day01-SpringCloud01（Eureka、Ribbon、Nacos）-易微帮

视频地址: SpringCloud+RabbitMQ+Docker+Redis+搜索+分布式，系统详解springcloud微服务技术栈课程|黑马程序员Java微服务

学习资料地址: 百度网盘
提取码：1234

1. 认识微服务

1.1.单体架构

单体架构：将业务的所有功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署。

单体架构的优缺点如下：
优点：

架构简单

部署成本低

缺点：

耦合度高（维护困难、升级困难）

1.2.分布式架构

分布式架构：根据业务功能对系统做拆分，每个业务功能模块作为独立项目开发，称为一个服务。

分布式架构的优缺点：
优点：

降低服务耦合

有利于服务升级和拓展

缺点：

服务调用关系错综复杂

分布式架构虽然降低了服务耦合，但是服务拆分时也有很多问题需要思考：

服务拆分的粒度如何界定？

服务之间如何调用？

服务的调用关系如何管理？

1.3.微服务

微服务的架构特征：

单一职责：微服务拆分粒度更小，每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责

自治：团队独立、技术独立、数据独立，独立部署和交付

面向服务：服务提供统一标准的接口，与语言和技术无关

隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题

因此，可以认为 微服务 是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。

微服务这种方案需要技术框架来落地，全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。在国内最知名的就是 SpringCloud 和阿里巴巴的 Dubbo。

1.4.SpringCloud

SpringCloud 是目前国内使用最广泛的微服务框架。
官网地址: https://spring.io/projects/spring-cloud

SpringCloud 集成了各种微服务功能组件，并基于 SpringBoot 实现了这些组件的自动装配，从而提供了良好的开箱即用体验。

其中常见的组件包括：

另外，SpringCloud 底层是依赖于 SpringBoot 的，并且有版本的兼容关系，如下：

我们课堂学习的版本是 Hoxton.SR10，因此对应的 SpringBoot 版本是 2.3.x 版本。

2. 服务拆分和远程调用

任何分布式架构都离不开服务的拆分，微服务也是一样。

2.1.服务拆分原则

这里我总结了微服务拆分时的几个原则：

不同微服务，不要重复开发相同业务

微服务数据独立，不要访问其它微服务的数据库

微服务可以将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用

2.2.服务拆分示例

以课前资料中的微服务 cloud-demo 为例，其结构如下：

cloud-demo：父工程，管理依赖

order-service：订单微服务，负责订单相关业务

user-service：用户微服务，负责用户相关业务

要求：

订单微服务和用户微服务都必须有各自的数据库，相互独立

订单服务和用户服务都对外暴露 Restful 的接口

订单服务如果需要查询用户信息，只能调用用户服务的 Restful 接口，不能查询用户数据库

服务调用：

http://localhost:8080/order/101

http://localhost:8081/user/2

2.3.实现远程调用案例

微服务调用方式

基于 RestTemplate 发起的 http 请求实现远程调用

http 请求做远程调用是与语言无关的调用，只要知道对方的 ip、端口、接口路径、请求参数即可。

2.3.1.案例需求：

修改 order-service 中的根据 id 查询订单业务，要求在查询订单的同时，根据订单中包含的 userId 查询出用户信息，一起返回。

因此，我们需要在 order-service 中向 user-service 发起一个 http 的请求，调用http://localhost:8081/user/{userId} 这个接口。

大概的步骤是这样的：

注册一个 RestTemplate 的实例到 Spring 容器

修改 order-service 服务中的 OrderService 类中的 queryOrderById 方法，根据 Order 对象中的 userId 查询 User

将查询的 User 填充到 Order 对象，一起返回

2.3.2.注册 RestTemplate

首先，我们在 order-service 服务中的 OrderApplication 启动类中，注册RestTemplate实例：

package cn.itcast.order;

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

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

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

2.3.3.实现远程调用

修改 order-service 服务中的 cn.itcast.order.service 包下的 OrderService 类中的 queryOrderById 方法：

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1. 查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        //2.远程查询user
        //2.1 url地址
        String url = "http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();
        //2.2 发起调用
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        //3. 存入order
        order.setUser(user);
        // 4. 返回
        return order;
    }
}

2.4.提供者与消费者

在服务调用关系中，会有两个不同的角色：

服务提供者：一次业务中，被其它微服务调用的服务。（提供接口给其它微服务）

服务消费者：一次业务中，调用其它微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口）

但是，服务提供者与服务消费者的角色并不是绝对的，而是相对于业务而言。

如果服务A调用了服务B，而服务B又调用了服务C，服务B的角色是什么？

对于A调用B的业务而言：A是服务消费者，B是服务提供者

对于B调用C的业务而言：B是服务消费者，C是服务提供者

因此，服务B既可以是服务提供者，也可以是服务消费者。

3. Eureka注册中心

假如我们的服务提供者 user-service 部署了多个实例，如图：

大家思考几个问题：

order-service 在发起远程调用的时候，该如何得知 user-service 实例的 ip 地址和端口？

有多个 user-service 实例地址，order-service 调用时该如何选择？

order-service 如何得知某个 user-service 实例是否依然健康，是不是已经宕机？

3.1.Eureka 的结构和作用

这些问题都需要利用 SpringCloud 中的注册中心来解决，其中最广为人知的注册中心就是 Eureka，其结构如下：

问题1：order-service 如何得知 user-service 实例地址？
获取地址信息的流程如下：

user-service 服务实例启动后，将自己的信息注册到 eureka-server（Eureka服务端）。这个叫服务注册

eureka-server 保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系

order-service 根据服务名称，拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取

问题2：order-service 如何从多个 user-service 实例中选择具体的实例？

order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址

向该实例地址发起远程调用

问题3：order-service 如何得知某个 user-service 实例是否依然健康，是不是已经宕机？

user-service 会每隔一段时间（默认30秒）向 eureka-server 发起请求，报告自己状态，称为心跳

当超过一定时间没有发送心跳时，eureka-server 会认为微服务实例故障，将该实例从服务列表中剔除

order-service 拉取服务时，就能将故障实例排除了

注意：一个微服务，既可以是服务提供者，又可以是服务消费者，因此 eureka 将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client 端

因此，接下来我们动手实践的步骤包括：

3.2.搭建 eureka-server

首先大家注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务

3.2.1.创建 eureka-server 服务

在cloud-demo父工程下，创建一个子模块：

填写模块信息：

然后填写服务信息：

3.2.2.引入eureka依赖

引入 SpringCloud 为 eureka 提供的 starter 依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>

3.2.3.编写启动类

给 eureka-server 服务编写一个启动类，一定要添加一个 @EnableEurekaServer 注解，开启 eureka 的注册中心功能：

package cn.itcast.eureka;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

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

3.2.4.编写配置文件

编写一个 application.yml 文件，内容如下：

server:
  port: 10086
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  client:
    service-url: 
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3.2.5.启动服务

启动微服务，然后在浏览器访问：http://127.0.0.1:10086

看到下面结果应该是成功了：

3.3.服务注册

下面，我们将 user-service 注册到 eureka-server 中去。

3.3.1 引入依赖

在 user-service 的 pom 文件中，引入下面的 eureka-client 依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

3.3.2 配置文件

在 user-service 中，修改 application.yml 文件，添加服务名称、eureka 地址：

spring:
  application:
    name: userservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3.3.3 启动多个user-service实例

为了演示一个服务有多个实例的场景，我们添加一个 SpringBoot 的启动配置，再启动一个 user-service。

首先，复制原来的 user-service 启动配置：

然后，在弹出的窗口中，填写信息：

现在，SpringBoot 窗口会出现两个 user-service 启动配置：

不过，第一个是 8081 端口，第二个是 8082 端口。

启动两个 user-service 实例：

查看 eureka-server 管理页面：

3.4.服务发现

下面，我们将 order-service 的逻辑修改：向 eureka-server 拉取 user-service 的信息，实现服务发现。

3.4.1 引入依赖

之前说过，服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖，因此这一步与服务注册时一致。

在 order-service 的 pom 文件中，引入下面的 eureka-client 依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

3.4.2 配置文件

服务发现也需要知道 eureka 地址，因此第二步与服务注册一致，都是配置 eureka 信息：

在 order-service 中，修改 application.yml 文件，添加服务名称、eureka 地址：

spring:
  application:
    name: orderservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3.4.3 服务拉取和负载均衡

最后，我们要去 eureka-server 中拉取 user-service 服务的实例列表，并且实现负载均衡。

在 order-service 的 OrderApplication 中，给 RestTemplate 这个 Bean 添加一个 @LoadBalanced 注解：

修改 order-service 服务中的 cn.itcast.order.service 包下的 OrderService 类中的 queryOrderById 方法。修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

在这里插入图片描述

spring 会自动帮助我们从 eureka-server 端，根据 userservice 这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。

4. Ribbon 负载均衡

4.1.负载均衡原理

SpringCloud 底层其实是利用了一个名为 Ribbon 的组件，来实现负载均衡功能的。

4.2.源码跟踪

1）LoadBalancerIntercepor

可以看到这里的 intercept 方法，拦截了用户的 HttpRequest 请求，然后做了几件事：

request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/8

originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service

this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入。

2）LoadBalancerClient

继续跟入execute方法：

代码是这样的：

getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。

getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8082端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081：

3）负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:
在这里插入图片描述

我们继续跟入：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

我们看看这个rule是谁：

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：

4）总结

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。用一幅图来总结一下：

基本流程如下：

拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1

RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service

DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表

eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082

IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081

RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求

4.3.负载均衡策略

4.3.1.负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：

不同规则的含义如下：

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略：（1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。（2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule	以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule	忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule	随机选择一个可用的服务器。
RetryRule	重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

4.3.2.自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：

代码方式：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

4.4.饥饿加载

Ribbon 默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建 LoadBalanceClient，请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true #开启机饿加载
    clients: userservice #指定对userservice这个服务机饿加载

5.Nacos 注册中心

国内公司一般都推崇阿里巴巴的技术，比如注册中心，SpringCloudAlibaba 也推出了一个名为 Nacos 的注册中心。

5.1.认识和安装Nacos

Nacos 是阿里巴巴的产品，现在是 SpringCloud 中的一个组件。相比 Eureka 功能更加丰富，在国内受欢迎程度较高。

安装方式可以参考课前资料《Nacos安装指南.md》

5.1.1 下载安装包

在Nacos的GitHub页面，提供有下载链接，可以下载编译好的Nacos服务端或者源代码：

GitHub主页：https://github.com/alibaba/nacos

GitHub的Release下载页：https://github.com/alibaba/nacos/releases

windows版本使用nacos-server-1.4.1.zip包即可。

5.1.2 解压

将这个包解压到任意非中文目录下，如图：

目录说明：

bin：启动脚本

conf：配置文件

5.1.3 端口配置

Nacos的默认端口是8848，如果你电脑上的其它进程占用了8848端口，请先尝试关闭该进程。

如果无法关闭占用8848端口的进程，也可以进入 nacos 的 conf 目录，修改配置文件中的端口：

修改其中的内容：

5.1.4 启动

启动非常简单，进入bin目录，然后执行命令即可：

windows命令： startup.cmd -m standalone

5.1.5 访问

在浏览器输入地址：http://127.0.0.1:8848/nacos 即可：

5.2.服务注册到 nacos

Nacos 是 SpringCloudAlibaba 的组件，而 SpringCloudAlibaba 也遵循 SpringCloud 中定义的服务注册、服务发现规范。因此使用 Nacos 和使用 Eureka 对于微服务来说，并没有太大区别。

主要差异在于：

依赖不同

服务地址不同

1）引入依赖

在cloud-demo父工程的pom文件中的<dependencyManagement>中引入SpringCloudAlibaba的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.6.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

然后在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖：

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

注意：不要忘了注释掉 eureka 的依赖。

2）配置nacos地址

在 user-service 和 order-service 的 application.yml 中添加 nacos 地址：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848

注意：不要忘了注释掉eureka的地址

3）重启

重启微服务后，登录 nacos 管理页面，可以看到微服务信息：

5.3.服务分级存储模型

一个服务可以有多个实例，例如我们的 user-service，可以有:

127.0.0.1:8081

127.0.0.1:8082

127.0.0.1:8083

假如这些实例分布于全国各地的不同机房，例如：

127.0.0.1:8081，在上海机房

127.0.0.1:8082，在上海机房

127.0.0.1:8083，在杭州机房

Nacos 就将同一机房内的实例划分为一个集群。
也就是说，user-service 是服务，一个服务可以包含多个集群，如杭州、上海，每个集群下可以有多个实例，形成分级模型，如图：

微服务互相访问时，应该尽可能访问同集群实例，因为本地访问速度更快。当本集群内不可用时，才访问其它集群。例如：

杭州机房内的 order-service 应该优先访问同机房的 user-service。

5.3.1.给user-service配置集群

修改 user-service 的 application.yml 文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称

我们可以在nacos控制台看到下面结果：

5.3.2.同集群优先的负载均衡

默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。

因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。

1）给order-service配置集群信息
修改order-service的application.yml文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称

2）修改负载均衡规则
修改order-service的application.yml文件，修改负载均衡规则：

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

NacosRule负载均衡策略

优先选择同集群服务实例列表

本地集群找不到提供者，才去其它集群寻找，并且会报警告

确定了可用实例列表后，再采用随机负载均衡挑选实例

5.4.权重配置

实际部署中会出现这样的场景：

服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求。

但默认情况下NacosRule是同集群内随机挑选，不会考虑机器的性能问题。

因此，Nacos提供了权重配置来控制访问频率，权重越大则访问频率越高。

在nacos控制台，找到user-service的实例列表，点击编辑，即可修改权重：

在弹出的编辑窗口，修改权重：

注意：如果权重修改为0，则该实例永远不会被访问

5.5.环境隔离

Nacos 提供了 namespace 来实现环境隔离功能。

nacos中可以有多个namespace

namespace下可以有group、service等

不同namespace之间相互隔离，例如不同namespace的服务互相不可见

5.5.1.创建namespace

默认情况下，所有 service、data、group 都在同一个 namespace，名为 public：

我们可以点击页面新增按钮，添加一个namespace：

然后，填写表单：

就能在页面看到一个新的namespace：

5.5.2.给微服务配置namespace

给微服务配置namespace只能通过修改配置来实现。

例如，修改order-service的application.yml文件：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间，填ID

重启order-service后，访问控制台，可以看到下面的结果：

此时访问 order-service，因为 namespace 不同，会导致找不到 userservice，控制台会报错：

5.6.Nacos与Eureka的区别

Nacos 的服务实例分为两种类型：

临时实例：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认的类型。

非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。

配置一个服务实例为永久实例：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        ephemeral: false # 设置为非临时实例

Nacos 和 Eureka 整体结构类似，服务注册、服务拉取、心跳等待，但是也存在一些差异：

Nacos 与 eureka 的共同点

都支持服务注册和服务拉取

都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos 与 Eureka 的区别

Nacos 支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测模式

临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除

Nacos 支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时

Nacos 集群默认采用 AP 方式，当集群中存在非临时实例时，采用 CP 模式；Eureka 采用 AP 方式

day01-SpringCloud01（Eureka、Ribbon、Nacos）

1. 认识微服务

1.1.单体架构

1.2.分布式架构

1.3.微服务

1.4.SpringCloud

2. 服务拆分和远程调用

2.1.服务拆分原则

2.2.服务拆分示例

2.3.实现远程调用案例

2.3.1.案例需求：

2.3.2.注册 RestTemplate

2.3.3.实现远程调用

2.4.提供者与消费者

3. Eureka注册中心

3.1.Eureka 的结构和作用

3.2.搭建 eureka-server

3.2.1.创建 eureka-server 服务

3.2.2.引入eureka依赖

3.2.3.编写启动类

3.2.4.编写配置文件

3.2.5.启动服务

3.3.服务注册

3.3.1 引入依赖

3.3.2 配置文件

3.3.3 启动多个user-service实例

3.4.服务发现

3.4.1 引入依赖

3.4.2 配置文件

3.4.3 服务拉取和负载均衡

4. Ribbon 负载均衡

4.1.负载均衡原理

4.2.源码跟踪

1）LoadBalancerIntercepor

2）LoadBalancerClient

3）负载均衡策略IRule

4）总结

4.3.负载均衡策略

4.3.1.负载均衡策略

4.3.2.自定义负载均衡策略

4.4.饥饿加载

5.Nacos 注册中心

5.1.认识和安装Nacos

5.1.1 下载安装包

5.1.2 解压

5.1.3 端口配置

5.1.4 启动

5.1.5 访问

5.2.服务注册到 nacos

1）引入依赖

2）配置nacos地址

3）重启

5.3.服务分级存储模型

5.3.1.给user-service配置集群

5.3.2.同集群优先的负载均衡

5.4.权重配置

5.5.环境隔离

5.5.1.创建namespace

5.5.2.给微服务配置namespace

5.6.Nacos与Eureka的区别

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