版本的对照表,大家看看有没有找到什么规律呢?
Spring Boot | Spring Cloud |
---|---|
1.2.x | Angel版本 |
1.3.x | Brixton版本 |
1.4.x | Camden版本 |
1.5.x | Dalston版本、Edgware版本 |
2.0.x | Finchley版本 |
2. 服务发现组件 Eureka
2.1 Eureka
Eureka是Netflix开发的服务发现框架,SpringCloud将它集成在自己的子项目 spring-cloud-netflix中,实现SpringCloud的服务发现功能。Eureka包含两个组件: Eureka Server和Eureka Client。
Eureka Server提供服务注册服务,各个节点启动后,会在Eureka Server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的看到。
Eureka Client是一个java客户端,用于简化与Eureka Server的交互,客户端同时也 就别一个内置的、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,Eureka Server将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认90 秒)。
Eureka Server之间通过复制的方式完成数据的同步,Eureka还提供了客户端缓存机 制,即使所有的Eureka Server都挂掉,客户端依然可以利用缓存中的信息消费其他服务 的API。综上,Eureka通过心跳检查、客户端缓存等机制,确保了系统的高可用性、灵活 性和可伸缩性。
2.2 Eureka服务端开发
(1)创建tensquare_eureka模块
(2)引入依赖 父工程pom.xml定义SpringCloud版本
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐dependencies</artifactId>
<version>Finchley.M9</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
tensquare_eureka模块pom.xml引入eureka-server
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐ server</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
(2)添加application.yml
server:
port: 6868 #服务端口
eureka:
client:
registerWithEureka: false #是否将自己注册到Eureka服务中,本身就是所有无需 注册
fetchRegistry: false #是否从Eureka中获取注册信息
serviceUrl: #Eureka客户端与Eureka服务端进行交互的地址
defaultZone: http://127.0.0.1:${server.port}/eureka/
(3)编写启动类
创建包com.tensquare.eureka ,包下建立类
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServer {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(EurekaServer.class, args);
}
}
(4)启动运行启动类,然后在浏览器地址栏输入 http://localhost:6868/ 运行效果如 下:
主界面中system status为系统信息 General Info为一般信息 Instances currently registered with Eureka为注册到的所有微服务列表
2.3 服务注册
我们现在就将所有的微服务都注册到Eureka中,这样所有的微服务之间都可以互相调用了。
(1)将其他微服务模块添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐ client</artifactId>
</dependency>
(2)修改每个微服务的application.yml,添加注册eureka服务的配置
eureka:
client:
defaultZone: http://localhost:6868/eureka
instance:
prefer‐ip‐address: true
(3)修改每个服务类的启动类,添加注解
@EnableEurekaClient
(4)启动测试:将每个微服务启动起来,会发现eureka的注册列表中可以看到这些微服 务了
2.4 保护模式
如果在Eureka Server的首页看到以下这段提示,则说明Eureka已经进入了保护模式:
Eureka Server在运行期间,会统计心跳失败的比例在15分钟之内是否低于85%,如果出 现低于的情况(在单机调试的时候很容易满足,实际在生产环境上通常是由于网络不稳 定导致),Eureka Server会将当前的实例注册信息保护起来,同时提示这个警告。保护 模式主要用于一组客户端和Eureka Server之间存在网络分区场景下的保护。一旦进入保 护模式,Eureka Server将会尝试保护其服务注册表中的信息,不再删除服务注册表中的 数据(也就是不会注销任何微服务)。
在Spring Cloud中,可以使用eureka.server.enable-self-preservation=false来禁用自我保护模式
2.5 Eureka的健康检查
先看下图:
说明:在Status栏显示着UP,表示应用程序状态正常。其它取值DOWN、OUT_OF_SERVICE、UNKNOWN等,只有UP的微服务会被请求。
由于Eureka Server与Eureka Client之间使用心跳机制来确定Eureka Client的状态,默认情况下,服务器端与客户端的心跳保持正常,应用程序就会始终保持“UP”状态,所以微服务的UP并不能完全反应应用程序的状态。
Spring Boot Actuator提供了/health端点,该端点可展示应用程序的健康信息,只有将该端点中的健康状态传播到Eureka Server就可以了,实现这点很简单,只需为微服务配置如下内容:
eureka.client.healthcheck.enabled = true
如果需要更细粒度健康检查,可实现com.netflix.appinfo.HealthCheckHandler接口 。 EurekaHealthCheckHandler 已实现了该接口
3. Feign实现服务间的调用
3.1 Feign简介
Feign是简化Java HTTP客户端开发的工具(java-to-httpclient-binder),它的灵感 来自于Retrofit、JAXRS-2.0和WebSocket。Feign的初衷是降低统一绑定Denominator到 HTTP API的复杂度,不区分是否为restful。
3.2 快速体验
我们现在在问答微服务调用基础微服务的方法(根据ID查询标签)
(1)在tensquare_qa模块添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐starter‐openfeign</artifactId>
</dependency>
(2)修改tensquare_qa模块的启动类,添加注解
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
(3)在tensquare_qa模块创建 com.tensquare.qa.client包,包下创建接口
@FeignClient("tensquare‐base")
public interface LabelClient {
@RequestMapping(value = "/label/{id}", method = RequestMethod.GET)
public Result findById(@PathVariable("id") String id);
}
@FeignClient注解用于指定从哪个服务中调用功能 ,注意 里面的名称与被调用的服务 名保持一致,并且不能包含下划线。
@RequestMapping注解用于对被调用的微服务进行地址映射。注意 @PathVariable注 解一定要指定参数名称,否则出错
(5)修改tensquare_qa模块的 ProblemController
@Autowired
private LabelClient labelClient;
@RequestMapping(value = "/label/{labelid}")
public Result findLabelById(@PathVariable String labelid){
Result result = labelClient.findById(labelid);
return result;
}
3.3 负载均衡
测试:同时开启多个基础微服务,看是否是轮流调用。
修改tensquare_base工程LabelController的findById方法
@RequestMapping(value="/{id}", method = RequestMethod.GET)
public Result findById(@PathVariable String id){
System.out.println("No.1");
return new Result(true,StatusCode.OK,"查询成功",labelService.findById(id) )
}
启动基础微服务后,修改端口和输出信息,再次启动基础微服务
启动问答微服务,浏览器执行http://localhost:9003/problem/label/1 看是否轮流启动。
4. 熔断器Hystrix
4.1 为什么要使用熔断器
在微服务架构中通常会有多个服务层调用,基础服务的故障可能会导致级联故障, 进而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。服务雪崩效应是一种 因“服务提供者”的不可用导致“服务消费者”的不可用,并将不可用逐渐放大的过程。
如果下图所示:A作为服务提供者,B为A的服务消费者,C和D是B的服务消费者。A 不可用引起了B的不可用,并将不可用像滚雪球一样放大到C和D时,雪崩效应就形成 了。
如何避免产生这种雪崩效应呢?我们可以使用Hystrix来实现熔断器。
4.2 什么是Hystrix
Hystrix [hɪst’rɪks]的中文含义是豪猪, 因其背上长满了刺,而拥有自我保护能力
Hystrix 能使你的系统在出现依赖服务失效的时候,通过隔离系统所依赖的服务,防 止服务级联失败,同时提供失败回退机制,更优雅地应对失效,并使你的系统能更快地 从异常中恢复。
了解熔断器模式请看下图:
4.3 快速体验
Feign 本身支持Hystrix,不需要额外引入依赖。
(1)修改tensquare_qa模块的application.yml ,开启hystrix
feign:
hystrix:
enabled: true
(2)在com.tensquare.qa.client包下创建impl包,包下创建熔断实现类,实现自接口 LabelClient
@Component
public class LabelClientImpl implements LabelClient {
@Override
public Result findById(String id) {
return new Result(false, StatusCode.ERROR, "熔断器启动了");
}
}
(3)修改LabelClient的注解
@FeignClient(value="tensquare‐base",fallback = LabelClientImpl.class)
(4)测试运行
重新启动问答微服务,测试看熔断器是否运行。
5. 微服务网关Zuul
5.1 为什么需要微服务网关
不同的微服务一般有不同的网络地址,而外部的客户端可能需要调用多个服务的接口才 能完成一个业务需求。比如一个电影购票的收集APP,可能回调用电影分类微服务,用户 微服务,支付微服务等。如果客户端直接和微服务进行通信,会存在一下问题:
- 客户端会多次请求不同微服务,增加客户端的复杂性
- 存在跨域请求,在一定场景下处理相对复杂
- 认证复杂,每一个服务都需要独立认证
- 难以重构,随着项目的迭代,可能需要重新划分微服务,如果客户端直接和微服务通 信,那么重构会难以实施
- 某些微服务可能使用了其他协议,直接访问有一定困难
上述问题,都可以借助微服务网关解决。微服务网关是介于客户端和服务器端之间的中 间层,所有的外部请求都会先经过微服务网关。
5.2 什么是Zuul
Zuul是Netflix开源的微服务网关,他可以和Eureka,Ribbon,Hystrix等组件配合使 用。Zuul组件的核心是一系列的过滤器,这些过滤器可以完成以下功能:
- 身份认证和安全: 识别每一个资源的验证要求,并拒绝那些不符的请求
- 审查与监控:
- 动态路由:动态将请求路由到不同后端集群
- 压力测试:逐渐增加指向集群的流量,以了解性能
- 负载分配:为每一种负载类型分配对应容量,并弃用超出限定值的请求
- 静态响应处理:边缘位置进行响应,避免转发到内部集群
- 多区域弹性:跨域AWS Region进行请求路由,旨在实现ELB(ElasticLoad Balancing)使 用多样化
Spring Cloud对Zuul进行了整合和增强。
使用Zuul后,架构图演变为以下形式
5.3 Zuul路由转发
5.3.1 管理后台微服务网关
(1)创建子模块tensquare_manager,pom.xml引入eureka-client 和zuul的依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐ client</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐zuul</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
(2)创建application.yml
server:
port: 9011
spring:
application:
name: tensquare‐manager #指定服务名
euraka:
client:
serviceUrl: #Eureka客户端与Eureka服务端进行交互的地址
defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka/
instance:
prefer-ip-address: true
zuul:
routes:
tensquare‐gathering: #活动
path: /gathering/** #配置请求URL的请求规则
serviceId: tensquare‐gathering #指定Eureka注册中心中的服务id
tensquare‐article: #文章
path: /article/** #配置请求URL的请求规则
serviceId: tensquare‐article #指定Eureka注册中心中的服务id
(3)编写启动类
@EnableZuulProxy
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
5.3 Zuul路由转发
5.3.1 Zuul过滤器快速体验
我们现在在tensquare_web 创建一个简单的zuul过滤器
@Component
public class WebFilter extends ZuulFilter {
@Override public String filterType() { return "pre";// 前置过滤器 }
@Override public int filterOrder() { return 0;// 优先级为0,数字越大,优先级越低 }
@Override public boolean shouldFilter() { return true;// 是否执行该过滤器,此处为true,说明需要过滤 }
@Override public Object run() throws ZuulException { System.out.println("zuul过滤器..."); return null; }
}
启动tensquare_web会发现过滤器已经执行
filterType:返回一个字符串代表过滤器的类型,在zuul中定义了四种不同生命周期的过滤器类型,具体如下:
- pre :可以在请求被路由之前调用
- route :在路由请求时候被调用
- post :在route和error过滤器之后被调用
- error :处理请求时发生错误时被调用
filterOrder :通过int值来定义过滤器的执行顺序
shouldFilter :返回一个boolean类型来判断该过滤器是否要执行,所以通过此函数可 实现过滤器的开关。在上例中,我们直接返回true,所以该过滤器总是生效
run :过滤器的具体逻辑。
6. 集中配置组件SpringCloudConfig
6.1 Spring Cloud Config简介
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。
Config Server是一个可横向扩展、集中式的配置服务器,它用于集中管理应用程序各个 环境下的配置,默认使用Git存储配置文件内容,也可以使用SVN存储,或者是本地文件 存储。
Config Client是Config Server的客户端,用于操作存储在Config Server中的配置内容。 微服务在启动时会请求Config Server获取配置文件的内容,请求到后再启动容器。
详细内容看在线文档: https://springcloud.cc/spring-cloud-config.html
6.2 配置服务端
6.2.1 将配置文件提交到码云
使用GitHub时,国内的用户经常遇到的问题是访问速度太慢,有时候还会出现无法连接 的情况。如果我们希望体验Git飞一般的速度,可以使用国内的Git托管服务——码云 (gitee.com)。
和GitHub相比,码云也提供免费的Git仓库。此外,还集成了代码质量检测、项目演示等 功能。对于团队协作开发,码云还提供了项目管理、代码托管、文档管理的服务。
步骤:
(1)浏览器打开gitee.com,注册用户 ,注册后登陆码云管理控制台
(2)创建项目 tensquare-config (点击右上角的加号 ,下拉菜单选择创建项目)
(3)上传配置文件,将tensquare_base工程的application.yml改名为base-dev.yml后 上传
可以通过拖拽的方式将文件上传上去
文件命名规则:
{application}-{profile}.yml或{application}-{profile}.properties
application为应用名称 profile指的开发环境(用于区分开发环境,测试环境、生产环境 等)
(4)复制git地址 ,备用
6.2.2 配置中心微服务
(1)创建工程模块 配置中心微服务 tensquare_config ,pom.xml引入依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐config‐server</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
(2)创建启动类ConfigServerApplication
@EnableConfigServer //开启配置服务
@SpringBootApplication
public class ConfigServerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConfigServerApplication.class, args);
}
}
(3)编写配置文件application.yml
spring:
application:
name: tensquare‐config
cloud:
config:
server:
git:
url: https://gitee.com/chuanzhiliubei/tensquare‐config.git
server:
port: 12000
(4)浏览器测试:http://localhost:12000/base-dev.yml 可以看到配置内容
6.3 配置客户端
(1)在tensquare_base工程添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐starter‐config</artifactId>
</dependency>
(2)添加bootstrap.yml ,删除application.yml
spring:
cloud:
config:
name: base
profile: dev
label: master
uri: http://127.0.0.1:12000
(3)测试: 启动工程tensquare_eureka tensquare_config tensquare_base,看是 否可以正常运行
http://localhost:9001/label
7. 消息总线组件SpringCloudBus
7.1 SpringCloudBus简介
如果我们更新码云中的配置文件,那客户端工程是否可以及时接受新的配置信息 呢?我们现在来做有一个测试,修改一下码云中的配置文件中mysql的端口 ,然后测试 http://localhost:9001/label 数据依然可以查询出来,证明修改服务器中的配置并没有更 新立刻到工程,只有重新启动程序才会读取配置。 那我们如果想在不重启微服务的情况 下更新配置如何来实现呢? 我们使用SpringCloudBus来实现配置的自动更新。
7.2 代码实现
7.2.1 配置服务端
(1)修改tensquare_config工程的pom.xml,引用依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐bus</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐stream‐binder‐rabbit</artifactId>
</dependency>
(2)修改application.yml ,添加配置
rabbitmq:
host: 192.168.184.135
management: #暴露触发消息总线的地址
endpoints:
web:
exposure:
include: bus‐refresh
7.2.2 配置客户端
我们还是以基础模块为例,加入消息总线
(1)修改tensquare_base工程 ,引入依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐bus</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring‐cloud‐stream‐binder‐rabbit</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring‐boot‐starter‐actuator</artifactId>
</dependency>
(2)在码云的配置文件中配置rabbitMQ的地址:
rabbitmq:
host: 192.168.184.135
(3)启动tensquare_eureka 、tensquare_config和tensquare_base 看是否正常运行
(4)修改码云上的配置文件 ,将数据库连接IP 改为127.0.0.1 ,在本地部署一份数据 库。
(5)postman测试 Url: http://127.0.0.1:12000/actuator/bus-refresh Method: post
(6)再次观察输出的数据是否是读取了本地的mysql数据。
7.2.3 自定义配置的读取
(1)修改码云上的配置文件,增加自定义配置
sms:
ip: 127.0.0.1
(2)在tensquare_base工程中新建controller
@RestController
public class TestController {
@Value("${sms.ip}")
private String ip;
@RequestMapping(value = "/ip", method = RequestMethod.GET)
public String ip() {
return ip;
}
}
(3)运行测试看是否能够读取配置信息 ,OK.
(4)修改码云上的配置文件中的自定义配置
sms:
ip: 192.168.184.134
(5)通过postman测试 Url: http://127.0.0.1:12000/actuator/bus-refresh Method: post
测试后观察,发现并没有更新信息。
这是因为我们的 controller少了一个注解@RefreshScope 此注解用于刷新配置
@RefreshScope
@RestController
public class TestController {
@Value("${sms.ip}")
private String ip;
@RequestMapping(value = "/ip", method = RequestMethod.GET)
public String ip() {
return ip;
}
}
添加后再次进行测试。