Spring Boot 和 Spring Cloud 微服务开发实践详解

不能只会打代码2024-11-21 8:52

昨天没有及时更，先说声抱歉，今后不会了

对今天的讲解，大家可以看一下《Spring Boot 和 Spring Cloud 微服务开发实践》这本书，大学图书馆应该都有的，我觉得非常不错，很详细

那就进入今天的正题

随着云计算和互联网技术的快速发展，微服务架构逐渐成为构建大型分布式应用的标准方法之一。Spring Boot 和 Spring Cloud 是实现微服务架构的流行框架，它们共同为企业提供了构建高效、可扩展和可维护的微服务应用的强大工具。

本文将通过具体的案例，详细讲解如何使用 Spring Boot 和 Spring Cloud 构建微服务应用。

下一篇博客，我将通过一个具体的例子------一个在线购物系统，来展示如何使用 Spring Boot 和 Spring Cloud 构建一个完整的微服务架构。

1. Spring Boot 和 Spring Cloud 简介

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的快速开发工具，它的设计目标是简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。Spring Boot 通过自动配置、嵌入式服务器、以及对外部配置的支持，使得开发者可以快速构建出独立的、生产级别的基于 Spring 框架的应用程序。

Spring Cloud 是基于 Spring Boot 实现的一系列框架的集合，旨在解决分布式系统中的常见问题，如服务发现、配置管理、断路器、API 网关等。Spring Cloud 为开发者提供了一套完整的微服务解决方案，使得构建微服务架构变得更加简单和高效。

如果大家都忘了，可以看看我之前写的这两篇博客

1、详细且系统的Spring Boot应用开发https://blog.csdn.net/speaking_me/article/details/143189480

2、一次性全讲清楚！Spring Cloud微服务

https://blog.csdn.net/speaking_me/article/details/143349732

2. 构建基础的 Spring Boot 应用

假设我们要构建一个简单的用户管理服务，我们将使用 Spring Boot 创建一个 RESTful API。以下是详细的步骤：

步骤 1：创建 Spring Boot 项目

使用 Spring Initializr 创建一个新的 Spring Boot 项目，选择以下依赖：

  • Spring Web
  • Spring Boot DevTools
  • Lombok

创建完成后，项目结构如下：

user-service
├── src
│   ├── main
│   │   ├── java
│   │   │   └── com.example.userservice
│   │   │       ├── controller
│   │   │       │   └── UserController.java
│   │   │       ├── model
│   │   │       │   └── User.java
│   │   │       ├── repository
│   │   │       │   └── UserRepository.java
│   │   │       ├── service
│   │   │       │   └── UserService.java
│   │   │       └── UserServiceApplication.java
│   │   └── resources
│   │       └── application.properties
│   └── test
│       └── java
│           └── com.example.userservice
│               └── UserServiceApplicationTests.java
└── pom.xml

步骤 2：编写用户实体

在 model 包下创建 User.java 文件：

package com.example.userservice.model;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private String email;
}

步骤 3：编写用户仓库

在 repository 包下创建 UserRepository.java 文件：

package com.example.userservice.repository;

import com.example.userservice.model.User;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

步骤 4：编写用户服务

在 service 包下创建 UserService.java 文件：

package com.example.userservice.service;

import com.example.userservice.model.User;
import com.example.userservice.repository.UserRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    public List<User> getAllUsers() {
        return userRepository.findAll();
    }

    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElse(null);
    }

    public User createUser(User user) {
        return userRepository.save(user);
    }

    public User updateUser(Long id, User userDetails) {
        User user = userRepository.findById(id).orElse(null);
        if (user != null) {
            user.setName(userDetails.getName());
            user.setEmail(userDetails.getEmail());
            return userRepository.save(user);
        }
        return null;
    }

    public void deleteUser(Long id) {
        userRepository.deleteById(id);
    }
}

步骤 5：编写用户控制器

在 controller 包下创建 UserController.java 文件：

package com.example.userservice.controller;

import com.example.userservice.model.User;
import com.example.userservice.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping
    public List<User> getAllUsers() {
        return userService.getAllUsers();
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public User getUserById(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUserById(id);
    }

    @PostMapping
    public User createUser(@RequestBody User user) {
        return userService.createUser(user);
    }

    @PutMapping("/{id}")
    public User updateUser(@PathVariable Long id, @RequestBody User userDetails) {
        return userService.updateUser(id, userDetails);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteUser(@PathVariable Long id) {
        userService.deleteUser(id);
    }
}

步骤 6：配置应用

在 resources 目录下的 application.properties 文件中添加以下配置：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/userdb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

步骤 7：启动应用

在 UserServiceApplication.java 文件中启动应用：

package com.example.userservice;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class UserServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserServiceApplication.class, args);
    }
}

3. 配置服务发现

为了实现服务发现，我们将使用 Spring Cloud Eureka。以下是配置步骤：

步骤 1：创建 Eureka 服务注册中心

创建一个新的 Spring Boot 项目，选择以下依赖：

  • Spring Web
  • Spring Cloud Starter Netflix Eureka Server

修改 pom.xml 文件，添加 Spring Cloud 版本管理：

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Hoxton.SR12</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

在主类中添加 @EnableEurekaServer 注解：

package com.example.eurekaserver;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);
    }
}

在 application.properties 文件中配置 Eureka 服务注册中心：

server.port=8761
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false

步骤 2：配置用户服务

在用户服务项目中添加 Eureka 客户端依赖：

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

在 application.properties 文件中配置 Eureka 客户端：

spring.application.name=user-service
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

4. 配置中心

为了更好地管理配置，我们可以使用 Spring Cloud Config。以下是配置步骤：

步骤 1：创建配置中心

创建一个新的 Spring Boot 项目，选择以下依赖：

  • Spring Web
  • Spring Cloud Config Server

在主类中添加 @EnableConfigServer 注解：

package com.example.configserver;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.config.server.EnableConfigServer;

@SpringBootApplication
@EnableConfigServer
public class ConfigServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConfigServerApplication.class, args);
    }
}

在 application.properties 文件中配置 Config Server：

server.port=8888
spring.profiles.active=native
spring.cloud.config.server.native.search-locations=file:/config-repo/

步骤 2：配置用户服务

在用户服务项目中添加 Config Client 依赖：

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

在 bootstrap.properties 文件中配置 Config Client：

spring.application.name=user-service
spring.cloud.config.uri=http://localhost:8888

5. 断路器

为了提高系统的稳定性，我们可以使用 Hystrix 作为断路器。以下是配置步骤：

步骤 1：添加 Hystrix 依赖

在用户服务项目中添加 Hystrix 依赖：

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

步骤 2：配置 Hystrix

在主类中添加 @EnableCircuitBreaker 注解：

package com.example.userservice;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;

@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker
public class UserServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserServiceApplication.class, args);
    }
}

在用户服务中使用 @HystrixCommand 注解：

package com.example.userservice.controller;

import com.example.userservice.model.User;
import com.example.userservice.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.CircuitBreakerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Autowired
    private CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory;

    @GetMapping
    public List<User> getAllUsers() {
        return circuitBreakerFactory.create("getAllUsers").run(
                () -> userService.getAllUsers(),
                throwable -> Collections.emptyList()
        );
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public User getUserById(@PathVariable Long id) {
        return circuitBreakerFactory.create("getUserById").run(
                () -> userService.getUserById(id),
                throwable -> null
        );
    }

    @PostMapping
    public User createUser(@RequestBody User user) {
        return userService.createUser(user);
    }

    @PutMapping("/{id}")
    public User updateUser(@PathVariable Long id, @RequestBody User userDetails) {
        return userService.updateUser(id, userDetails);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteUser(@PathVariable Long id) {
        userService.deleteUser(id);
    }
}

6. API 网关

为了统一管理微服务之间的交互，我们可以使用 Spring Cloud Gateway 作为 API 网关。以下是配置步骤：

步骤 1：创建 API 网关

创建一个新的 Spring Boot 项目，选择以下依赖：

  • Spring Web
  • Spring Cloud Gateway
  • Spring Cloud Starter Netflix Eureka Discovery

在主类中添加 @EnableDiscoveryClient 注解：

package com.example.gateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableDiscoveryClient;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

在 application.properties 文件中配置 Gateway：

server.port=8080
spring.application.name=gateway-service
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/
spring.cloud.gateway.routes[0].id=user-service
spring.cloud.gateway.routes[0].uri=lb://user-service
spring.cloud.gateway.routes[0].predicates[0]=Path=/users/**

7. 总结

通过上述实践，我们详细讲解了如何使用 Spring Boot 和 Spring Cloud 构建一个简单的用户管理微服务应用。在这个过程中，我们使用了 Spring Boot 来快速创建和配置微服务，使用 Spring Cloud Eureka 实现了服务发现，使用 Spring Cloud Config 管理配置，使用 Hystrix 实现了断路器，最后使用 Spring Cloud Gateway 统一管理微服务之间的交互。

这些工具和技术的结合，不仅简化了微服务的开发和部署，还提高了系统的可扩展性和稳定性。

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