Spring Cloud Alibaba

2023-11-15 08:04:28

1、Spring Cloud Alibaba

1.1、Spring Cloud Alibaba概述

官网地址：https://spring.io/projects/spring-cloud-alibaba
前文： Spring Cloud

Spring Cloud Alibaba 为分布式应用开发提供一站式解决方案。它包含开发分布式应用程序所需的所有组件，使您可以轻松地使用 Spring Cloud 开发应用程序。

使用Spring Cloud Alibaba，您只需添加一些注解和少量配置，即可将Spring Cloud应用连接到阿里巴巴的分布式解决方案，并通过阿里巴巴中间件构建分布式应用系统。

简单来说，Spring Cloud Alibaba 本质上就是Alibab基于Java自己封装的一些组件，在前面了解Spring Cloud的时候，Spring Cloud也就是在做微服务开发所提供的一系列组件。

1.2、Spring Cloud Alibaba 与 Spring Cloud

上面说到对于Spring Cloud Alibaba提供的一系列组件本质和Spring Cloud 提供的组件差不多，如下表：

	Spring Cloud	Spring Cloud Alibaba
服务注册中心	Eureka、Consul	Nacos
流控（服务熔断）	Hystrix	Sentinel
统一配置中心	Config	Nacos
服务通信、负载均衡	Ribbon、OpenFeign	Dubbo RPC

2、Hello World

首先还是和Spring Cloud 项目一致，先构建一个父项目用来统一管理cloud和boot的版本。这里的Alibaba cloud 使用2.2.1版，而cloud和boot还是和前面的spring cloud使用H SR6和2.2.5版本，

github地址：https://github.com/lizuoqun/springcloudalibaba_parent （master分支）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.lzq</groupId>
    <artifactId>springcloudalibaba_parent</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </parent>

    <properties>
        <spring.cloud-version>Hoxton.SR6</spring.cloud-version>
        <spring.cloud.alibaba-version>2.2.1.RELEASE</spring.cloud.alibaba-version>
    </properties>


    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- 版本维护 -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring.cloud-version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>${spring.cloud.alibaba-version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

</project>

3、服务注册中心、统一配置中心 Nacos

Nacos官网：https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html

3.1、Nacos概述

Nacos ：Name Configuration Service

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。

nacos下载地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases

3.2、Nacos的安装和启动

在github上进行下载好慢，最后还是从别人分享的网盘当中下的，这里选择2.0.3版本的Nacos，下载gz文件，部署到linux虚拟机上，首先将gz文件上传给虚拟机，之后进行解压这个gz文件，在这之前还需要安装jdk，linux安装jdk这里也不做详细赘述了，解压后进入到nacos文件下，整个项目下包含3个主要文件夹，分别是bin——启动关闭nacos的脚本目录、conf——配置文件、target——核心jar包。

而后在启动Nacos的时候，默认会以集群进行启动，但是首先还是通过单机版本进行启动，使用命令：./startup.sh -m standalone，在启动之后返回到上一层目录下，会有一个log文件夹，也就是Nacos的日志，进入log文件夹，使用tail -f nacos.log进行查看日志。启动完成之后直接进行访问web端地址：http://192.168.101.128:8848/nacos 之后进行登录系统，默认账号和密码都是nacos

3.3、Nacos服务注册中心

首先构建一个SpringBoot的项目，引入SpringBoot、Nacos Client的依赖：

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

之后只需要在配置文件当中指定需要注册的Nacos的服务地址即可。

# 总地址
spring.cloud.nacos.server-addr=192.168.101.128:8848

# 服务注册中心地址，默认取值${spring.cloud.nacos.server-addr}
# spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=192.168.101.128:8848

3.4、服务通信与负载均衡

在Alibaba的Nacos当中我们需要进行服务通信，而在Alibaba里面并没有提供相关服务，但是在Nacos Client当中集成了Ribbon依赖，所以在这里使用负载均衡还是使用Spring Cloud当中的Ribbon组件，这里在之前已经阐述过了，这里就不过多赘述了。

再往后和之前使用Ribbon进行实现负载均衡一样存在问题，这里就需要引入OpenFeign组件进行避免问题。

3.5、Nacos统一配置中心

在Nacos当中还提供了统一配置中心的管理，首先构建一个SpringBoot的项目，之后将服务注册到Nacos上面，在Nacos的web页面上会有一个配置管理，添加一个配置，这里的配置也就是当前SpringBoot应用要用到的公共配置。

而原本的项目我们需要配置项目去哪里去找这个配置项，并且配置文件文件名需要修改为bootstrap，配置文件如下：

# Nacos地址
spring.cloud.nacos.config.server-addr=192.168.101.128:8848
# 配置文件的分组
spring.cloud.nacos.config.group=DEFAULT_GROUP
# 配置文件文件名
spring.cloud.nacos.config.name=config-prod
# 配置文件文件后缀
spring.cloud.nacos.config.file-extension=properties

之后进行启动项目也就可以读到Nacos上面给配置的公共配置了，在这里配置实时更新，只需要在对应的Controller类上加上@RefreshScope注解，之后在Nacos上进行修改配置，配置就会进行自动刷新了。

3.6、Nacos统一配置中心明细

dataId：表示完整的配置文件名称，（前缀-环境.后缀）=》 config-prod.properties

服务拉取配置

# 第一种方式
spring.cloud.nacos.config.name=config-prod
spring.cloud.nacos.config.file-extension=properties

# 第二种方式
spring.cloud.nacos.config.prefix=config
spring.profiles.active=prod
spring.cloud.nacos.config.file-extension=properties

统一配置中心的三个重要概念

命名空间（namespace）：默认Nacos安装完成之后会有一个默认命名空间，这个命名空间名为public。这个是站在项目的角度来说，将不同的项目的配置文件进行分开。
组（Group）：默认Nacos中在管理配置文件时不显示执行group名称，默认组名称为DEFAULT_GROUP。这个是站在服务角度，对多个微服务的配置文件进行分开。
文件名（dataId）：获取一个配置文件的唯一标识

最后在这里新建了多个命名空间、组、文件名，在前面的配置文件当中还需要添加namespace的配置，其余的配置更换为对应的group、文件名id即可。

spring.cloud.nacos.config.namespace=对应id

最后在Nacos当中还可以对修改了的配置进行回滚操作，如下所示：

3.7、Nacos的mysql持久化

在前面对Nacos的了解，对于服务注册中心来说，数据不需要进行持久化，当有服务注册上来就直接进行显示，服务停掉就不显示，而这里的持久化是Nacos作为配置中心的数据进行持久化，前面对于配置管理可以看到，配置中心的数据还是存储在本地的，这里也就将数据持久化了到本地。在Nacos当中，默认的持久化的方式是内嵌的数据库debery。但是debery数据库也是有缺点的，在官网还是支持使用mysql数据库，

首先在linux下安装Mysql服务，这里网上教程也很多，也不进行过多赘述了，直接按照网上的教程进行安装即可，在官网下载安装包属实有点太慢了，这里可以使用清华源进行下载对应的安装包：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/mysql/downloads/MySQL-8.0/

在安装完成之后，修改远程连接并生效，使用以下命令：修改远程连接之后就可以使用sql工具进行连接就好了。

    update user set host='%' where user='root';
    flush privileges;

最后就是对当前这个数据库进行设置了，首先创建一个库用于Nacos的持久化，

CREATE DATABASE nacos DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci

而后对于数据库初始化需要一个nacos-mysql.sql文件，这个文件就在Nacos安装包的conf目录下

直接拉出来到sql工具当中执行。也就是将Nacos需要用到的表进行创建，而后在这个conf文件下修改application.properties文件，将数据源改成mysql，以及其余的mysql配置根据自身安装时的配置更改即可。

最后重启nacos。当在配置列表当中新加了一个配置之后，在mysql当中会存放在his_config_info表当中，这样也就完成了nacos的mysql本地持久化了。

4、Sentinel

4.1、Sentinel 概述

Sentinel 是什么？
分布式系统的流量防卫兵，类似之前Cloud的Hystrix。随着微服务的流行，服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

Sentinle是用来对现有微服务系统进行保护，也是用来替换Hystrix的。

Sentinel 基本概念

资源
- 资源是 Sentinel 的关键概念。它可以是 Java 应用程序中的任何内容，例如，由应用程序提供的服务，或由应用程序调用的其它应用提供的服务，甚至可以是一段代码。在接下来的文档中，我们都会用资源来描述代码块。只要通过 Sentinel API 定义的代码，就是资源，能够被 Sentinel 保护起来。大部分情况下，可以使用方法签名，URL，甚至服务名称作为资源名来标示资源。
规则
- 围绕资源的实时状态设定的规则，可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。所有规则可以动态实时调整。

4.2、Sentinel DashBoard

首先在使用Sentinel的时候，sentinel和sentinel DashBoard都需要，这里的Sentinel 是通过依赖得到的，而DashBoard是通过jar包进行启动，首先先到官网进行下载。下载得到jar包后，直接通过命令进行启动即可：默认端口是8080，当然了这里还是和前面安装nacos一样，也将这个jar包给放到虚拟机上进行管理。放在windows下也是可以的。

下载地址：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

java -jar sentinel-dashboard-1.8.2.jar
# 修改端口进行启动
java -jar -Dserver.port=9999 sentinel-dashboard-1.8.2.jar

启动之后直接访问8080端口，账号密码都是sentinel进行登录。

4.3、Sentinel 服务

在启动后，创建一个微服务注册到nacos上，在这里引入sentinel依赖，

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

修改配置文件：

spring.cloud.sentinel.enabled=true
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=192.168.101.128:8080
spring.cloud.sentinel.transport.port=8719

对接口进行监控

4.4、熔断规则——流量控制

资源名：唯一名称，默认请求路径
针对来源：Sentinel可以针对调用者进行限流，填写微服务名，默认default（不区分来源）
阈值类型/单机阀值：
- QPS（每秒钟的请求数量）：当调用该api的QPS达到阈值的时候，进行限流。
- 线程数：当调用该api的线程数达到闽值的时候，进行限流
是否集群：不需要集群
流控模式：
- 直接：api达到限流条件时直接限流
- 关联：当关联的资源达到阈值时，就限流自己。
- 链路：只记录指定链路上的流量（指定资源从入口资源进来的流量，如果达到阈值，就进行限流）【API级别的针对来源】
效果
- 快速失败：直接失败，抛异常
- Warm up：根据codeFactor（冷加载因子，默认3）的值，从阈值/codeFactor，经过预热时长，才达到设置的QPS阈值
- 排队等待：匀速排队，让请求以匀速通过，与值类型必须设置为QPS，否则无效。

如上图：新加了一个熔断规则对接口进行监控，首先对QPS也就是每秒请求数量设置为2，当直接在浏览器一直刷新，访问该接口，可以在下图看到，当一个时间段的访问数超过了2之后，其余的请求都会直接失败进行处理掉。

上面是QPS每秒请求数进行处理，而后改成线程数为2，这个时候就需要借助工具来进行测试了，在这里使用JMater来进行压力测试，设置线程组，每组一次发3个线程，每次限制2个线程进行访问，多余的线程也会直接失败处理。

JMeter压力测试：JMeter压力测试博文

4.5、熔断规则——熔断降级

原理：当监控到调用链路中某–个服务，出现异常(20个以上异常)自动触发培断,在触发之后对于谈服务调用不可用

RT：平均响应时间，秒级
- 平均响应时间超出阈值且在时间窗口内通过的请求>=5，两个条件同时满足后触发降级，窗口期过后关闭断路器
- RT最大为4900，更大的需要通过 -Dcsp.sentinel.statistic.max.rt=XXXX 才能生效
异常比例，秒级
- QPS >= 5 且异常比例（秒级统计）超过阈值时，触发降级；时间窗口结束后，关闭降级
异常数，分钟级
- 异常数（分钟统计）超过阈值时，触发降级；时间窗口结束后，关闭降级

4.6、熔断规则——热点参数限流

热点也就是经常访问的数据。很多时候我们希望统计某个热点数据中访问频次最高的 Top K 数据，并对其访问进行限制。比如：

商品 ID 为参数，统计一段时间内最常购买的商品 ID 并进行限制
用户 ID 为参数，针对一段时间内频繁访问的用户 ID 进行限制

热点参数限流会统计传入参数中的热点参数，并根据配置的限流阈值与模式，对包含热点参数的资源调用进行限流。热点参数限流可以看做是一种特殊的流量控制，仅对包含热点参数的资源调用生效。

在业务类中添加代码

这里@SentinelResource注解的value属性要求唯一，一般与请求Mapping相同，将来在sentinel控制台添加热点key限流时可以用@SentinelResource注解的value作为资源名。
@SentinelResource注解的blockHandler属性用于指定兜底方法，需要在兜底方法的参数列表中添加一个BlockException类型的参数

    @GetMapping("/demo")
    @SentinelResource(value = "sentinelDemo", blockHandler = "blockHandler" , fallback = "fall")
    public String demo(Integer id){
        if (id<0) throw new RuntimeException("id 无效");
        return "demo ok";
    }

    public String blockHandler(Integer id, BlockException e){
        if(e instanceof FlowException){
            return "已被流控";
        }
        if(e instanceof DegradeException){
            return "已被降级";
        }
        return "===== 其余子类异常，这里就不一一列出来了 =====";
    }

    public String fall(){
        return "服务器异常";
    }

在这里的BlockException是整个所有sentinel抛出的异常的一个父类，在这里我们直接进入到该类就可以看到他的所有的子类，

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