1、微服务基础知识
1.1 系统架构的演变
随着互联⽹的发展，⽹站应⽤的规模不断扩⼤，常规的应⽤架构已⽆法应对，分布式服务架构以及微服 务架构势在必⾏，必需⼀个治理系统确保架构有条不紊的演进。
1.1.1 单体应用架构
Web应⽤程序发展的早期，⼤部分web⼯程(包含前端⻚⾯,web层代码,service层代码,dao层代码)是将所有的功能模块,打包到⼀起并放在⼀个web容器中运⾏。
比如搭建⼀个电商系统：客户下订单，商品展示，⽤户管理。这种将所有功能都部署在⼀个web容器中 运行的系统就叫做单体架构。
优点
①所有功能集成在一个项目工程中
②项目架构简单，前期开发成本低，周期短，适合小型项目
缺点
①全部功能集成在⼀个⼯程中，对于大型项目不易开发、扩展及维护。
②系统性能扩展只能通过扩展集群结点，成本⾼、有瓶颈。
③技术栈受限。
1.1.2 垂直应用架构
当访问量逐渐增⼤，单⼀应⽤增加机器带来的加速度越来越⼩，将应⽤拆成互不相⼲的⼏个应⽤，以提升效率
优点
①项⽬架构简单，前期开发成本低，周期短，⼩型项⽬的⾸选。
②通过垂直拆分，原来的单体项⽬不⾄于⽆限扩⼤
③不同的项⽬可采⽤不同的技术。
缺点
①全部功能集成在⼀个⼯程中，对于⼤型项⽬不易开发、扩展及维护。
②系统性能扩展只能通过扩展集群结点，成本⾼、有瓶颈。
1.1.3 分布式SOA架构
SOA 全称为 Service-Oriented Architecture，即⾯向服务的架构。它可以根据需求通过⽹络对松散耦合的粗粒度应⽤组件(服务)进⾏分布式部署、组合和使⽤。⼀个服务通常以独⽴的形式存在于操作系统进程中。
站在功能的⻆度，把业务逻辑抽象成可复⽤、可组装的服务，通过服务的编排实现业务的快速再⽣，⽬ 的：把原先固有的业务功能转变为通⽤的业务服务，实现业务逻辑的快速复⽤。
通过上⾯的描述可以发现 SOA 有如下⼏个特点：分布式、可重⽤、扩展灵活、松耦合
当垂直应⽤越来越多，应⽤之间交互不可避免，将核⼼业务抽取出来，作为独⽴的服务，减少代码冗余，逐渐形成稳定 的服务中⼼，使前端应⽤能更快速的响应多变的市场需求
优点
①抽取公共的功能为服务,提⾼开发效率
②对不同的服务进⾏集群化部署解决系统压⼒
③基于ESB/DUBBO减少系统耦合
缺点
①抽取服务的粒度较⼤
②服务提供⽅与调⽤⽅接⼝耦合度较⾼
1.1.4 微服务架构
优点
①通过服务的原⼦化拆分，以及微服务的独⽴打包、部署和升级，⼩团队的交付周期将缩短，运维成本也将⼤幅度下降
②微服务遵循单⼀原则。微服务之间采⽤Restful等轻量协议传输。
缺点
①微服务过多，服务治理成本⾼，不利于系统维护
②分布式系统开发的技术成本⾼（容错、分布式事务等）
1.1.5 SOA与微服务的关系
SOA（ Service Oriented Architecture ）"⾯向服务的架构":他是⼀种设计⽅法，其中包含多个服务， 服务之间通过相互依赖最终提供⼀系列的功能。 ⼀个服务通常以独⽴的形式存在与操作系统进程中。各 个服务之间通过⽹络调⽤。
微服务架构:其实和SOA 架构类似,微服务是在SOA上做的升华，微服务架构强调的⼀个重点是"业务需 要 彻底的组件化和服务化" ，原有的单个业务系统会拆分为多个可以独⽴开发、设计、运⾏的⼩应⽤。 这些⼩应⽤之间通过服务完成交互和集成。
1.2常⻅微服务框架
1.2.1 SpringCloud
Spring Cloud是⼀系列框架的有序集合。它利⽤Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基 础设施的开发，如服务发现注册、配置中⼼、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以⽤ Spring Boot的开发⻛格做到⼀键启动和部署。 Spring Cloud并没有重复制造轮⼦，它只是将⽬前各家 公司开发的⽐较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来，通过Spring Boot⻛格进⾏再封装屏蔽掉 了复杂的配置和实现原理，最终给开发者留出了⼀套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发⼯具 包
1.2.2 ServiceComb
Apache ServiceComb是业界第⼀个Apache微服务顶级项⽬， 是⼀个开源微服务解决⽅案,致⼒于帮助 企业、⽤户和开发者将企业应⽤轻松微服务化上云，并实现对微服务应⽤的⾼效运维管理。其提供⼀站 式开源微服务解决⽅案，融合SDK框架级、 0侵⼊ServiceMesh场景并⽀持多语⾔
1.2.3 ZeroC ICE
ZeroC IceGrid是ZeroC公司的杰作，继承了CORBA的⾎统，是新⼀代的⾯向对象的分布式系统中间件。 作为⼀种微服务架构，它基于RPC框架发展⽽来，具有良好的性能与分布式能⼒
2、SpringCloud概述
2.1 微服务中的相关概念
2.1.1 服务注册与发现
服务注册：服务实例将⾃身服务信息注册到注册中⼼。这部分服务信息包括服务所在主机IP和提供服务 的Port ，以及暴露服务⾃身状态以及访问协议等信息。
服务发现：服务实例请求注册中⼼获取所依赖服务信息。服务实例通过注册中⼼，获取到注册到其中的 服务实例的信息，通过这些信息去请求它们提供的服务。
2.1.2 负载均衡
负载均衡是⾼可⽤⽹络基础架构的关键组件，通常⽤于将⼯作负载分布到多个服务器来提⾼⽹站、应⽤、数据库或其他服务的性能和可靠性。
2.1.3 熔断
熔断这⼀概念来源于电⼦⼯程中的断路器（Circuit Breaker）。在互联⽹系统中，当下游服务因访问压 ⼒过⼤⽽响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可⽤性，可以暂时切断对下游服务的调⽤。这 种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。
2.1.4 链路追踪
随着微服务架构的流⾏，服务按照不同的维度进⾏拆分，⼀次请求往往需要涉及到多个服务。互联⽹应 ⽤构建在不同的软件模块集上，这些软件模块，有可能是由不同的团队开发、可能使⽤不同的编程语⾔ 来实现、有可能布在了⼏千台服务器，横跨多个不同的数据中⼼。因此，就需要对⼀次请求涉及的多个 服务链路进⾏⽇志记录，性能监控即链路追踪
2.1.5 API⽹关
API⽹关直⾯意思是将所有API调⽤统⼀接⼊到API⽹关层，由⽹关层统⼀接⼊和输出。 ⼀个⽹关的基本 功能有：统⼀接⼊、安全防护、协议适配、流量管控、⻓短链接⽀持、容错能⼒。有了⽹关之后，各个 API服务提供团队可以专注于⾃⼰的的业务逻辑处理，⽽API⽹关更专注于安全、流量、路由等问题
2.2 SpringCloud的介绍
Spring Cloud是⼀系列框架的有序集合。它利⽤Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基 础设施的开发，如服务发现注册、配置中⼼、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以⽤ Spring Boot的开发⻛格做到⼀键启动和部署。 Spring Cloud并没有重复制造轮⼦，它只是将⽬前各家 公司开发的⽐较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来，通过Spring Boot⻛格进⾏再封装屏蔽掉 了复杂的配置和实现原理，最终给开发者留出了⼀套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发⼯具 包
2.3 SpringCloud的架构
2.3.1 SpringCloud中的核⼼组件
Spring Cloud的本质是在 Spring Boot 的基础上，增加了⼀堆微服务相关的规范，并对应⽤上下⽂进⾏ 了功能增强。既然 Spring Cloud 是规范，那么就需要去实现，⽬前Spring Cloud 规范已有 Spring官 ⽅，Spring Cloud Netflix ，Spring Cloud Alibaba等实现。通过组件化的⽅式，Spring Cloud将这些实 现整合到⼀起构成全家桶式的微服务技术栈。
Spring Cloud Netflix组件:
|---------|---------|
| 组件名称 | 作⽤ |
| Eureka | 服务注册中⼼ |
| Feign | 声明式服务调⽤ |
| Ribbon | 客户端负载均衡 |
| Hystrix | 客户端容错保护 |
| Zuul | API服务⽹关 |
Spring Cloud Alibaba组件:
|---------|---------|
| 组件名称 | 作⽤ |
| Nacos | 服务注册中⼼ |
| Sentine | 客户端容错保护 |
Spring Cloud原⽣及其他组件:
|---------------|---------|
| 组件名称 | 作⽤ |
| Consu | 服务注册中⼼ |
| Config | 分布式配置中⼼ |
| Gateway | API服务⽹关 |
| Sleuth/Zipkin | 分布式链路追踪 |
3、案例搭建
使⽤微服务架构的分布式系统,微服务之间通过⽹络通信。我们通过服务提供者与服务消费者来描述微服 务间的调⽤关系。
我们以电商系统中常⻅的⽤户下单为例，⽤户向订单微服务发起⼀个购买的请求。在进⾏保存订单之前 需要调⽤商品微服务查询当前商品库存，单价等信息。在这种场景下，订单微服务就是⼀个服务消费 者，商品微服务就是⼀个服务提供者：
3.1 数据库表
我们需要用到以下三个表：
3.2 服务模块
创建公共⽗模块
springcloud_alibaba：此模块需要导入本次微服务所有模块所需的所有坐标：
XML
<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<!-- 项目基本信息 -->
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>springcloud_alibaba_8_19</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<name>springcloud_alibaba_8_19</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<!-- pom:父文件 -->
<packaging>pom</packaging>
<!-- 父项目的子模块 -->
<modules>
<module>shop_common</module>
<module>shop_user</module>
<module>shop_product</module>
<module>shop_order</module>
</modules>
<!-- 父工程 -->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.3.RELEASE</version>
</parent>
<!-- 依赖版本的锁定 -->
<properties>
<java.version>1.8</java.version>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<spring-cloud.version>Greenwich.RELEASE</spring-cloud.version>
<spring-cloud-alibaba.version>2.1.1.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
</properties>
<!--
dependencyManagement所包含的坐标，子项目不会直接继承，需要声明才可继承
-->
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
</project>//dependencyManagement 所包含的坐标，子项目不会直接继承，需要声明才可继承
创建公共模块
shop_common： ⽤于存放公共的实体类和⼯具类
//1.公共实体类(Order、Product、User)
//1.1 Order
java
//订单
@TableName("shop_order")
@Data
public class Order {
@TableId(value = "oid",type = IdType.AUTO)
private Long oid;//订单id
//用户
@TableField("uid")
private Integer uid;//用户id
@TableField("username")
private String username;//用户名
//商品
@TableField("pid")
private Integer pid;//商品id
@TableField("pname")
private String pname;//商品名称
@TableField("pprice")
private Double pprice;//商品单价
//数量
@TableField("number")
private Integer number;//购买数量
}//1.2 Product
java
//商品
@TableName(value = "shop_product")
@Data
public class Product {
@TableId(value = "pid",type = IdType.AUTO)
private Integer pid;//主键
@TableField("pname")
private String pname;//商品名称
@TableField("pprice")
private Double pprice;//商品价格
@TableField("stock")
private Integer stock;//库存
}//1.3 User
java
//用户
@TableName(value = "shop_user")
@Data
public class User {
@TableId(value = "uid",type = IdType.AUTO)
private Integer uid;//主键
@TableField("username")
private String username;//用户名
@TableField("password")
private String password;//密码
@TableField("telephone")
private String telephone;//手机号
}
XML
<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>springcloud_alibaba_8_19</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_common</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<!-- 依赖 -->
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
<version>3.4.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.12</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.56</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.16</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>创建订单微服务模块
shop_order ：端⼝号为809X
//1.配置文件(application.yml)
XML
server:
port: 8091
spring:
application:
name: service-order
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql:///testdb?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
username: root
password: 123456
XML
<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>springcloud_alibaba_8_19</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_order</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>shop_order</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<dependencies>
<!-- springboot-web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- shop-common -->
<dependency>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_common</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
//3.1 controller层--->OrderController类
java
@RestController
public class OrderController {
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
@Autowired
private IOrderService orderService;
//下单
@RequestMapping("/order/prod/{pid}")
public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid){
//调用商品微服务,查询商品信息
Product product=restTemplate.getForObject(
"http://localhost:8081/product/"+pid,Product.class);
//下单(创建订单)
Order order = new Order();
order.setUid(1);
order.setUsername("测试用户");
order.setPid(pid);
order.setPname(product.getPname());
order.setPprice(product.getPprice());
order.setNumber(1);
orderService.createOrder(order);
return order;
}在OrderController类中使用了RestTemplate调用微服务(详细介绍见3.3)
//3.2 dao层--->OrderMapper接口
java
@Mapper
public interface OrderMapper extends BaseMapper<Order> {
}//3.3 service层--->OrderServiceImpl实现类
--->IOrderService接口
java
public interface IOrderService extends IService<Order> {
//创建订单
void createOrder(Order order);
}
java
@Service
public class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper, Order> implements IOrderService {
@Autowired
private OrderMapper orderMapper;
@Override
public void createOrder(Order order) {
orderMapper.insert(order);
}
}
java
@SpringBootApplication
public class ShopOrderApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ShopOrderApplication.class, args);
}
@Bean
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}
}创建商品微服务模块
shop_product ：端⼝808X
XML
<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>springcloud_alibaba_8_19</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_product</artifactId>
<dependencies>
<!-- springboot-web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- shop-common -->
<dependency>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_common</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
XML
server:
port: 8081
spring:
application:
name: service-product
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql:///testdb?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
username: root
password: 123456
//3.1 controller--->ProductController类
java
@RestController
public class ProductController {
@Autowired
private IProductService productService;
//商品信息查询
@RequestMapping("/product/{pid}")
public Product product(@PathVariable("pid") Integer pid) {
Product product = productService.getById(pid);
return product;
}
}//3.2 dao层---> ProductMapper接口
java
@Mapper
public interface ProductMapper extends BaseMapper<Product> {
}//3.3 service层--->IProductService接口
java
public interface IProductService extends IService<Product> {
}--->ProductServiceImpl实现类
java
@Service
public class ProductServiceImpl extends ServiceImpl<ProductMapper, Product> implements IProductService {
}
XML
@SpringBootApplication
public class ShopProductApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ShopProductApplication.class, args);
}
}创建⽤户微服务模块
shop_user： 端⼝807X
XML
<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>springcloud_alibaba_8_19</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_user</artifactId>
<dependencies>
<!-- springboot-web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- shop-common -->
<dependency>
<groupId>com.apesource</groupId>
<artifactId>shop_common</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
XML
server:
port: 8071
spring:
application:
name: service-user
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql:///testdb?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
username: root
password: 123456//3.1 controller层---> UserController类
java
@RestController
public class UserController {
@Autowired
private IUserService userService;
}//3.2 dao层--->UserMapper接口
java
@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
}//3.3 service层 ---> IUserService接口
java
public interface IUserService extends IService<User> {
}--->UserServiceImel实现类
java
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements IUserService{
}3.3 服务调⽤
3.5.1 RestTemplate介绍
Spring框架提供的RestTemplate类可⽤于在应⽤中调⽤rest服务，它简化了与http服务的通信⽅式，统 ⼀了RESTful的标准，封装了http链接， 我们只需要传⼊url及返回值类型即可。相较于之前常⽤的 HttpClient ，RestTemplate是⼀种更优雅的调⽤RESTful服务的⽅式。
在Spring应⽤程序中访问第三⽅REST服务与使⽤Spring RestTemplate类有关。 RestTemplate类的设 计 原则与许多其他Spring 模板类(例如JdbcTemplate、JmsTemplate)相同，为执⾏复杂任务提供了⼀ 种具有默认⾏为的简化⽅法。
RestTemplate默认依赖JDK提供http连接的能⼒（HttpURLConnection），如果有需要的话也可以通过 setRequestFactory⽅法替换为例如 Apache HttpComponents、 Netty或OkHttp等其它HTTP library。 考虑到RestTemplate类是为调⽤REST服务⽽设计的，因此它的主要⽅法与REST的基础紧密相连就不⾜ 为奇了，后者是HTTP协议的⽅法:HEAD、GET、 POST、 PUT、 DELETE和OPTIONS。例如， RestTemplate类具有headForHeaders()、getForObject()、 postForObject()、 put()和delete()等⽅ 法。
3.5.2 RestTemplate⽅法介绍
启动order服务类，通过http:localhost:8091/order/prod/20访问数据：
//我们查看 shop-order表，发现下单任务成功：
