【SpringCloud】1.初识微服务

专栏目录
0.docker快速入门
1.初识微服务
2.Gateway网关路由
3.微服务配置管理

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微服务

微服务是一种软件架构风格，以专注于单一职责的小型项目为基础，组合出复杂的大型应用。

微服务顾名思义，就是很小的服务，所以它属于面向服务架构的一种。通俗一点来说，微服务类似于古代著名的发明，活字印刷术，每个服务都是一个组件，通过编排组合的方式来使用，从而真正做到了独立、解耦、组件化、易维护、可复用、可替换、高可用、最终达到提高交付质量、缩短交付周期的效果。

从专业的角度来看，微服务架构是一种架构模式，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调、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，服务与服务间采用轻量级的通信机制互相沟通。每个服务都围绕着具体业务进行构建，并且能够被独立的部署到生产环境、类生产环境等。另外,应当尽量避免统一的、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、工具对其进行构建。

特点：

• 能拆分就拆分
• 纵向业务划分
• 由单一组织负责
• 细粒度
• 业务逻辑存在于每一个服务中
• 使用轻量级通信方式，如HTTP

Spring Cloud

Spring-Cloud官方文档

SpringCloud继承了各种微服务功能组件，并基于SpringBoot实现了组件的装配

注意SpringCloud、SpringBoot和JDK的版本适配

单体架构

将业务的所有功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署

优点：架构简单、部署成本低

缺点：团队协作成本高、系统发布效率低(如项目过大每次编译时间长等)、系统可用性差(无法应对高并发状况)

适合开发功能相对简单，规模较小的项目

通过maven的父子工程进行依赖管理

微服务架构

微服务架构是服务化思想指导下的一套最佳实践架构方案。

服务化： 将单体架构中功能模块拆分为多个独立项目

• 粒度小–功能模块划分适度
• 团队自治–每个项目由单独的开发团队或开发小组负责软件的完整生命周期
• 服务自治–将模块分别进行打包和部署

微服务拆分

服务拆分一定要考虑几个问题：

• 什么时候拆？
• 如何拆？

什么时候拆？

一般情况下，对于一个初创的项目，首先要做的是验证项目的可行性。因此这一阶段的首要任务是敏捷开发，快速产出生产可用的产品，投入市场做验证。为了达成这一目的，该阶段项目架构往往会比较简单，很多情况下会直接采用单体架构，这样开发成本比较低，可以快速产出结果，一旦发现项目不符合市场，损失较小。

如果这一阶段采用复杂的微服务架构，投入大量的人力和时间成本用于架构设计，最终发现产品不符合市场需求，等于全部做了无用功。

所以，对于大多数小型项目来说，一般是先采用单体架构，随着用户规模扩大、业务复杂后再逐渐拆分为微服务架构。这样初期成本会比较低，可以快速试错。但是，这么做的问题就在于后期做服务拆分时，可能会遇到很多代码耦合带来的问题，拆分比较困难（前易后难）。

而对于一些大型项目，在立项之初目的就很明确，为了长远考虑，在架构设计时就直接选择微服务架构。虽然前期投入较多，但后期就少了拆分服务的烦恼（前难后易）。

怎么拆？

之前我们说过，微服务拆分时粒度要小，这其实是拆分的目标。具体可以从两个角度来分析：

• 高内聚：每个微服务的职责要尽量单一，包含的业务相互关联度高、完整度高。
• 低耦合：每个微服务的功能要相对独立，尽量减少对其它微服务的依赖，或者依赖接口的稳定性要强。

高内聚首先是单一职责，但不能说一个微服务就一个接口，而是要保证微服务内部业务的完整性为前提。目标是当我们要修改某个业务时，最好就只修改当前微服务，这样变更的成本更低。

一旦微服务做到了高内聚，那么服务之间的耦合度自然就降低了。

当然，微服务之间不可避免的会有或多或少的业务交互，比如下单时需要查询商品数据。这个时候我们不能在订单服务直接查询商品数据库，否则就导致了数据耦合。而应该由商品服务对应暴露接口，并且一定要保证微服务对外接口的稳定性（即：尽量保证接口外观不变）。虽然出现了服务间调用，但此时无论你如何在商品服务做内部修改，都不会影响到订单微服务，服务间的耦合度就降低了。

明确了拆分目标，接下来就是拆分方式了。我们在做服务拆分时一般有两种方式：

• 纵向拆分
• 横向拆分

所谓纵向拆分，就是按照项目的功能模块来拆分。例如黑马商城中，就有用户管理功能、订单管理功能、购物车功能、商品管理功能、支付功能等。那么按照功能模块将他们拆分为一个个服务，就属于纵向拆分。这种拆分模式可以尽可能提高服务的内聚性。

而横向拆分，是看各个功能模块之间有没有公共的业务部分，如果有将其抽取出来作为通用服务。例如用户登录是需要发送消息通知，记录风控数据，下单时也要发送短信，记录风控数据。因此消息发送、风控数据记录就是通用的业务功能，因此可以将他们分别抽取为公共服务：消息中心服务、风控管理服务。这样可以提高业务的复用性，避免重复开发。同时通用业务一般接口稳定性较强，也不会使服务之间过分耦合。

服务调用

微服务进行了拆分，实现了数据和服务的隔离，需要在网络上进行相互调用

通过服务的接口进行相互调用，通过发起HTTP请求实现

RestTemplate

Spring提供的工具，可方便实现Http请求的发送

①注入Rest Template到Spring容器

②调用Api发起远程调用

示例：

// 利用RestTemplate.exchange()发起http请求，得到http的响应
ResponseEntity<List<ItemDTO>> response = restTemplate.exchange(
    "http://localhost:8081/items?ids={ids}",//请求url
    HttpMethod.GET,//请求方式
    null,//requestEntity
    new ParameterizedTypeReference<List<ItemDTO>>() {},
//查询的集合使用ParameterizedTypeReferrence
    Map.of("ids", CollUtil.join(itemIds, ","))//url中占位符的参数，将itemIds中用","连接
);

//解析响应
if(!response.getStatusCode().is2xxSuccessful()){
    // 查询失败，直接结束
    return;
}
List<ItemDTO> items = response.getBody();
if (CollUtils.isEmpty(items)) {
    return;
}

服务治理

服务调用时的服务地址是不确定的，无法事先写死

注册中心

• 注册中心：记录并监控微服务各实例状态，推送服务变更信息
• 服务提供者：提供服务，注册服务信息到注册中心，暴露服务接口，供其他服务调用
• 服务消费者：使用服务，在注册中心订阅服务，得到服务的信息，调用其他服务的接口

心跳：所有服务定期向注册中心发送自己的服务信息

Nacos注册中心

阿里巴巴的产品，已加入SpringCloudAlibaba，除此之外还有Eureka，Consul等注册中心

快速使用

• 需要建立Nacos的数据库，用来存放Nacos数据

数据库的SQL文件在../nacos/conf/中

图片内容来自：黑马程序员

• 需要配置文件/root/nacos/custom.env，关于数据库的配置

图片内容来自：黑马程序员

• 部署至docker

# localhost:8848/nacos
docker run -d \
--name nacos \
--env-file ./nacos/custom.env \
-p 8848:8848 \
-p 9848:9848 \
-p 9849:9849 \
--restart=always \
nacos/nacos-server:v2.1.0-slim

服务注册

①引入nacos discovery依赖：

<dependency>
	<groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
dependency>

②配置Nacos地址

spring:
	application:
		name: #服务名称
	cloud:
		nacos: 
			server-addr: localhost:8848 #nacos地址

服务发现

①引入nacos discovery依赖

<dependency>
	<groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
dependency>

②配置nacos地址

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101:8848

③服务发现

private final DiscoveryClient discoveryClient;
private void handler(List<BeanClass> vos){
    //1.根据服务名称，拉取服务实例列表
    List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("服务名称");
    //2.负载均衡，选择一个实例
    ServiceInstance instance = instances.get(RandomUtil.randomInt(instances.size()));
    //3.获取实例的IP和端口
    URI uri = instance.getUri();
    //4.进行服务调用
}

OpenFeign

声明式的Http客户端，基于SpringMVC常见注解优化服务调用的Http请求

快速入门

①引入依赖，包括OpenFeign和负载均衡组件SpingCloudLoadBalancer

   
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-openfeignartifactId>
  dependency>
  
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancerartifactId>
  dependency>

②启用OpenFeign，使用EnableFeignClients的注解在启动项上

@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class ProjectApplication(){...}

③编写OpenFeign客户端

@FeignClient(value="服务名称")
public interface ServiceClient{
    @GetMapping("/select")//请求路径
    List<DTO> queryItemByIds(@RequetrParam("ids") Collection<Long> ids);//请求参数
}

④使用FeignClient实现远程调用

List<DTO> items = serviceClient.queryItemByIds(List.of(1,2,3));

连接池

Feign底层发起http请求，依赖于其它的框架。其底层支持的http客户端实现包括：

• HttpURLConnection：默认实现，不支持连接池
• Apache HttpClient ：支持连接池
• OKHttp：支持连接池

因此我们通常会使用带有连接池的客户端来代替默认的HttpURLConnection。比如，我们使用OK Http.

①引入依赖

<dependency>
  <groupId>io.github.openfeigngroupId>
  <artifactId>feign-okhttpartifactId>
dependency>

②开启连接池

feign:
  okhttp:
    enabled: true # 开启OKHttp功能

日志配置

OpenFeign只会在FeignClient所在包的日志级别为DEBUG时，才会输出日志。而且其日志级别有4级：

• NONE：不记录任何日志信息，这是默认值。
• BASIC：仅记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间
• HEADERS：在BASIC的基础上，额外记录了请求和响应的头信息
• FULL：记录所有请求和响应的明细，包括头信息、请求体、元数据。

Feign默认的日志级别就是NONE，所以默认我们看不到请求日志。

①定义日志级别

import feign.Logger;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

public class DefaultFeignConfig {
    @Bean
    public Logger.Level feignLogLevel(){
        return Logger.Level.FULL;
    }
}

②配置日志

• 局部生效：在某个FeignClient中配置，只对该客户端生效

@FeignClient(value = "item-service", configuration = DefaultFeignConfig.class)
//configuration使用定义的日志级别

• 全局生效：在@EnableFeignClients中配置，针对所有客户端生效

@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfig.class)