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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:1.降低服务耦合2.有利于服务升级和拓展
缺点:服务调用关系错综复杂
微服务 是一种经过良好架构设计的分布式架构方案
微服务的架构特征:
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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
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自治:团队独立、技术独立、数据独立,独立部署和交付
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面向服务:服务提供统一标准的接口,与语言和技术无关
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**隔离性强:**服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题
微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准
SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架
集成了各种优秀微服务功能组件
服务拆分原则
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不同微服务,不要重复开发相同业务
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微服务数据独立,不要访问其它微服务的数据库
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微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其它微服务调用
Eureka
1.搭建注册中心
2.服务注册,把服务注册eureka
3.服务发现,通过负载均衡挑选一个服务,实现远程调用
Ribbon负载均衡
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
**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
,这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截,然后从Eureka根据服务id获取服务列表,随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息,替换服务id
Ribbon负载均衡的原理
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:
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拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
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RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称,也就是user-service
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DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
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eureka返回列表,localhost:8081、localhost:8082
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IRule利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如localhost:8081
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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
Ribbon负载均衡策略IRule
默认的实现就是ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案
Ribbon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,可以通过配置开启饥饿加载
Nacos注册中心
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。
Nacos就将同一机房内的实例 划分为一个集群。
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。
Nacos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。
权重配置
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。
注意:如果权重修改为0,则该实例永远不会被访问
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
Nacos与Eureka的区别
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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。
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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
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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
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一方面可以将配置集中管理,另一方可以在配置变更时,及时通知微服务,实现配置的热更新。
配置热更新
方式一:在@Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope
方式二:使用@ConfigurationProperties注解代替@Value注解。 在user-service服务中,添加一个类,读取patterrn.dateformat属性
配置共享的优先级
Feign远程调用
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RestTemplate的代码可读性差,编程体验不统一 ,参数复杂URL难以维护。
如何使用
使用Feign的步骤: ① 引入依赖 ② 添加@EnableFeignClients注解 ③ 编写FeignClient接口 ④ 使用FeignClient中定义的方法代替RestTemplate
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。或使用配置文件方式配置。
Feign使用优化
1.日志级别尽量用basic
2.提高Feign的性能主要手段就是使用连接池代替默认的URLConnection。
Feign底层发起http请求,依赖于其它的框架。其底层客户端实现包括:
•URLConnection:默认实现,不支持连接池
•Apache HttpClient :支持连接池
•OKHttp:支持连接池
最佳实践
1、继承方式
简化这种重复的代码编写
2、抽取方式
将Feign的Client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。
Gateway服务网关
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。
网关作用
网关的核心功能特性:
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请求路由
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权限控制
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限流
架构图:
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:
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gateway
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zuul
Zuul是基于Servlet的实现,属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway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。
断言
server: port: 10010 # 网关端口 spring: application: name: gateway # 服务名称 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SpringCloudGateway还有十几个
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
路由过滤器的种类
Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。例如:
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 |
过滤器的作用是什么?
① 对路由的请求或响应做加工处理,比如添加请求头
② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效
defaultFilters的作用是什么?
① 对所有路由都生效的过滤器
全局过滤器
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GatewayFilter通过配置定义,处理逻辑是固定的;而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。
过滤器执行顺序
请求进入网关会碰到三类过滤器:当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter
排序的规则是什么呢?
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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。
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GlobalFilter通过实现Ordered接口,或者添加@Order注解来指定order值,由我们自己指定
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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。
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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。
Gateway解决跨域问题
跨域:域名不一致就是跨域,主要包括:
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域名不同: <www.taobao.com> 和 <www.taobao.org> 和 <www.jd.com> 和 miaosha.jd.com
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域名相同,端口不同:localhost:8080和localhost8081
跨域问题:浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求,请求被浏览器拦截的问题
解决跨域问题
在gateway服务的application.yml文件中,添加下面的配置:
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 - "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