邊做邊學,基於Spring Cloud的微服務架構最佳實踐
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概述
微服務是可以獨立部署、水平擴展、獨立訪問(或者有獨立的資料庫)的服務單元,Spring Cloud則是用來管理微服務的一系列框架的有序集合。利用Spring Boot的開發便利性,Spring Cloud巧妙簡化了分散式系統基礎設施的開發,例如服務發現註冊、配置中心、消息匯流排、負載均衡、斷路器等,都可以用Spring Boot的開發風格做到一鍵啟動和部署。
Spring Cloud並沒有重複造輪子,而是將目前各家公司開發的比較成熟、經得起實際考驗的服務框架組合起來,通過Spring Boot風格進行再封裝,屏蔽掉了複雜的配置和實現原理,最終為開發者提供了一套簡單易懂、易部署、易維護的分散式系統開發工具包。
Spring Cloud有很多組件,其中最核心的組件有:Eureka(註冊中心)、Hystrix(斷路器)、Config(配置中心)、Zuul(代理、網關)等等。
接下來,我們不妨通過幾個demo來了解Spring Cloud是如何一步步構建起來的。
示例源碼請戳源碼
如何搭建Eureka
如何搭建Hystrix
如何搭建Config
如何搭建Zuul
如何搭建Eureka
組件介紹
註冊中心Eureka是一個基於REST的服務,用於各個服務之間的互相發現。任何服務需要其它服務的支持都需要通過它獲取;同樣的,所有的服務都需要來這裡註冊,方便以後其它服務來調用。Eureka的好處是你不需要知道找什麼服務,只需要到註冊中心來獲取,也不需要知道提供支持的服務在哪裡、是幾個服務來支持的,直接來這裡獲取就可以了。如此一來,便提升了穩定性,也降低了微服務架構搭建的難度。
項目描述
正常調用服務A請求服務B:
有了服務中心之後,服務A不能直接調用服務B,而是A,B通過在註冊中心中註冊服務,然後互相發現,服務A通過註冊中心來調用服務B:
以上只是2個服務之間的相互調用,如果有十幾個甚至幾十個服務,其中任何的一個項目改動,就可能牽連到好幾個項目的重啟,很麻煩而且容易出錯。通過註冊中心來獲取服務,你不需要關注你調用的項目IP地址,由幾台伺服器組成,每次直接去註冊中心獲取可以使用的服務去調用既可。
部署到雲幫
註冊服務
1、pom中添加依賴
2、添加啟動代碼中添加註解
3、配置文件
在默認設置下,該服務註冊中心也會將自己作為客戶端來嘗試註冊它自己,所以我們需要禁用它的客戶端註冊行為,在添加以下配置:
:表示是否將自己註冊到Eureka Server,默認為true。
:表示是否從Eureka Server獲取註冊信息,默認為true。
:設置與Eureka Server交互的地址,查詢服務和註冊服務都需要依賴這個地址。默認是http://localhost:8761/eureka;多個地址可使用 , 分隔。
啟動工程後,訪問:http://localhost:8000/,可以看到下面的頁面,其中還沒有發現任何服務
服務提供者(B)
1、pom包配置
創建一個springboot項目,pom.xml中添加如下配置:
2、配置文件
application.properties配置如下:
3、啟動類
啟動類中添加註解
4、服務提供
提供hello服務:
添加註解後,項目就具有了服務註冊的功能。啟動工程後,就可以在註冊中心的頁面看到SPRING-CLOUD-PRODUCER服務。
到此服務提供者配置就完成了。
服務消費者(A)
1、pom包配置
和服務提供者一致
2、配置文件
application.properties配置如下:
3、啟動類
啟動類添加和註解:
:啟用服務註冊與發現
:啟用feign進行遠程調用
Feign是一個聲明式Web Service客戶端。使用Feign能讓編寫Web Service客戶端更加簡單, 它的使用方法是定義一個介面,然後在上面添加註解,同時也支持JAX-RS標準的註解。Feign也支持可拔插式的編碼器和解碼器。Spring Cloud對Feign進行了封裝,使其支持了Spring MVC標準註解和HttpMessageConverters。Feign可以與Eureka和Ribbon組合使用以支持負載均衡。
4、feign調用實現
name:遠程服務名,及spring.application.name配置的名稱
此類中的方法和遠程服務中contoller中的方法名和參數需保持一致。
5、web層調用遠程服務
將HelloRemote注入到controller層,像普通方法一樣去調用即可。
到此,最簡單的一個服務註冊與調用的例子就完成了。
測試
依次啟動spring-cloud-eureka、spring-cloud-producer、spring-cloud-consumer三個項目。
先輸入: 檢查spring-cloud-producer服務是否正常
返回:
說明spring-cloud-producer正常啟動,提供的服務也正常。
瀏覽器中輸入:
返回:
說明客戶端已經成功的通過feign調用了遠程服務hello,並且將結果返回到了瀏覽器。
{}
部署在雲幫,需要驗證必須保證一下3點:
埠開啟了功能
consumer關聯了producer
和添加在所產生的url後
之後組件的驗證同理。
如何搭建Hystrix
組件介紹
在微服務架構中通常會有多個服務層調用,基礎服務的故障可能會導致級聯故障,進而造成整個系統不可用的情況,這種現象被稱為服務雪崩效應。而使用Hystrix(熔斷器)就可以避免這種問題。
熔斷器的原理很簡單,如同電力過載保護器。它可以實現快速失敗,如果它在一段時間內偵測到許多類似的錯誤,會強迫其以後的多個調用快速失敗,不再訪問遠程伺服器,從而防止應用程序不斷地嘗試執行可能會失敗的操作,使得應用程序繼續執行而不用等待修正錯誤,或者浪費CPU時間去等到長時間的超時產生。熔斷器也可以使應用程序能夠診斷錯誤是否已經修正,如果已經修正,應用程序會再次嘗試調用操作。
當Hystrix Command請求後端服務失敗數量超過一定比例(默認50%), 斷路器會切換到開路狀態(Open). 這時所有請求會直接失敗而不會發送到後端服務. 斷路器保持在開路狀態一段時間後(默認5秒), 自動切換到半開路狀態(HALF-OPEN). 這時會判斷下一次請求的返回情況, 如果請求成功, 斷路器切回閉路狀態(CLOSED), 否則重新切換到開路狀態(OPEN). Hystrix的斷路器就像我們家庭電路中的保險絲, 一旦後端服務不可用, 斷路器會直接切斷請求鏈, 避免發送大量無效請求影響系統吞吐量, 並且斷路器有自我檢測並恢復的能力。
項目描述
通過將Hystrix組件添加到服務消費者,實現熔斷效果,只需要在Eureka的demo基礎加入Hystrix即可。
Hystrix是作用在服務調用端的,因此需要添加在A上。
部署到Rainbond
Hystrix服務
因為熔斷只是作用在服務調用這一端,因此我們根據上一篇的示例代碼只需要改動消費者(A)服務相關代碼就可以。因為,Feign中已經依賴了Hystrix所以在maven配置上不用做任何改動。
1、配置文件
application.properties添加這一條:
2、創建回調類
創建HelloRemoteHystrix類繼承與HelloRemote實現回調的方法:
3、添加fallback屬性
在類添加指定fallback類,在服務熔斷的時候返回fallback類中的內容:
4、測試
那我們就來測試一下看看效果吧。
依次啟動spring-cloud-eureka、spring-cloud-producer、spring-cloud-consumer三個項目。
瀏覽器中輸入:
返回:
說明加入熔斷相關信息後,不影響正常的訪問。接下來我們手動停止spring-cloud-producer項目再次測試:
瀏覽器中輸入:
返回:
根據返回結果說明熔斷成功。
如何搭建Config
組件介紹
業務描述
目前Config支持git和svn作為存放配置文件的倉庫,本次示例使用git倉庫來存放配置文件。這裡的Config-client 就相當於服務A和服務B,他們的配置文件都集中存放,通過Config-server來獲取各自的配置文件。
部署到Rainbond
git倉庫
首先在github上面創建了一個文件夾config-repo用來存放配置文件,為了模擬生產環境,我們創建以下三個配置文件:
每個配置文件中都寫一個屬性neo.hello,屬性值分別是 hello im dev/test/pro 。下面我們開始配置server端
config-server端
1、添加依賴
只需要加入spring-cloud-config-server包引用既可。
2、配置文件
Spring Cloud Config也提供本地存儲配置的方式。我們只需要設置屬性,Config Server會默認從應用的目錄下檢索配置文件。也可以通過屬性來指定配置文件的位置。雖然Spring Cloud Config提供了這樣的功能,但是為了支持更好的管理內容和版本控制的功能,還是推薦使用git的方式。
3、啟動類
啟動類添加,激活對配置中心的支持
到此server端相關配置已經完成
4、測試server端
首先我們先要測試server端是否可以讀取到github上面的配置信息,直接訪問:
返回信息如下:
上述的返回的信息包含了配置文件的位置、版本、配置文件的名稱以及配置文件中的具體內容,說明server端已經成功獲取了git倉庫的配置信息。
如果直接查看配置文件中的配置信息可訪問:,返回:
修改配置文件中配置信息為:,再次在瀏覽器訪問,返回:。說明server端會自動讀取最新提交的內容
倉庫中的配置文件會被轉換成web介面,訪問可以參照以下的規則:
//[/]
/-.yml
//-.yml
/-.properties
//-.properties
以neo-config-dev.properties為例子,它的application是neo-config,profile是dev。client會根據填寫的參數來選擇讀取對應的配置。
Config-client端
主要展示如何在業務項目中去獲取server端的配置信息
1、添加依賴
引入spring-boot-starter-web包方便web測試
2、配置文件
需要配置兩個配置文件,application.properties和bootstrap.properties
application.properties如下:
bootstrap.properties如下:
spring.application.name:對應部分
spring.cloud.config.profile:對應部分
spring.cloud.config.label:對應git的分支。如果配置中心使用的是本地存儲,則該參數無用
spring.cloud.config.uri:配置中心的具體地址
spring.cloud.config.discovery.service-id:指定配置中心的service-id,便於擴展為高可用配置集群。
上面這些與spring-cloud相關的屬性必須配置在bootstrap.properties中,config部分內容才能被正確載入。因為config的相關配置會先於application.properties,而bootstrap.properties的載入也是先於application.properties。
3、啟動類
啟動類添加,激活對配置中心的支持
啟動類只需要註解就可以
4、web測試
使用註解來獲取server端參數的值
啟動項目後訪問:,返回:說明已經正確的從server端獲取到了參數。到此一個完整的服務端提供配置服務,客戶端獲取配置參數的例子就完成了。
如何搭建Zuul
組件介紹
在微服務架構中,後端服務往往不直接開放給調用端,而是通過一個API網關根據請求的url,路由到相應的服務。當添加API網關後,在第三方調用端和服務提供方之間就創建了一面牆,這面牆直接與調用方通信進行許可權控制,後將請求均衡分發給後台服務端。而用來進行代理調度的組件就是Zuul。
項目描述
在項目中,只有Zuul提供對外訪問,Gateway通過請求的url的不同,將請求調度到不同的後端服務
部署到Rainbond
Gateway
1、添加依賴
引入包
2、配置文件
3、啟動類
啟動類添加,支持網關路由。
4、測試
啟動項目,先輸入:
返回:
說明調度成功。
小結
至此,我們就完成了Eureka、Hystrix、Config、Zuul等幾個Spring Cloud最核心組件的搭建,更多內容敬請關注Rainbond文檔。
或參考雲框架項目,[雲框架]基於Spring Cloud的微服務架構。
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