SpringCloud-微服务概述、SpringCloud入门概述、服务提供与消费

1.学习前言

1.1 学习前提

熟练使用SpringBoot 微服务快速开发框架
了解过Dubbo + Zookeeper 分布式基础
电脑配置内存不低于8G

1.2 文章大纲

Spring Cloud 五大组件

服务注册与发现------Netflix Eureka
负载均衡：

客户端负载均衡------Netflix Ribbon

服务端负载均衡：------Feign(其也是依赖于Ribbon，只是将调用方式RestTemplete 更改成Service 接口)

断路器------Netflix Hystrix
服务网关------Netflix Zuul
分布式配置------Spring Cloud Config

1.3 常见面试题

1.1 什么是微服务？

1.2 微服务之间是如何独立通讯的？

1.3 SpringCloud 和 Dubbo有那些区别？

1.4 SpringBoot 和 SpringCloud，请谈谈你对他们的理解

1.5 什么是服务熔断？什么是服务降级？

1.6 微服务的优缺点分别是什么？说下你在项目开发中遇到的坑

1.7 你所知道的微服务技术栈有哪些？列举一二

1.8 Eureka和Zookeeper都可以提供服务注册与发现的功能，请说说两者的区别

2. 微服务概述

2.1 什么是微服务？

什么是微服务？

微服务(Microservice Architecture) 是近几年流行的一种架构思想，关于它的概念很难一言以蔽之。

究竟什么是微服务呢？我们在此引用ThoughtWorks 公司的首席科学家 Martin Fowler 于2014年提出的一段话：

原文：https://martinfowler.com/articles/microservices.html

汉化：https://www.cnblogs.com/liuning8023/p/4493156.html

就目前而言，对于微服务，业界并没有一个统一的，标准的定义。
但通常而言，微服务架构是一种架构模式，或者说是一种架构风格 ，它体长将单一的应用程序划分成一组小的服务，每个服务运行在其独立的自己的进程内，服务之间互相协调，互相配置，为用户提供最终价值，服务之间采用轻量级的通信机制(HTTP)互相沟通，每个服务都围绕着具体的业务进行构建，并且能狗被独立的部署到生产环境中，另外，应尽量避免统一的，集中式的服务管理机制，对具体的一个服务而言，应该根据业务上下文，选择合适的语言，工具(Maven)对其进行构建，可以有一个非常轻量级的集中式管理来协调这些服务，可以使用不同的语言来编写服务，也可以使用不同的数据存储。

再来从技术维度角度理解下：

微服务化的核心就是将传统的一站式应用，根据业务拆分成一个一个的服务，彻底地去耦合，每一个微服务提供单个业务功能的服务，一个服务做一件事情，从技术角度看就是一种小而独立的处理过程，类似进程的概念，能够自行单独启动或销毁，拥有自己独立的数据库。

2.2 微服务与微服务架构

微服务

强调的是服务的大小，它关注的是某一个点，是具体解决某一个问题/提供落地对应服务的一个服务应用，狭义的看，可以看作是IDEA中的一个个微服务工程，或者Moudel。IDEA 工具里面使用Maven开发的一个个独立的小Moudel，它具体是使用SpringBoot开发的一个小模块，专业的事情交给专业的模块来做，一个模块就做着一件事情。强调的是一个个的个体，每个个体完成一个具体的任务或者功能。

微服务架构

一种新的架构形式，Martin Fowler 于2014年提出。

微服务架构是一种架构模式，它体长将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间相互协调，互相配合，为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中，服务与服务之间采用轻量级的通信机制**(如HTTP)互相协作，每个服务都围绕着具体的业务进行构建，并且能够被独立的部署到生产环境中，另外，应尽量避免统一的，集中式的服务管理机制，对具体的一个服务而言，应根据业务上下文，选择合适的语言、工具(如Maven)**对其进行构建。

2.3 微服务优缺点

优点

单一职责原则；
每个服务足够内聚，足够小，代码容易理解，这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求；
开发简单，开发效率高，一个服务可能就是专一的只干一件事；
微服务能够被小团队单独开发，这个团队只需2-5个开发人员组成；
微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的；
微服务能使用不同的语言开发；
易于和第三方集成，微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署，通过持续集成工具，如jenkins，Hudson，bamboo；
微服务易于被一个开发人员理解，修改和维护，这样小团队能够更关注自己的工作成果，无需通过合作才能体现价值；
微服务允许利用和融合最新技术；
微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML，CSS，或其他的界面混合;
每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库，也可以有统一的数据库；

缺点

开发人员要处理分布式系统的复杂性；
多服务运维难度，随着服务的增加，运维的压力也在增大；
系统部署依赖问题；
服务间通信成本问题；
数据一致性问题；
系统集成测试问题；
性能和监控问题；

2.4 微服务技术栈有那些？

微服务技术条目落地技术

服务开发 SpringBoot、Spring、SpringMVC等

服务配置与管理 Netfix公司的Archaius、阿里的Diamond等

服务注册与发现 Eureka、Consul、Zookeeper等

服务调用 Rest、PRC、gRPC

服务熔断器 Hystrix、Envoy等

负载均衡 Ribbon、Nginx等

服务接口调用(客户端调用服务的简化工具) Fegin等

消息队列 Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ等

服务配置中心管理 SpringCloudConfig、Chef等

服务路由(API网关) Zuul等

服务监控 Zabbix、Nagios、Metrics、Specatator等

全链路追踪 Zipkin、Brave、Dapper等

数据流操作开发包 SpringCloud Stream(封装与Redis，Rabbit，Kafka等发送接收消息)

时间消息总栈 SpringCloud Bus

服务部署 Docker、OpenStack、Kubernetes等

2.5 为什么选择SpringCloud作为微服务架构

选型依据
- 整体解决方案和框架成熟度
- 社区热度
- 可维护性
- 学习曲线
当前各大IT公司用的微服务架构有那些？
- 阿里：dubbo+HFS
- 京东：JFS
- 新浪：Motan
- 当当网：DubboX
  
  ...
各微服务框架对比

3. SpringCloud入门概述

3.1 SpringCloud是什么？

Spring官网：https://spring.io/

3.2 SpringCloud和SpringBoot的关系

SpringBoot专注于方便的开发单个个体微服务；
SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架，它将SpringBoot开发的一个个单体微服务，整合并管理起来，为各个微服务之间提供：配置管理、服务发现、断路器、路由、为代理、事件总栈、全局锁、决策竞选、分布式会话等等集成服务；
SpringBoot可以离开SpringCloud独立使用，开发项目，但SpringCloud离不开SpringBoot，属于依赖关系；
SpringBoot专注于快速、方便的开发单个个体微服务，
SpringCloud关注全局的服务治理框架；

3.3 Dubbo 和 SpringCloud技术选型

1. 分布式+服务治理Dubbo

目前成熟的互联网架构，应用服务化拆分 + 消息中间件

2. Dubbo 和 SpringCloud对比

可以看一下社区活跃度：

https://github.com/dubbo

https://github.com/spring-cloud

对比结果：

最大区别：Spring Cloud 抛弃了Dubbo的RPC通信，采用的是基于HTTP的REST方式

严格来说，这两种方式各有优劣。虽然从一定程度上来说，后者牺牲了服务调用的性能，但也避免了上面提到的原生RPC带来的问题。而且REST相比RPC更为灵活，服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约，不存在代码级别的强依赖，这个优点在当下强调快速演化的微服务环境下，显得更加合适。

品牌机和组装机的区别

社区支持与更新力度的区别

总结：二者解决的问题域不一样：Dubbo的定位是一款RPC框架，而SpringCloud的目标是微服务架构下的一站式解决方案。

3.4 SpringCloud能干嘛？

Distributed/versioned configuration 分布式/版本控制配置
Service registration and discovery 服务注册与发现
Routing 路由
Service-to-service calls 服务到服务的调用
Load balancing 负载均衡配置
Circuit Breakers 断路器
Distributed messaging 分布式消息管理
...

3.5 SpringCloud下载

官网：http://projects.spring.io/spring-cloud/

版本号有点特别：

SpringCloud没有采用数字编号的方式命名版本号，而是采用了伦敦地铁站的名称，同时根据字母表的顺序来对应版本时间顺序，比如最早的Realse版本：Angel，第二个Realse版本：Brixton，然后是Camden、Dalston、Edgware，目前最新的是Hoxton SR4 CURRENT GA通用稳定版。

自学参考书：

SpringCloud Netflix 中文文档：https://springcloud.cc/spring-cloud-netflix.html
SpringCloud 中文API文档(官方文档翻译版)：https://springcloud.cc/spring-cloud-dalston.html
SpringCloud中国社区：http://springcloud.cn/
SpringCloud中文网：https://springcloud.cc

4. SpringCloud Rest学习环境搭建：服务提供者

4.1 介绍

我们会使用一个Dept部门模块做一个微服务通用案例Consumer 消费者(Client )通过REST调用Provider 提供者(Server)提供的服务。
回顾Spring，SpringMVC，Mybatis等以往学习的知识。
Maven的分包分模块架构复习。

一个简单的Maven模块结构是这样的：

-- app-parent: 一个父项目(app-parent)聚合了很多子项目(app-util\app-dao\app-web...)
|-- pom.xml
|
|-- app-core
||---- pom.xml
|
|-- app-web
||---- pom.xml
......

一个父工程带着多个Moudule子模块

MicroServiceCloud父工程(Project)下初次带着3个子模块(Module)

microservicecloud-api 【封装的整体entity/接口/公共配置等】
microservicecloud-consumer-dept-80 【服务提供者】
microservicecloud-provider-dept-8001 【服务消费者】

4.2 SpringCloud版本选择

大版本说明

实际开发版本关系

使用后两个

4.3 创建父工程

使用spring Initializr新建父工程项目springcloud，切记Packageing是pom模式
主要是定义POM文件，将后续各个子模块公用的jar包等统一提取出来，类似一个抽象父类

pom.xml

xml 复制代码

<?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.haust</groupId>
    <artifactId>springcloud</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>springcloud-api</module>
        <module>springcloud-provider-dept-8001</module>
        <module>springcloud-consumer-dept-80</module>
        <module>springcloud-eureka-7001</module>
        <module>springcloud-eureka-7002</module>
        <module>springcloud-eureka-7003</module>
        <module>springcloud-provider-dept-8002</module>
        <module>springcloud-provider-dept-8003</module>
        <module>springcloud-consumer-dept-feign</module>
        <module>springcloud-provider-dept-hystrix-8001</module>
        <module>springcloud-consumer-hystrix-dashboard</module>
        <module>springcloud-zuul-9527</module>
        <module>springcloud-config-server-3344</module>
        <module>springcloud-config-client-3355</module>
        <module>springcloud-config-eureka-7001</module>
        <module>springcloud-config-dept-8001</module>
    </modules>

    <!--打包方式  pom-->
    <packaging>pom</packaging>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <junit.version>4.12</junit.version>
        <log4j.version>1.2.17</log4j.version>
        <lombok.version>1.16.18</lombok.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>0.2.0.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--springCloud的依赖-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Greenwich.SR1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--SpringBoot-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>2.1.4.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--数据库-->
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>5.1.47</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>druid</artifactId>
                <version>1.1.10</version>
            </dependency>
            <!--SpringBoot 启动器-->
            <dependency>
                <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
                <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>1.3.2</version>
            </dependency>
            <!--日志测试~-->
            <dependency>
                <groupId>ch.qos.logback</groupId>
                <artifactId>logback-core</artifactId>
                <version>1.2.3</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>junit</groupId>
                <artifactId>junit</artifactId>
                <version>${junit.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>log4j</groupId>
                <artifactId>log4j</artifactId>
                <version>${log4j.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>${lombok.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

</project>

父工程为springcloud，其下有多个子mudule，详情参考完整代码了解

4.4、创建子工程

1、使用maven项目新建模块springcloud-api

①pom导入依赖

②创建数据库表

插入数据

③实体类

java 复制代码

package com.kdz.springcloud.pojo;

import lombok.*;
import lombok.experimental.Accessors;

import java.io.Serializable;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Accessors(chain = true) // 链式写法
public class Dept implements Serializable {

        private Long deptno;
        private String dname;
        //每个数据存在哪个数据库的字段~微服务，一个服务对应一个数据量，同一个信息可能存在不同的数据库
        private String db_source;

}

2、springcloud-provider-dept-8001

①将有实体类的模块api module 用pom文件的方式导入依赖

注意：版本号对应创建时的

②application.yml

yml 复制代码

server:
  port: 8001
# mybatis配置
mybatis:
  type-aliases-package: com.kdz.springcloud.pojo
  config-location: classpath:mybatis/mybatis-config.xml
  mapper-locations: classpath:mybatis/mapper/*.xml

# spring配置
spring:
  application:
    name: springcloud-provider-dept
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/springcloud01?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
    username: root
    password: 123456

③配置mybatis-config.xml

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"
        ?><!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <settings>
        <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
        <!--开启二级缓存-->
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
</configuration>

④Mapper层

java 复制代码

package com.kdz.springcloud.dao;

import com.kdz.springcloud.pojo.Dept;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.List;

@Mapper
@Repository
public interface DeptDao {
    public boolean addDept(Dept dept);
    public Dept queryById(Long id);
    public List<Dept> queryAll();
}

⑤mapper对应的xml

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.kdz.springcloud.dao.DeptDao">
    <insert id="addDept" parameterType="Dept">
        insert into dept (dname, db_source)
           values (#{dname}, DATABASE())    </insert>
    <select id="queryById" resultType="Dept" parameterType="Long">
        select * from dept where deptno = #{deptno}
          </select>
    <select id="queryAll" resultType="Dept">
        select * from dept
         </select>
</mapper>

⑥service层

注意：接口注入的是Dao层，小心别注入Service层，否则就死循环了

java 复制代码

package com.kdz.springcloud.service;

import com.kdz.springcloud.pojo.Dept;
import com.kdz.springcloud.dao.DeptDao;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService{

    @Autowired
    private DeptDao deptDao;
    @Override
    public boolean addDept(Dept dept) {
        return deptDao.addDept(dept);
    }

    @Override
    public Dept queryById(Long id) {
        return deptDao.queryById(id);
    }
    @Override
    public List<Dept> queryAll() {
        return deptDao.queryAll();
    }
}

⑦提供Restful服务的controller

java 复制代码

package com.kdz.springcloud.controller;

import com.kdz.springcloud.pojo.Dept;
import com.kdz.springcloud.service.DeptService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
public class DeptController {

    @Autowired
    DiscoveryClient client;

    private final DeptService deptService;

    public DeptController(DeptService deptService) {
        this.deptService = deptService;
    }

    @PostMapping("/dept/add")
    public boolean addDept(@RequestBody Dept dept) {
        return deptService.addDept(dept);
    }

    @GetMapping("/dept/get/{id}")
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id) {
        Dept dept = deptService.queryById(id);
        if (dept == null) {
            throw new RuntimeException("Fail");
        }
        return dept;
    }

    @GetMapping("/dept/list")
    public List<Dept> queryAll() {

        return deptService.queryAll();
    }

    /**
     * 获取一些注册进来的微服务的信息~，
     *
     * @return
     */
    @GetMapping("/dept/discovery")
    public Object discovery() {
        // 获取微服务列表的清单
        List<String> services = client.getServices();
        System.out.println("discovery=>services:" + services);
        // 得到一个具体的微服务信息,通过具体的微服务id，applicaioinName；
        List<ServiceInstance> instances = client.getInstances("SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT");//具体微服务的名字
        for (ServiceInstance instance : instances) {
            System.out.println(
                    instance.getHost() + "\t" + // 主机名称
                            instance.getPort() + "\t" + // 端口号
                            instance.getUri() + "\t" + // uri
                            instance.getServiceId() // 服务id
            );
        }
        return this.client;
    }
}

注意：get方式传递参数，一定要加@PathVariable()注解

⑧配置启动类

手动配置启动类，小心别漏了org.springframework.boot.SpringApplication

测试效果：

服务消费者

localhost默认80端口

注：80端口占用的话，换一个端口

springcloud-consumer-dept-80

1、添加依赖

2、配置application.yml

3、先理解一下RestTemplate的源码，在config中注入RestTemplate的bean到容器中

java 复制代码

package com.kdz.springcloud.config;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@Configuration
public class ConfigBean {
    //    配置负载均衡
    //    IRule
    //    RoundRobinRule 轮询
    //    RandomRule 随机
    //    AvailabilityFilteringRule 会先过滤，跳闸，访问故障的服务，对剩下的进行轮询
    //    RetryRule：会先按照论照轮询获取服务~如果服务获取失败，则会在指定的时间内进行，重试@LoadBalanced
    @Bean
    @LoadBalanced    //实际上是客户端是通过http请求去的形式访问服务注册中心，并从服务中心获取服务器的地址
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

4、controller层：使用RestTemplate的提供的多种便捷访问远程http服务的方法，简单的Restful服务模板

java 复制代码

package com.kdz.springcloud.controller;

import com.kdz.springcloud.pojo.Dept;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import java.util.List;

@RestController
public class DeptConsumerController {

       // 理解：消费者，不应该有service层
       // RestTemplate ... 供我们直接调用就可以了！注册到spring中
      @Autowired
      private RestTemplate restTemplate;

       // 提供多种远程便捷访问远程http服务的方法
//      private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";

       //使用ribbon作为负载均衡，这里的地址应该是一个变量，通过服务名来访问
       private static final String REST_URL_PREFIX = "http://SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT";

       @RequestMapping("/consumer/dept/add")
       public boolean add(Dept dept) {
           return restTemplate.postForObject(REST_URL_PREFIX + "/dept/add", dept, Boolean.class);
       }    //    没有service层，通过http://localhost:8001/dept/list返回

      @RequestMapping("/consumer/dept/get/{id}")
      public Dept get(@PathVariable("id") Long id) {
           return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX + "/dept/get/" + id, Dept.class);
      }

      @RequestMapping("/consumer/dept/list")
      public List<Dept> list() {
          return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX + "/dept/list", List.class);
       }
}

注意1：查看源码区别postForObject()和getForObject()

注意2：使用get请求传参的时候，一定要加上@PathVariable()注解，否则会报400的错误，bad request

5、编辑启动类

6、先开启provider的服务，再开启消费者的服务

注意：配置语法

由于不是跳转页面，而是返回字符串的，所以需要改为@RestController

测试效果：

SpringCloud-微服务概述、SpringCloud入门概述、服务提供与消费到此完结，笔者归纳、创作不易，大佬们给个3连再起飞吧