基础篇

本篇微服务技术栈参考: https://www.xn2001.com/archives/663.html

认识微服务

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

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)

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

优点: 降低服务耦合,有利于服务升级和扩展

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?

人们需要指定一套行之有效的标准来约束分布式架构。

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功能,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: 服务调度做和隔离、容错、降级,避免出现级联问题

微服务

微服务的上述特性其实是在给分布式架构指定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚,低耦合。

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。

其中在Java领域最引人注目的就是SpringCloud提供的方案了。https://spring.io/projects/spring-cloud

SpringCloud

SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务架构。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:

SpringCloud常用组件

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

SpringCloud和SpringBoot的版本兼容关系

内容知识

需要学习的微服务知识内容

技术栈

自动化部署

技术栈对比

技术栈对比

服务拆分

服务器拆分注意事项

单一职责:不同微服务,不要重复开发相同业务

数据独立:不要访问其他微服务的数据库

面向服务:将自己的业务暴露为接口,供其他微服务调用

服务拆分注意事项

cloude-demo:夫工程,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

微服务项目下,打开IDEA的Service,可以很方便地启动。

Services

启动完成后,访问 http://localhost:8080/order/101

Services2

远程调用

服务拆分要求:

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

因此外卖需要知道Java如何去发送http请求,Spring提供了一个RestTemplate工具,只需要把它创建出来即可。(即注入Bean)

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

发送请求,自动序列化为java对象。

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public Order queryOrderById(Long orderId) {
// 1.查询订单
Order order = orderMapper.findById(orderId);
// 2.利用resttemplate发起http请求,查询用户
// 2.1 url路径
String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
// 2.2 发起http请求,实现远程调用
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
// 3.封装user到order
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}

启动完成后,访问:http://localhost:8080/order/101

启动完成后

在上面代码的url中,我们可以发现调用服务的地址采用硬编码,这在后续的开发中肯定是不理想的,这就需要服务注册中心(Eureka) 来帮我们解决这个事情。

Eureka

Eureka注册中心

最广为人知的注册中心就是Eureka,其结构如下:
Eureka注册中心

order-service如何得知user-service实例地址?

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

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

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拉取请求时,就能将故障实例排除了

接下来我们动手实践的步骤包括

Eureka注册步骤

搭建注册中心

1、搭建eureka-server

引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖,注意这里是用server

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

2、编写启动类

注意要添加一个@EnableEurekaServer注解,开启eureka的注册中心功能

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package com.xn2001.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、编写配置文件

编写一个application.yml文件,内容如下:

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

其中default-zone是因为前面配置类开启了注册中心所需要配置的eureka的地址信息,因为eureka本事也是一个微服务,这里也要将自己注册起来,当后面eureka集群时,这里就可以填写多个,使用“ ;”隔开。

启动完成后,访问 http://localhost:10086/

Eureka启动成功界面

服务注册

将user-service、order-service都注册到eureka

引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖,注意这里是用client

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

在启动类上添加注解:@EnableEurekaClient

在application.yml文件,添加下面的配置:

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

3个项目启动后,访问 http://localhost:10086/

Eureka启动成功界面

这里另外再补充个小技巧,我们可以通过 idea 的多实例启动,来查看 Eureka 的集群效果。

IDEA多实例调试

4个项目启动后,访问 http://localhost:10086/

Eureka4项目启动

服务拉取

在order-service中完成服务拉取,然后通过负载均衡挑选一个服务,实践远程调用

下面我们让 order-service 向 eureka-server 拉取 user-service 的信息,实现服务发现。

首先给 RestTemplate 这个 Bean 添加一个 @LoadBalanced 注解,用于开启负载均衡。(后面会讲)

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

修改orderService访问的url路径,用服务名代替ip、端口

修改Eureka的url路径

spring会自动帮助我们从eureka-server中,根据uservice这个服务名称,获取实例列表后去完成负载均衡。

Ribbon

Ribbon负载均衡

我们添加了@LoalBalanced注解,即可实现负载均衡功能,这是什么原理呢?

SpringCloud底层提供了一个名为Ribbon的组件,来实现负载均衡功能

Ribbon负载均衡

1、源码跟踪
为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢?为什么不需要获取ip和端口,这显然有人帮我们根据service名称,获取到了服务实例的ip和端口,他就是LoadBalancerInterceptor,这个类会对RestTemplate的请求进行拦截,然后从Eureka根据服务id获取服务列表,随后根据负载均衡算法得到真实的服务地址信息,替换服务id。

我们进行源码跟踪:

Interceptor源码跟踪

这里的intercept()方法,拦截了用户的HttpRequest请求,然后做了几件事:

  • request.getURL():获取请求uri,即http://user-service/user/8
  • originalUri.getHost():获取uri路径的主机名,其实就是服务iduser-service
  • this.loadBalancer.execute():处理服务id,和用户请求

这里的this.loadBalancer.execute():处理服务id和请求

继续跟人execute()方法:

跟进execute()方法

  • getLoadBalancer(serviceId):根据服务id获取

    IloadBalancer,而ILoadBancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表

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

可以看到获取服务时,通过一个getServer()方法来做负载均衡:

getServer负载均衡

我们继续跟入:

继续跟入

继续跟踪源码 chooseServer() 方法,发现这么一段代码:

![跟踪源码 chooseServer()方法](/img/跟踪源码 chooseServer()方法.png)

我们看看这个 rule 是谁:

rule

这里的 rule 默认值是一个 RoundRobinRule ,看类的介绍:

rule默认值

负载均衡默认使用了轮训算法,当然我们也可以自定义。

2、流程总结

SpringCloud Ribbon 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。

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

robbon流程总结

3、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:

负载均衡策略

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,可以由客户端设置。
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、自定义策略

通过定义 IRule 实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:

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

自定义策略

2 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:

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userservice: # 给需要调用的微服务配置负载均衡规则,orderservice服务去调用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。

5、饥饿加载

当我们启动 orderservice,第一次访问时,时间消耗会大很多,这是因为 Ribbon 懒加载的机制。

/img/第一次访问.png

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

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

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ribbon:
eager-load:
enabled: true
clients: userservice # 项目启动时直接去拉取userservice的集群,多个用","隔开

Nacos

Nacos注册中心

SpringCloudAlibaba 推出了一个名为 Nacos 的注册中心,在国外也有大量的使用。

Nacos注册中心

解压启动Nacos,详细请看Nacos安装指南

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# 单机启动
startup.cmd -m standalone

访问:http://localhost:8848/nacos/

Nacos启动

1、服务注册

这里上来就直接服务注册,很多东西可能有疑惑,其实 Nacos 本身就是一个 SprintBoot 项目,这点你从启动的控制台打印就可以看出来,所以就不再需要去额外搭建一个像 Eureka 的注册中心。

引入依赖

在 cloud-demo 父工程中引入 SpringCloudAlibaba 的依赖:

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<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:

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

配置nacos地址

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

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spring:
cloud:
nacos:
server-addr: 127.0.0.1:8848

项目重新启动后,可以看到三个服务都被注册进了 Nacos

Nacos注册

浏览器访问:http://localhost:8080/order/101,正常访问,同时负载均衡也正常。

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

Nacos集群

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。

微服务集群访问

配置集群

接下来我们给 user-service 配置集群

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

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

重启两个 user-service 实例后,我们再去启动一个上海集群的实例。

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-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH

再次启动集群实例

查看 nacos 控制台

查看nacos控制台

NacosRule

Ribbon的默认实现 ZoneAvoidanceRule 并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡,我们把规则改成 NacosRule 即可。我们是用 orderservice 调用 userservice,所以在 orderservice 配置规则。

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@Bean
public IRule iRule(){
//默认为轮询规则,这里自定义为随机规则
return new NacosRule();
}

另外,你同样可以使用配置的形式来完成,具体参考上面的 Ribbon 栏目。

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

然后,再对 orderservice 配置集群。

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

现在我启动了四个服务,分别是:

  • orderservice - HZ
  • userservice - HZ
  • userservice1 - HZ
  • userservice2 - SH

访问地址:http://localhost:8080/order/101

在访问中我们发现,只有同在一个 HZ 集群下的 userservice、userservice1 会被调用,并且是随机的。

我们试着把 userservice、userservice2 停掉。依旧可以访问。

在 userservice3 控制台可以看到发出了一串的警告,因为 orderservice 本身是在 HZ 集群的,这波 HZ 集群没有了 userservice,就会去别的集群找。

nacos集群警告

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,0~1 之间,权重越大则访问频率越高,权重修改为 0,则该实例永远不会被访问。

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

nacos权限配置

在弹出的编辑窗口,修改权重

nacos修改权重

另外,在服务升级的时候,有一种较好的方案:我们也可以通过调整权重来进行平滑升级,例如:先把 userservice 权重调节为 0,让用户先流向 userservice2、userservice3,升级 userservice后,再把权重从 0 调到 0.1,让一部分用户先体验,用户体验稳定后就可以往上调权重啦。

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

环境隔离

1、创建namespace

默认情况下,所有 service、data、group 都在同一个 namespace,名为 public(保留空间):

创建namespace

我们可以点击页面新增按钮,添加一个 namespace:

添加namespace

然后,填写表单:

填写表单

就能在页面看到一个新的 namespace:

新的namespace

2、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:

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

重启 order-service 后,访问控制台。

public

public

dev

dev

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

控制台报

临时实例

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:

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

另外,Nacos 集群**默认采用AP方式(可用性),当集群中存在非临时实例时,采用CP模式(一致性)**;而 Eureka 采用AP方式,不可切换。(这里说的是 CAP 原理,后面会写到)

Nacos配置中心

Nacos除了可以做注册中心,同样可以做配置管理来使用。

当微服务部署的实例越来越多,达到数十、数百时,逐个修改微服务配置就会让人抓狂,而且很容易出错。我们需要一种统一配置管理方案,可以集中管理所有实例的配置。

Nacos配置中心

创建配置

在 Nacos 控制面板中添加配置文件

添加配置文件

然后在弹出的表单中,填写配置信息:

填写配置信息

注意:项目的核心配置,需要热更新的配置才有放到 nacos 管理的必要。基本不会变更的一些配置(例如数据库连接)还是保存在微服务本地比较好。

拉取配置

首先我们需要了解 Nacos 读取配置文件的环节是在哪一步,在没加入 Nacos 配置之前,获取配置是这样:

获取配置

加入 Nacos 配置,它的读取是在 application.yml 之前的:

加入Nacos配置后

这时候如果把 nacos 地址放在 application.yml 中,显然是不合适的,Nacos 就无法根据地址去获取配置了。

因此,nacos 地址必须放在优先级最高的 bootstrap.yml 文件。

bootstrap.yml

引入 nacos-config 依赖

首先,在 user-service 服务中,引入 nacos-config 的客户端依赖:

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<!--nacos配置管理依赖-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

添加 bootstrap.yml

然后,在 user-service 中添加一个 bootstrap.yml 文件,内容如下:

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spring:
application:
name: userservice # 服务名称
profiles:
active: dev #开发环境,这里是dev
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
config:
file-extension: yaml # 文件后缀名

根据 spring.cloud.nacos.server-addr 获取 nacos地址,再根据${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}作为文件id,来读取配置。

在这个例子例中,就是去读取 userservice-dev.yaml

nacos配置映射关系

使用代码来验证是否拉取成功

在 user-service 中的 UserController 中添加业务逻辑,读取 pattern.dateformat 配置并使用:

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@Value("${pattern.dateformat}")
private String dateformat;

@GetMapping("now")
public String now(){
//格式化时间
return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
}

代码验证

启动服务后,访问:http://localhost:8081/user/now

启动示意图

配置共享

其实在服务启动时,nacos 会读取多个配置文件,例如:

  • [spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml,例如:userservice-dev.yaml
  • [spring.application.name].yaml,例如:userservice.yaml

这里的 [spring.application.name].yaml 不包含环境,因此可以被多个环境共享

添加一个环境共享配置

我们在 nacos 中添加一个 userservice.yaml 文件:

添加一个环境共享配置

在 user-service 中读取共享配置

在 user-service 服务中,修改 PatternProperties 类,读取新添加的属性:

读取新添加的属性

在 user-service 服务中,修改 UserController,添加一个方法:

添加一个方法

运行两个 UserApplication,使用不同的profile

修改 UserApplication2 这个启动项,改变其profile值:

使用不同的profile

使用不同的profile2

这样,UserApplication(8081) 使用的 profile 是 dev,UserApplication2(8082) 使用的 profile 是test

启动 UserApplication 和 UserApplication2

访问地址:http://localhost:8081/user/prop,结果:

使用不同的配置结果

访问地址:http://localhost:8082/user/prop,结果:

使用不同的配置结果

可以看出来,不管是 dev,还是 test 环境,都读取到了 envSharedValue 这个属性的值。

上面的都是同一个微服务下,那么不同微服务之间可以环境共享吗?

通过下面的两种方式来指定:

  • extension-configs
  • shared-configs
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spring: 
cloud:
nacos:
config:
file-extension: yaml # 文件后缀名
extends-configs: # 多微服务间共享的配置列表
- dataId: common.yaml # 要共享的配置文件id
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spring: 
cloud:
nacos:
config:
file-extension: yaml # 文件后缀名
shared-configs: # 多微服务间共享的配置列表
- dataId: common.yaml # 要共享的配置文件id

配置优先级

当 nacos、服务本地同时出现相同属性时,优先级有高低之分。

优先级有高低之分

更细致的配置

更细致的配置

Nacos集群

架构介绍

架构介绍

其中包含 3 个Nacos 节点,然后一个负载均衡器 Nginx 代理 3 个 Nacos,我们计划的 Nacos 集群如下图,MySQL 的主从复制后续再添加。

计划的Nacos集群

三个 Nacos 节点的地址

节点 ip port
nacos1 192.168.150.1 8845
nacos2 192.168.150.1 8846
nacos3 192.168.150.1 8847

初始化数据库

Nacos 默认数据存储在内嵌数据库 Derby 中,不属于生产可用的数据库。官方推荐的最佳实践是使用带有主从的高可用数据库集群,主从模式的高可用数据库。这里我们以单点的数据库为例。

首先新建一个数据库,命名为 nacos,而后导入下面的 SQL

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CREATE TABLE `config_info` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
`group_id` varchar(255) DEFAULT NULL,
`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',
`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',
`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
`src_user` text COMMENT 'source user',
`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',
`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL,
`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
`c_desc` varchar(256) DEFAULT NULL,
`c_use` varchar(64) DEFAULT NULL,
`effect` varchar(64) DEFAULT NULL,
`type` varchar(64) DEFAULT NULL,
`c_schema` text,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_configinfo_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info';

/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = config_info_aggr */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_aggr` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
`group_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'group_id',
`datum_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'datum_id',
`content` longtext NOT NULL COMMENT '内容',
`gmt_modified` datetime NOT NULL COMMENT '修改时间',
`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL,
`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_configinfoaggr_datagrouptenantdatum` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`datum_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='增加租户字段';


/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = config_info_beta */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_beta` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',
`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',
`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',
`beta_ips` varchar(1024) DEFAULT NULL COMMENT 'betaIps',
`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',
`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
`src_user` text COMMENT 'source user',
`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',
`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_configinfobeta_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_beta';

/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = config_info_tag */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_tag` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',
`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',
`tag_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'tag_id',
`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',
`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',
`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',
`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
`src_user` text COMMENT 'source user',
`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_configinfotag_datagrouptenanttag` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`tag_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_tag';

/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = config_tags_relation */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_tags_relation` (
`id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'id',
`tag_name` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'tag_name',
`tag_type` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT 'tag_type',
`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',
`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',
`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',
`nid` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
PRIMARY KEY (`nid`),
UNIQUE KEY `uk_configtagrelation_configidtag` (`id`,`tag_name`,`tag_type`),
KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_tag_relation';

/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = group_capacity */
/******************************************/
CREATE TABLE `group_capacity` (
`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
`group_id` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Group ID,空字符表示整个集群',
`quota` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额,0表示使用默认值',
`usage` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',
`max_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
`max_aggr_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数,,0表示使用默认值',
`max_aggr_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
`max_history_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',
`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_group_id` (`group_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='集群、各Group容量信息表';

/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = his_config_info */
/******************************************/
CREATE TABLE `his_config_info` (
`id` bigint(64) unsigned NOT NULL,
`nid` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`data_id` varchar(255) NOT NULL,
`group_id` varchar(128) NOT NULL,
`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',
`content` longtext NOT NULL,
`md5` varchar(32) DEFAULT NULL,
`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
`src_user` text,
`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL,
`op_type` char(10) DEFAULT NULL,
`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',
PRIMARY KEY (`nid`),
KEY `idx_gmt_create` (`gmt_create`),
KEY `idx_gmt_modified` (`gmt_modified`),
KEY `idx_did` (`data_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='多租户改造';


/******************************************/
/* 数据库全名 = nacos_config */
/* 表名称 = tenant_capacity */
/******************************************/
CREATE TABLE `tenant_capacity` (
`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
`tenant_id` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Tenant ID',
`quota` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额,0表示使用默认值',
`usage` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',
`max_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
`max_aggr_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数',
`max_aggr_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',
`max_history_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',
`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='租户容量信息表';


CREATE TABLE `tenant_info` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`kp` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'kp',
`tenant_id` varchar(128) default '' COMMENT 'tenant_id',
`tenant_name` varchar(128) default '' COMMENT 'tenant_name',
`tenant_desc` varchar(256) DEFAULT NULL COMMENT 'tenant_desc',
`create_source` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'create_source',
`gmt_create` bigint(20) NOT NULL COMMENT '创建时间',
`gmt_modified` bigint(20) NOT NULL COMMENT '修改时间',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_tenant_info_kptenantid` (`kp`,`tenant_id`),
KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='tenant_info';

CREATE TABLE `users` (
`username` varchar(50) NOT NULL PRIMARY KEY,
`password` varchar(500) NOT NULL,
`enabled` boolean NOT NULL
);

CREATE TABLE `roles` (
`username` varchar(50) NOT NULL,
`role` varchar(50) NOT NULL,
UNIQUE INDEX `idx_user_role` (`username` ASC, `role` ASC) USING BTREE
);

CREATE TABLE `permissions` (
`role` varchar(50) NOT NULL,
`resource` varchar(255) NOT NULL,
`action` varchar(8) NOT NULL,
UNIQUE INDEX `uk_role_permission` (`role`,`resource`,`action`) USING BTREE
);

INSERT INTO users (username, password, enabled) VALUES ('nacos', '$2a$10$EuWPZHzz32dJN7jexM34MOeYirDdFAZm2kuWj7VEOJhhZkDrxfvUu', TRUE);

INSERT INTO roles (username, role) VALUES ('nacos', 'ROLE_ADMIN');

配置Nacos

进入 nacos 的 conf 目录,修改配置文件 cluster.conf.example,重命名为 cluster.conf

修改配置文件

添加内容

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127.0.0.1:8845
127.0.0.1.8846
127.0.0.1.8847

然后修改 application.properties 文件,添加数据库配置

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spring.datasource.platform=mysql
db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user.0=root
db.password.0=123456

将 nacos 文件夹复制三份,分别命名为:nacos1、nacos2、nacos3

将nacos文件夹复制三份

然后分别修改三个文件夹中的 application.properties,

nacos1

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server.port=8845

nacos2

1
server.port=8846

nacos3

1
server.port=8847

然后分别启动三个 nacos

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startup.cmd

Nginx反向代理

修改 nginx 文件夹下的 conf/nginx.conf 文件,配置如下

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upstream nacos-cluster {
server 127.0.0.1:8845;
server 127.0.0.1:8846;
server 127.0.0.1:8847;
}

server {
listen 80;
server_name localhost;

location /nacos {
proxy_pass http://nacos-cluster;
}
}

启动 nginx,在浏览器访问:http://localhost/nacos

在代码中的 application.yml 文件配置改为如下:

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spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:80 # Nacos地址

实际部署时,需要给做反向代理的 Nginx 服务器设置一个域名,这样后续如果有服务器迁移 Nacos 的客户端也无需更改配置。Nacos 的各个节点应该部署到多个不同服务器,做好容灾和隔离工作。

Feign

我们以前利用 RestTemplate 发起远程调用的代码:

利用RestTemplate发起远程调用

  • 代码可读性差,编程体验不统一
  • 参数复杂URL难以维护

Feign 是一个声明式的 http 客户端,官方地址:https://github.com/OpenFeign/feign

其作用就是帮助我们优雅的实现 http 请求的发送,解决上面提到的问题。

feign作用

Feign使用

引入依赖

我们在 order-service 引入 feign 依赖:

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

添加注解

在 order-service 启动类添加注解开启 Feign

注解开启Feign

请求接口

在 order-service 中新建一个接口,内容如下

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package com.xn2001.order.client;

import com.xn2001.order.pojo.User;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@FeignClient("userservice")
public interface UserClient {
@GetMapping("/user/{id}")
User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

@FeignClient("userservice"):其中参数填写的是微服务名

@GetMapping("/user/{id}"):其中参数填写的是请求路径

这个客户端主要是基于 SpringMVC 的注解 @GetMapping 来声明远程调用的信息

Feign 可以帮助我们发送 http 请求,无需自己使用 RestTemplate 来发送了。

测试

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@Autowired
private UserClient userClient;

public Order queryOrderAndUserById(Long orderId) {
// 1.查询订单
Order order = orderMapper.findById(orderId);
// TODO: 2021/8/20 使用feign远程调用
User user = userClient.findById(order.getUserId());
// 3. 将用户信息封装进订单
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}

自定义配置

Feign 可以支持很多的自定义配置,如下表所示:

类型 作用 说明
feign.Logger.Level 修改日志级别 包含四种不同的级别:NONE、BASIC、HEADERS、FULL
feign.codec.Decoder 响应结果的解析器 http远程调用的结果做解析,例如解析json字符串为java对象
feign.codec.Encoder 请求参数编码 将请求参数编码,便于通过http请求发送
feign.Contract 支持的注解格式 默认是SpringMVC的注解
feign.Retryer 失败重试机制 请求失败的重试机制,默认是没有,不过会使用Ribbon的重试

一般情况下,默认值就能满足我们使用,如果要自定义时,只需要创建自定义的 @Bean 覆盖默认 Bean 即可。下面以日志为例来演示如何自定义配置。

基于配置文件修改 feign 的日志级别可以针对单个服务:

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feign:  
client:
config:
userservice: # 针对某个微服务的配置
loggerLevel: FULL # 日志级别

也可以针对所有服务

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feign:  
client:
config:
default: # 这里用default就是全局配置,如果是写服务名称,则是针对某个微服务的配置
loggerLevel: FULL # 日志级别

而日志的级别分为四种:

  • NONE:不记录任何日志信息,这是默认值。
  • BASIC:仅记录请求的方法,URL以及响应状态码和执行时间
  • HEADERS:在BASIC的基础上,额外记录了请求和响应的头信息
  • FULL:记录所有请求和响应的明细,包括头信息、请求体、元数据

也可以基于 Java 代码来修改日志级别,先声明一个类,然后声明一个 Logger.Level 的对象

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public class DefaultFeignConfiguration  {
@Bean
public Logger.Level feignLogLevel(){
return Logger.Level.BASIC; // 日志级别为BASIC
}
}

如果要全局生效,将其放到启动类的 @EnableFeignClients 这个注解中:

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@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration .class) 

如果是局部生效,则把它放到对应的 @FeignClient 这个注解中:

1
@FeignClient(value = "userservice", configuration = DefaultFeignConfiguration .class) 

性能优化

Feign 底层发起 http 请求,依赖于其它的框架。其底层客户端实现有:

  • URLConnection:默认实现,不支持连接池
  • Apache HttpClient :支持连接池
  • OKHttp:支持连接池

因此提高 Feign 性能的主要手段就是使用连接池代替默认的 URLConnection

另外,日志级别应该尽量用 basic/none,可以有效提高性能。

这里我们用 Apache 的HttpClient来演示连接池。

在 order-service 的 pom 文件中引入 HttpClient 依赖

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<!--httpClient的依赖 -->
<dependency>
<groupId>io.github.openfeign</groupId>
<artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>

配置连接池

在 order-service 的 application.yml 中添加配置

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feign:
client:
config:
default: # default全局的配置
loggerLevel: BASIC # 日志级别,BASIC就是基本的请求和响应信息
httpclient:
enabled: true # 开启feign对HttpClient的支持
max-connections: 200 # 最大的连接数
max-connections-per-route: 50 # 每个路径的最大连接数

在 FeignClientFactoryBean 中的 loadBalance 方法中打断点

loadBalance

Debug 方式启动 order-service 服务,可以看到这里的 client,底层就是 HttpClient

HttpClient

最佳实践

继承方式

一样的代码可以通过继承来共享:

1)定义一个 API 接口,利用定义方法,并基于 SpringMVC 注解做声明

2)Feign 客户端、Controller 都集成该接口

最佳实践

优点

  • 简单
  • 实现了代码共享

缺点

  • 服务提供方、服务消费方紧耦合
  • 参数列表中的注解映射并不会继承,因此 Controller 中必须再次声明方法、参数列表、注解

抽取方式

将 FeignClient 抽取为独立模块,并且把接口有关的 pojo、默认的 Feign 配置都放到这个模块中,提供给所有消费者使用。

例如:将 UserClient、User、Feign 的默认配置都抽取到一个 feign-api 包中,所有微服务引用该依赖包,即可直接使用。

抽取方式

接下来我们就用该方法在代码中实现

首先创建一个 module,命名为 feign-api

feign-api

在 feign-api 中然后引入依赖

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

order-service中 的 UserClient、User 都复制到 feign-api 项目中

feign-api修改

接下来在 order-service 中使用 feign-api

由于我们已经将 UserClient、User 放在 fegin-api 中共享了 ,所以可以删除 order-service 中的 UserClient、User,然后在 order-service 中引入 feign-api

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<dependency>
<groupId>com.xn2001.feign</groupId>
<artifactId>feign-api</artifactId>
<version>1.0</version>
</dependency>

修改注解

当定义的 FeignClient 不在 SpringBootApplication 的扫描包范围下时,这些 FeignClient 就不能使用。

修改 order-service 启动类上的 @EnableFeignClients 注解

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@EnableFeignClients(basePackages = "com.xn2001.feign.clients")

Gateway

Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目,该项目是基于 Spring 5.0,Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的网关,它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。

Gateway 网关是我们服务的守门神,所有微服务的统一入口。

网关的核心功能特性

  • 请求路由
  • 权限控制
  • 限流

Gateway网关

权限控制:网关作为微服务入口,需要校验用户是是否有请求资格,如果没有则进行拦截。

路由和负载均衡:一切请求都必须先经过 gateway,但网关不处理业务,而是根据某种规则,把请求转发到某个微服务,这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时,还需要做负载均衡。

限流:当请求流量过高时,在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求,避免服务压力过大。

在 SpringCloud 中网关的实现包括两种:

  • gateway
  • zuul

Zuul 是基于 Servlet 实现,属于阻塞式编程。而 Spring Cloud Gateway 则是基于 Spring5 中提供的WebFlux,属于响应式编程的实现,具备更好的性能。

入门使用

  1. 创建 SpringBoot 工程 gateway,引入网关依赖
  2. 编写启动类
  3. 编写基础配置和路由规则
  4. 启动网关服务进行测试
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<!--网关-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现依赖-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

创建 application.yml 文件,内容如下:

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server:
port: 10010 # 网关端口
spring:
application:
name: gateway # 服务名称
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848 # nacos地址
gateway:
routes: # 网关路由配置
- id: user-service # 路由id,自定义,只要唯一即可
# uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡,后面跟服务名称
predicates: # 路由断言,也就是判断请求是否符合路由规则的条件
- Path=/user/** # 这个是按照路径匹配,只要以/user/开头就符合要求

我们将符合Path 规则的一切请求,都代理到 uri参数指定的地址。

上面的例子中,我们将 /user/** 开头的请求,代理到 lb://userservice,其中 lb 是负载均衡(LoadBalance),根据服务名拉取服务列表,实现负载均衡。

重启网关,访问 http://localhost:10010/user/1 时,符合 /user/** 规则,请求转发到 uri:http://userservice/user/1

httpuserserviceuser1

多个 predicates 的话,要同时满足规则,下文有例子。

流程图

gateway流程图

路由配置包括:

  1. 路由id:路由的唯一标示
  2. 路由目标(uri):路由的目标地址,http代表固定地址,lb代表根据服务名负载均衡
  3. 路由断言(predicates):判断路由的规则
  4. 路由过滤器(filters):对请求或响应做处理

断言工厂

我们在配置文件中写的断言规则只是字符串,这些字符串会被 Predicate Factory 读取并处理,转变为路由判断的条件。

例如 Path=/user/** 是按照路径匹配,这个规则是由

org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory 类来处理的,像这样的断言工厂在 Spring Cloud Gateway 还有十几个

名称 说明 示例
After 是某个时间点后的请求 - After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before 是某个时间点之前的请求 - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between 是某两个时间点之前的请求 - Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie 请求必须包含某些cookie - Cookie=chocolate, ch.p
Header 请求必须包含某些header - Header=X-Request-Id, \d+
Host 请求必须是访问某个host(域名) - Host=**.somehost.org, **.anotherhost.org
Method 请求方式必须是指定方式 - Method=GET,POST
Path 请求路径必须符合指定规则 - Path=/red/{segment},/blue/**
Query 请求参数必须包含指定参数 - Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr 请求者的ip必须是指定范围 - RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight 权重处理

官方文档:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/#gateway-request-predicates-factories

一般的,我们只需要掌握 Path,加上官方文档的例子,就可以应对各种工作场景了。

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predicates:
- Path=/order/**
- After=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]

像这样的规则,现在是 2021年8月22日01:32:42,很明显 After 条件不满足,可以不会转发,路由不起作用。

过滤器工厂

GatewayFilter 是网关中提供的一种过滤器,可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理。

过滤器工厂

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。

官方文档:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/#gatewayfilter-factories

名称 说明
AddRequestHeader 给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader 移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader 给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader 从响应结果中移除有一个响应头
RequestRateLimiter 限制请求的流量

下面我们以 AddRequestHeader 为例:

AddRequestHeader

需求:给所有进入 userservice 的请求添加一个请求头:sign=xn2001.com is eternal

只需要修改 gateway 服务的 application.yml文件,添加路由过滤即可。

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spring:
cloud:
gateway:
routes: # 网关路由配置
- id: user-service # 路由id,自定义,只要唯一即可
# uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡,后面跟服务名称
predicates: # 路由断言,也就是判断请求是否符合路由规则的条件
- Path=/user/** # 这个是按照路径匹配,只要以/user/开头就符合要求
filters:
- AddRequestHeader=sign, xn2001.com is eternal # 添加请求头

如何验证,我们修改 userservice 中的一个接口

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@GetMapping("/{id}")
public User queryById(@PathVariable("id") Long id, @RequestHeader(value = "sign", required = false) String sign) {
log.warn(sign);
return userService.queryById(id);
}

重启两个服务,访问:http://localhost:10010/user/1

可以看到控制台打印出了这个请求头

控制台打印请求头

全局过滤器

上面介绍的过滤器工厂,网关提供了 31 种,但每一种过滤器的作用都是固定的。如果我们希望拦截请求,做自己的业务逻辑则没办法实现

全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应,与 GatewayFilter 的作用一样。区别在于 GlobalFilter 的逻辑可以写代码来自定义规则;而 GatewayFilter 通过配置定义,处理逻辑是固定的。

需求:定义全局过滤器,拦截请求,判断请求的参数是否满足下面条件

  • 参数中是否有 authorization
  • authorization 参数值是否为 admin

如果同时满足则放行,否则拦截。

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@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {

// 测试:http://localhost:10010/order/101?authorization=admin
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
// 获取第一个 authorization 参数
String authorization = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("authorization");
if ("admin".equals(authorization)){
// 放行
return chain.filter(exchange);
}
// 设置拦截状态码信息
exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
// 设置拦截
return exchange.getResponse().setComplete();
}

// 设置过滤器优先级,值越低优先级越高
// 也可以使用 @Order 注解
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}

过滤器顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器:DefaultFilter、当前路由的过滤器、GlobalFilter;

请求路由后,会将三者合并到一个过滤器链(集合)中,排序后依次执行每个过滤器.

过滤器顺序

排序的规则是什么呢?

  • 每一个过滤器都必须指定一个 int 类型的 order 值,order 值越小,优先级越高,执行顺序越靠前
  • GlobalFilter 通过实现 Ordered 接口,或者使用 @Order 注解来指定 order 值,由我们自己指定。
  • 路由过滤器和 defaultFilter 的 order 由 Spring 指定,默认是按照声明顺序从1递增。
  • 当过滤器的 order 值一样时,会按照 defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter 的顺序执行。

跨域问题

不了解跨域问题的同学可以百度了解一下;在 Gateway 网关中解决跨域问题还是比较方便的。

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spring:
cloud:
gateway:
globalcors: # 全局的跨域处理
add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
corsConfigurations:
'[/**]':
allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求 allowedOrigins: “*” 允许所有网站
- "http://localhost:8090"
allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
- "GET"
- "POST"
- "DELETE"
- "PUT"
- "OPTIONS"
allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期

RabbitMQ

Elasticsearch

高级篇

JMeter

Sentinel

Seata