学习目标
- 了解系统架构的演变
- 知道什么是SpringCloud
- 独立搭建Eureka注册中心
- 独立配置Robbin负载均衡
随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，需求的剧增，带来了系统架构不断的演进、升级和迭代。
系统架构的演变，大体上划分为：传统架构、负载均衡架构，分布式服务架构，SOA架构，微服务架构。
传统架构：单一应用 当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起。
文章图片
集群：负载均衡 随着访问量的变大，一个Tomcat服务器已经不能满足需求。
需要配置多个Tomcat，做Tomcat集群。通过负载均衡服务器访问不同的Tomcat服务器，每个Tomcat中部署完整项目即可。
文章图片
分布式服务 每一个Tomcat存放完整项目，会存在部分业务模块长时间用不到，部分业务模块不够用的现象。
我们将按照功能模块拆分项目，每一台服务器仅存放某一个模块，通过多系统的配合完成整体业务逻辑，此种方式成为：分布式服务。
文章图片
文章图片
SOA架构：面向服务架构 SOA（Service Oriented Architecture）面向服务架构，就是将工程拆分成表现层和服务层两个工程。
服务层中包含业务逻辑，只需要对外提供服务即可。
表现层只需要处理和页面的交互，业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。
文章图片
文章图片
微服务 微服务是SOA的一种实现，也可以说是微服务是去ESB（取中心）的SOA。
微服务架构是一种将单个应用程序作为一套小型服务开发的方法。每种应用程序都可以独立运行。应用程序之间远程调用进行通信。
文章图片
- 微服务总结：（特性）
- 完全独立的一个最小个体。（可以独立运行）
- 个体与个体之间，通过远程调用进行访问。例如：基于RESTFul风格的。
- 通过注册中心，将不同个体可以进行整合。
初始SpringCloud 什么是微服务 微服务是一种架构风格，即将单体应用划分为小型的服务单元。
微服务的实现方式很多，但是最火的莫过于Spring Cloud了。为什么？
- 后台硬：作为Spring家族的一员，有整个Spring全家桶靠山，背景十分强大。
- 技术强：Spring作为Java领域的前辈，可以说是功力深厚。有强力的技术团队支撑，一般人还真比不了
- 群众基础好：可以说大多数程序员的成长都伴随着Spring框架，试问：现在有几家公司开发不用Spring？SpringCloud与Spring的各个框架无缝整合，对大家来说一切都是熟悉的配方，熟悉的味道。
- 使用方便：相信大家都体会到了SpringBoot给我们开发带来的便利，而SpringCloud完全支持SpringBoot的开发，用很少的配置就能完成微服务框架的搭建
Spring Cloud 主要贡献者是Netflix，也就是Spring Cloud是对Netflix贡献的框架的二次封装或优化。
通俗的讲，SpringCloud就是用于构建微服务开发和治理的框架集合。
SpringCloud常见模块 SpringCloud主要涉及的组件包括：
- Eureka：服务注册中心，用于管理服务
- Ribbon：负载均衡（集群）
- Hystrix：熔断器，能够防止服务的雪崩效应。
- Zuul：服务网关，提供路由转发、请求过滤等功能。
- Feign：服务调用，简化Http接口的调用。
文章图片
版本 SpringCloud的版本命名比较特殊，因为它不是一个组件，而是许多组件的集合，它的命名是以A到Z的为首字母的一些单词组成：
文章图片
我们的学习，将以Hoxton.SR9的版本。（最新版本，需要同步升级相关软件）
参考文档：Spring Cloud
入门案例 父项目 创建项目
创建父项目：cloud-parent-1007
文章图片
pom配置文件
修改pom.xml，确定spring cloud的版本
4.0.0 com.czxy.cloud
cloud-parent-1007
1.0-SNAPSHOT org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
2.3.5.RELEASE
UTF-8
1.8
Hoxton.SR9
org.springframework.cloud
spring-cloud-dependencies
${spring-cloud-release.version}
pom
import
原理分析 基本架构：
文章图片
- Eureka：就是服务注册中心，用于管理所有注册服务。
- 班级服务，服务的提供者，启动后向Eureka注册自己地址，方便服务调用方获取。
- 学生服务，服务的调用者，定期从eureka注册中心中获得服务列表。
- 心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态。
Eureka将负责服务的注册、发现、状态监控。
注册：Eureka负责管理、记录服务提供者的信息
发现：服务调用者无需自己寻找服务，而是把自己的需求告诉Eureka，然后Eureka会把符合你需求的服务告诉你
监控：服务提供方与Eureka之间通过“心跳”机制进行监控，当某个服务提供方出现问题，Eureka自然会把它从服务列表中剔除
编写注册服务中心(10086) 步骤一：创建注册中心项目（服务），cloud-eureka-1007
文章图片
步骤二：修改pom.xml文件，添加依赖（web项目、eureka服务）
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.cloud
spring-cloud-starter-netflix-eureka-server
- 步骤三：创建application.yml，配置注册中心
- register-with-eureka: false # 是否注册自己的信息到注册中心，默认是true
- fetch-registry: false # 是否拉取其它服务的信息，默认是true
- service-url: # 注册中心的地址，现在是自己的地址。如果是集群，需要加上其它Server的地址。
# 端口号
server:
port: 10086
# 服务名称
spring:
application:
name: cloud-eureka-1007
# eureka的配置
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:${server.port}/eureka/# 注册中心的地址
register-with-eureka: false# 是否注册自己的信息到注册中心，默认是true
fetch-registry: false# 是否拉取其它服务的信息，默认是true步骤四：编写启动类，添加注解 @EnableEurekaServer
package com.czxy;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
/**
* Created by liangtong.
*/
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args );
}
}步骤五：访问
http://localhost:10086
文章图片
编写服务(客户端) 编写班级服务 服务提供方(9010) 步骤一：编写项目（服务），cloud-classes-service-1007
文章图片
步骤二：修改pom.xml文件，添加 eureka client依赖
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.cloud
spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
org.springframework.boot
spring-boot-starter-actuator
步骤三：创建yml文件，确定eureka注册中心的位置
server:
port: 9010
spring:
application:
name: classes-service
eureka:
client:
service-url: #注册中心位置
defaultZone: http://localhost:10086/eureka/
instance: #web页面显示效果和访问路径
instance-id: ${spring.application.name}:${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
prefer-ip-address: true步骤四：编写启动类，添加注解
【SpringCloud|SpringCloud之Eureka注册中心与Robbin负载均衡】
文章图片
package com.czxy;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ClassesApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ClassesApplication.class,args);
}
}步骤五：启动项目，并测试
文章图片
步骤六：提供查询所有班级
package com.czxy.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
@RestController
@RequestMapping("/classes")
public class ClassesController {@GetMapping
public List findAll(){
List list = new ArrayList<>();
list.add("Java12班");
list.add("Java34班");
return list;
}
}
文章图片
编写学生服务 服务调用方(9020) 步骤一：编写项目（服务），cloud-student-service-1007
文章图片
步骤二：修改pom.xml文件， （和eureka_service一样）
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.cloud
spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
org.springframework.boot
spring-boot-starter-actuator
步骤三：创建yml文件
server:
port: 9020
spring:
application:
name: student-service
eureka:
client:
service-url: #注册中心位置
defaultZone: http://localhost:10086/eureka/
instance: #web页面显示效果和访问路径
instance-id: ${spring.application.name}:${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
prefer-ip-address: true步骤四：编写启动类
文章图片
package com.czxy;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class StudentApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(StudentApplication.class,args);
}
}步骤五：启动，并测试
文章图片
功能：学生服务调用班级服务 步骤一：编写HttpConfig，用于配置RestTemplate
文章图片
package com.czxy.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
@Configuration
public class HttpConfig {@Bean
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}
}步骤二：编写ClassesDao，完成远程调用
文章图片
package com.czxy.dao;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
@Repository
public class ClassesDao {@Resource
private RestTemplate restTemplate;
@GetMapping
public List findAll(){
ResponseEntity entity = restTemplate.getForEntity("http://localhost:8082/classes", List.class);
List list = entity.getBody();
return list;
}}
步骤三：编写StudentService，调用ClassesDao
文章图片
package com.czxy.service;
import com.czxy.dao.ClassesDao;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
@Service
public class StudentService {@Resource
private ClassesDao classesDao;
public List findAll() {
return classesDao.findAll();
}
}步骤四：编写StudentController，调用StudentService直接显示数据
文章图片
package com.czxy.controller;
import com.czxy.service.StudentService;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
@RestController
@RequestMapping("/student")
public class StudentController {@Resource
private StudentService studentService;
@GetMapping
public List findAll(){
return studentService.findAll();
}
}步骤五：测试
文章图片
优化：服务调用 修改HttpConfig类，使RestTemplate支持通过服务名调用
文章图片
修改Dao，使用服务名调用
文章图片
@GetMapping
public List findAll(){
ResponseEntity entity = restTemplate.getForEntity("http://classes-service/classes", List.class);
List list = entity.getBody();
return list;
}
Eureka高级 优化集群：高可用的Eureka Server Eureka Server即服务的注册中心，在刚才的案例中，我们只有一个Eureka Server，事实上Eureka Server也可以是一个集群，形成高可用的Eureka中心。
- 服务同步
- 动手搭建高可用的EurekaServer
文章图片
我们假设要搭建两条EurekaServer的集群，端口分别为：10086和10087
步骤一：分别为两个端口配置yml文件
文章图片
application-10086.yml 配置
# 端口号
server:
port: 10086
# 服务名称
spring:
application:
name: cloud-eureka-1007
# eureka的配置
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:10087/eureka/# 注册中心的地址
register-with-eureka: true# 是否注册自己的信息到注册中心，默认是true
fetch-registry: true# 是否拉取其它服务的信息，默认是trueapplication-10087.yml 配置
# 端口号
server:
port: 10087
# 服务名称
spring:
application:
name: cloud-eureka-1007
# eureka的配置
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:10086/eureka/# 注册中心的地址
register-with-eureka: true# 是否注册自己的信息到注册中心，默认是true
fetch-registry: true# 是否拉取其它服务的信息，默认是true所谓的高可用注册中心，其实就是把EurekaServer自己也作为一个服务进行注册，这样多个EurekaServer之间就能互相发现对方，从而形成集群。因此我们做了以下修改：
- 删除了register-with-eureka=false和fetch-registry=false两个配置。因为默认值是true，这样就会吧自己注册到注册中心了。
- 把service-url的值改成了另外一台EurekaServer的地址，而不是自己
- 步骤二：配置启动器
-Dspring.profiles.active=10086
文章图片
文章图片
步骤三：测试
注意：10086端口启动后，将一直报错，再等待10087端口，10087启动后错误消失
文章图片
文章图片
步骤四：将“classes-service”注册到10086，将自动同步到10087
文章图片
步骤七：手动将服务注册到Eureka集群
因为EurekaServer不止一个，可以通过service-url设置多个注册地址
eureka:
client:
service-url: #注册中心位置,多个地址以','隔开
defaultZone: http://localhost:10086/eureka/,http://localhost:10087/eureka
文章图片
优化：服务提供者配置 服务提供者要向EurekaServer注册服务，并且完成服务续约等工作。
- 服务注册
- 服务续约
有两个重要参数可以修改服务续约的行为：
eureka:
client:
lease-renewal-interval-in-seconds: 5#服务续约(renew)的间隔,默认值90秒
lease-expiration-duration-in-seconds: 10#服务失效时间,默认为30秒- lease-expiration-duration-in-seconds：服务失效时间，默认值90秒
- lease-renewal-interval-in-seconds：服务续约(renew)的间隔，默认为30秒
但是在开发时，这个值有点太长了，经常我们关掉一个服务，会发现Eureka依然认为服务在活着。所以我们在开发阶段可以适当调小。
server:
port: 8080
spring:
application:
name: service
eureka:
client:
service-url: #注册中心位置
defaultZone: http://localhost:10086/eureka/
instance: #web页面显示效果和访问路径
instance-id: ${spring.application.name}:${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
prefer-ip-address: true
lease-renewal-interval-in-seconds: 5#5秒一次心跳
lease-expiration-duration-in-seconds: 10#10秒及过期
文章图片
优化：服务消费者配置
- 获取服务列表
eureka:
client:
registry-fetch-interval-seconds: 5server:
port: 9090
spring:
application:
name: client
eureka:
client:
service-url: #注册中心位置
defaultZone: http://localhost:10087/eureka/
registry-fetch-interval-seconds: 5 #从注册中心，获得列表的间隔时间
instance: #web页面显示效果和访问路径
instance-id: ${spring.application.name}:${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
prefer-ip-address: true
文章图片
生产环境中，我们不需要修改这个值。
但是为了开发环境下，能够快速得到服务的最新状态，我们可以将其设置小一点。
注册中心优化：失效剔除和自我保护 服务端配置
eureka.server.enable-self-preservation ，是否开启自我保护模式，默认为true。
eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms， 清理无效节点的时间间隔，默认60000毫秒
# eureka的配置
eureka:
server:
enable-self-preservation: true #是否开启自我保护模式
eviction-interval-timer-in-ms: 4000 # 清理无效节点的时间间隔
文章图片
- 失效剔除
可以通过eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms参数对其进行修改，单位是毫秒，生成环境不要修改。
这个会对我们开发带来极大的不变，你对服务重启，隔了60秒Eureka才反应过来。开发阶段可以适当调整，比如10S
# eureka的配置
eureka:
server:
eviction-interval-timer-in-ms: 4000 # 清理无效节点的时间间隔（缺省为60*1000ms）自我保护
我们关停一个服务，就会在Eureka面板看到一条警告：
这是触发了Eureka的自我保护机制。当一个服务未按时进行心跳续约时，Eureka会统计最近15分钟心跳失败的服务实例的比例是否超过了85%。在生产环境下，因为网络延迟等原因，心跳失败实例的比例很有可能超标，但是此时就把服务剔除列表并不妥当，因为服务可能没有宕机。Eureka就会把当前实例的注册信息保护起来，不予剔除。生产环境下这很有效，保证了大多数服务依然可用。
但是这给我们的开发带来了麻烦， 因此开发阶段我们都会关闭自我保护模式：
# eureka的配置
eureka:
server:
enable-self-preservation: true #是否开启自我保护模式（缺省为true）优化总结
文章图片
负载均衡 在刚才的案例中，我们启动了一个classes-service，然后通过DiscoveryClient来获取服务实例信息，然后获取ip和端口来访问。
但是实际环境中，我们往往会开启很多个eureka-service的集群。此时我们获取的服务列表中就会有多个，到底该访问哪一个呢？
一般这种情况下我们就需要编写负载均衡算法，在多个实例列表中进行选择。
文章图片
不过Eureka中已经帮我们集成了负载均衡组件：Ribbon，简单修改代码即可使用。
什么是Ribbon：
文章图片
接下来，我们就来使用Ribbon实现负载均衡。
启动两个服务实例 首先我们启动两个classes-service实例，一个9010，一个9011。
步骤一：为两个端口号配置yml文件
文章图片
application-9010.yml
文章图片
application-9011.yml
文章图片
步骤二：配置两个启动项
文章图片
文章图片
测试
文章图片
开启负债均衡 因为Eureka中已经集成了Ribbon，所以我们无需引入新的依赖。直接修改代码：
在RestTemplate的方法上添加@LoadBalanced注解即可
文章图片
修改 ClassesController ，添加标识内容
package com.czxy.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 桐叔
* @email liangtong@itcast.cn
*/
@RestController
@RequestMapping("/classes")
public class ClassesController {@Resource
private HttpServletRequest request;
@GetMapping
public List findAll(){
List list = new ArrayList<>();
list.add("Java12班");
list.add("Java34班");
list.add("服务端端口：" + request.getServerPort());
return list;
}
}访问“学生服务”进行测试：
文章图片
扩展：源码追踪 为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。
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。它就是LoadBalancerInterceptor
我们进行源码跟踪：
文章图片
继续跟入execute方法：发现获取了8082端口的服务
文章图片
再跟下一次，发现获取的是8081：
文章图片
优化：负载均衡策略 为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？ 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。
通过对底层原理的分析，Ribbon采用是负载均衡策略进行的处理。
负载均衡策略初体验
第一步】添加整合Junit的坐标
文章图片
org.springframework.boot
spring-boot-starter-test
【第二步】编写测试类
文章图片
package com.czxy;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonLoadBalancerClient;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import javax.annotation.Resource;
/**
* @author 桐叔
* @email liangtong@itcast.cn
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = StudentApplication.class)
public class TestRibbon {
@Resource
private RibbonLoadBalancerClient client;
@Test
public void test(){
for (int i = 0;
i < 100;
i++) {
ServiceInstance instance = this.client.choose("classes-service");
System.out.println(instance.getHost() + ":" + instance.getPort());
}
}}
文章图片
结果：
文章图片
负载均衡的配置
SpringBoot提供了修改负载均衡规则的配置入口：
{服务名称}.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=具体策略例如：
# 指定服务设置负载均衡策略
classes-service:
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
文章图片
再次测试，发现结果变成了随机：
文章图片
常见策略的配置（注意：下面提供了3个策略，同时只能使用一个。）
文章图片
优化：重试机制 CAP原则
注册中心通常需要遵循CAP原则，CAP指的是在一个分布式系统中，Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），往往三者不可兼得。
Eureka的服务治理主要强调是AP：即可用性和可靠性。
Eureka为了实现更高的服务可用性，牺牲了一定的一致性，极端情况下它宁愿接收故障实例也不愿丢掉健康实例，正如我们上面所说的自我保护机制。
但是，此时如果我们调用了这些不正常的服务，调用就会失败，从而导致其它服务不能正常工作！这显然不是我们愿意看到的。
效果演示
【第一步】我们现在关闭一个classes-service 9011实例：
【第二步】因为服务剔除的延迟，student-service并不会立即得到最新的服务列表，此时再次访问你会得到错误提示
文章图片
【第三步】整合Spring Retry
此时，9010服务其实是正常的。
文章图片
重试机制：Retry
因此Spring Cloud 整合了Spring Retry 来增强RestTemplate的重试能力，当一次服务调用失败后，不会立即抛出一次，而是再次重试另一个服务。
引入spring-retry依赖
文章图片
org.springframework.retry
spring-retry
只需要简单配置即可实现Ribbon的重试：
server:
port: 9020
spring:
application:
name: student-service
cloud:
loadbalancer:
retry:
enabled: true
eureka:
client:
service-url: #注册中心位置,多个地址以','隔开
defaultZone: http://localhost:10086/eureka/,http://localhost:10087/eureka
registry-fetch-interval-seconds: 5 #从注册中心，获得列表的间隔时间
instance: #web页面显示效果和访问路径
instance-id: ${spring.application.name}:${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
prefer-ip-address: true
lease-renewal-interval-in-seconds: 5#服务续约(renew)的间隔,默认值90秒
lease-expiration-duration-in-seconds: 10#服务失效时间,默认为30秒
# 指定服务设置负载均衡策略
#classes-service:
#ribbon:
#NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
#NFLoadBalancerRuleClassName : com.netflix.loadbalancer.BestAvailableRule#并发最少
#NFLoadBalancerRuleClassName : com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule#请求时间权重classes-service:
ribbon:
ConnectTimeout: 250# Ribbon的连接超时时间
ReadTimeout: 1000# Ribbon的数据读取超时时间
OkToRetryOnAllOperations: true# 是否对所有操作都进行重试
MaxAutoRetriesNextServer: 1# 切换实例的重试次数
MaxAutoRetries: 1# 对当前实例的重试次数【第四步】我们重启eureka_client，测试，发现即使user-service2宕机，也能通过另一台服务实例获取到结果！
推荐阅读
- vue.js|学生信息管理 vue+Element UI+springboot 前后端分离
- Java毕业设计项目实战篇|Java项目:在线点餐系统(java+Springboot+Maven+mybatis+Vue+mysql+Redis)
- Spring|Spring Boot data Jpa 开发随笔随记
- SpringBoot|【随记】Springboot集成Redis配置(单机，集群)
- 缓存|springboot2+spring cache+redis缓存
- spring|Redis基础篇
- Java学习|SpringBoot---杂七杂八---终篇
- 面渣逆袭|Spring Bean生命周期，好像人的一生。。
- spring|Java最全面试题之Spring篇