微服务前后端分离2、spring cloud详细笔记

• 在以前，项目都是单体开发，随着功能的不断复杂，开发难度越来越高，当修改某一个单独功能时，还得将整个系统进行重新测试，部署。当某模块出现问题，可能就整个系统瘫痪，业务扩展也很麻烦，耦合性也较高，局限性很大。
• 而现在，我们开发时，会做到在架构阶段解耦合，出现了分布式开发，以及集群的概念
• 集群：一台服务器，往往无法承载高并发的数据访问量，这时需要多台服务器一起合作承载，这些服务器的集合体共同完成同一件工作就是集群，是在物理上解决问题，但如果一个项目仅仅某一个功能需要高并发呢？必须对整个项目进行集群处理么？单体开发是一定的，因为没办法，但分布式就不一样了。
• 分布式：将一个复杂共合体，拆分成简单集群，将一个大项目，按不同功能划分，分成若干个微服务，每个服务独立开发，提供对外的可调用接口，同一个微服务可以对多个项目提供服务
• 举例：搜索服务，用于提供搜索功能，那么，百度，淘宝，京东都有搜索功能，他们就都可以对此服务接口进行实现，而不用自己再开发一个一模一样的服务。
• 一个大项目只需整合不同微服务即可，而微服务一般由spring开发，spring boot可以快速搭建spring架构进行微服务开发，整合微服务就可以交给spring cloud
• 这时，当搜索功能数据访问量极大时，这时就可以单独对此服务进行集群处理，配置多台服务器分担压力，而不用整个项目进行集群处理
  

spring cloud 依赖（供日后查阅使用）

• spring boot父依赖：spring-boot-starter-parent
• spring cloud依赖：spring-cloud-dependencies
• 注册中心依赖：spring-cloud-starter-netflix-eureka-server
• 服务提供者&服务消费者依赖：spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
• Zuul网关依赖：spring-cloud-starter-netflix-zuul
• Feign均衡负载依赖：spring-cloud-starter-openfeign
• Hystrix熔断：spring-cloud-starter-netflix-hystrix
• 监控管理依赖：spring-boot-starter-actuator
• 监控可视化：spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard
• 配置服务器（配置中心）：spring-cloud-config-server
• 使用配置中心：spring-cloud-starter-config
• JDK9以后去掉的jar包，spring cloud需要这些
  • jaxb-api 在javax.xml.bind包下
  • jaxb-impl 在com.sun.xml.bind包下
  • jaxb-core 在com.sun.xml.bind包下
  • activation 在javax.activation包下

spring cloud 注解（供日后查阅使用）

• @SpringBootApplication：spring boot注解，配置一个类为服务启动类
• @EnableAutoConfiguration //自动装载，可省略SpirngBootApplication注解，它自动扫描装载@Configuration配置文件
• @EnableEurekaServer：spring cloud注解，配置在启动类上，表明此服务是一个注册中心
• @EnableZuulProxy ：生成网关代理，配置一个类为网关启动类
• @LoadBalanced：开启Ribbon负载均衡，一般注入到RestTemplate的Bean上面
• @EnableFeignClients：标注一个类为Feign客户端，使当前模块启用Feign服务
• @FeignClient(value=“服务提供者的注册中心注册名”,fallback = 接口熔断机制实现类.class)：标注Feign接口处理哪个微服务，并添加出错后的熔断机制实现类，处理服务出错
• @EnableCircuitBreaker：启用数据监控
• @EnableHystrixDashboard：启用可视化数据监控
• @EnableConfigServer：声明配置中心

spring cloud 配置文件（供日后查阅使用）

• 配置注册中心服务器端口(server.port)
  
• 是否将自己也当成微服务注册(eureka.client.register-with-eureka)
  
• 是否同步其它注册中心数据(eureka.client.fetch-registry)
  
• 配置注册中心访问路径（eureka.client.service-url.defaultZone）
• 配置当前微服务名字，注册在注册中心后显示的名字（spring.application.name）
  
• 配置当前微服务注册到哪个注册中心（注册中心访问地址）(eureka.client.service-url.defaultZone)
  
• 配置将当前微服务ip注册到指定注册中心(eureka.instance.perfer-ip-address)
• 配置网关（zuul.routes.eurekaClient）
  
• 配置Feign熔断（feign.hystrix.enable）
  
• 配置Actuator服务监控（management.endpoints.web.exposure.include）
• 指定配置中心从本地拿配置文件native表示本地（spring.profiles.active）
  
• 指定本地配置文件路径（spring.cloud.config.server.native.search-locations）
  
• bootstart引用配置文件

1、spring cloud入门

服务治理

• spring cloud是由spring boot实现的，可以很好的与spring boot结合，而它时用来治理各种用spring boot开发的服务的，spring cloud提供的主要功能就是服务治理
• 服务治理由3部分组成：
  • 服务提供者：由spring boot 开发的服务
  • 服务消费者：使用服务的群体
  • 注册中心：用来注册服务，只有注册了，才能被消费
• 服务治理的过程（简单描述）：
  • 服务治理分布式架构中，每个微服务在启动时，就自己的信息存储在注册中心，简称服务注册
  • 服务消费者会从注册中心找到服务提供者信息，然后调用对应服务，简称服务发现

服务治理由什么组件实现

• 前期spring cloud一直都是搜集世界上最好的组件做集成，成为spring cloud，但现在这些框架只是spring cloud的一小部分了
• spirng cloud的服务治理使用Eureka实现，Eureka 是由 Netflix 提供的基于REST风格的开源组件
• 提供了服务注册和服务发现功能，和spring boot开发的微服务可以很好的整合，可以直接使用（开箱即用），而spring cloud集成了Eureka 形成了spring cloud Eureka
• spring cloud Eureka由两部分组成
  • Eureka Server：注册中心
  • Eureka Client：微服务通过Eureka Client连接Eureka Server完成注册

2、环境搭建

• 小提示：在idea中直接用maven导入依赖时，很可能因为网速而无法获得提示，这时可以到中央仓库搜索
  • spring-boot-starter-parent：spring boot父依赖
  • spring-cloud-dependencies：spring cloud依赖
• 1、搭建spring boot环境
• 1.1创建启动类，用于测试spring boot是否搭建成功，点击运行后，若成功部署即可删掉，当然留下也不会有影响
• 2、搭建spring cloud环境

3、注册中心

• 1、创建子工程注册中心
• 2、在子工程pom.xml中引入注册中心 （中央仓库：spring-cloud-starter-netflix-eureka-server）
• 3、application.yml文件中配置注册中心信息
• 4、配置子工程为注册中心项目
• 5、启动并测试
• 5、解决jdk无jaxb冲突（idea无提示请到中央仓库寻找，文章最上面有jar包汇总，将名字复制查询即可）
• 常见错误

4、服务提供者

1、创建服务提供者子模块，引入依赖spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

• 2、配置application.yml文件
• 3、创建微服务启动类
• 测试
  • 先启动注册中心
  • 启动刚创建的微服务，注意不要关闭注册中心

5、基于spring cloud模拟增删改查中的查询（不使用数据库）

• 1、父工程导入通用依赖
• 2、编写实体类
• 编写接口与实现类（这里我只定义一个查询方法，剩下的有兴趣可以自己补上）
• 这里不要忘记用注解将实现类注入到容器
• 编写service（直接写了实现类，就不写接口了）
• Controller层
• 启动注册中心，启动微服务并测试

6、RestTemplate组件实现不同服务间通信

• 了解什么是RestTemplate
  • 多个微服务之间能够通信，是因为每个微服务对外都提供了一个Rest风格接口，这样不同服务之间可以相互调用，而RestTemplate为我们封装了HTTP的请求与响应，提供了大量访问Rest服务的方法，可以使我们不同服务之间方便的联系在一起
  • 以下通过例子了解此组件如何使用，我们要使用testRestTemplate这个模块拿到eurekaclient模块中的Ssm实体类数据
• 1、创建子模块testRestTemplate（此模块我们不使用eureka client将其注册到注册中心，所以这个模块不是微服务，只是个调用微服务的模块）设置一个端口号
• 2、编写启动类和eureka client相同的实体类，因为要拿对应的数据
• 3、获取RestTemplate的Bean实例
• 4、编写Controller调用其他微服务功能
• 5、依次启动注册中心、服务提供者，和我们写的调用服务模块，进行测试
• 拓展知识：如何传参查询
  • 1、修改提供查询服务的Controller代码
  • 2、编写普通模块(这里简单介绍两种方法)
  • 3、测试
  • 4、保存数据，就是将get换成post，因为是存储，在Rest风格中get表示查询，post表示存储，put表示修改，delete表示删除

7、服务消费者

• 什么是服务消费者：
  • 就是使用服务提供者提供的服务，与服务提供者一模一样，都会在注册中心注册，而且不论是引入何种依赖，还是配置信息都大相庭径。唯一区别就是一个用来提供服务，一个用来消费服务。
  • 简单的说：一般服务提供者用来完成增删改查业务逻辑提供相应接口，而服务消费者调用相应接口，然后封装取到的信息，在提供一个接口，将信息响应出去
• 1、改变上面例子中的普通模块，使其变成一个服务消费者（只需要引入依赖，然后配置其注册到注册中心即可成为服务消费者）

8、服务网关（Zuul组件）

• 大白话说，只在web方面做考虑的话，网关就是在访问某微服务的某个请求时，不用再记住所有请求了，而是统一到网关，使用网关统一访问请求，不用在意不同服务的不同端口号，不用记住所有请求的名字
• 为什么要有服务网关
  • 当客户端完成某功能需要多个服务时，每个服务又有属于自己的端口和地址，而一个服务又有多个请求，那么我们需要每个地址都记住并请求一遍么？有了网关就解决了这种问题
  • 一个API网关管理若干服务，客户端请求时，只需要请求网关即可
  • 说白了就类似过滤器Filter，解决中文乱码，国际化等问题时，不用每个servlet都配置一遍，只需配置在过滤器即可，既访问所有请求时，都得先通过特定的过滤器
  • 网关也大同小异，使用特定的服务，只需要调用网关接口即可，然后网关帮我们调用服务
  • spring cloud集成了Zuul组件实现网关
• Zuul组件
  • 和eureka一样也是Netflix提供的组件，Zuul是一个开源的API网关服务器，
  • 此网关介于客户端和服务器后端之间，对外面客户端只提供一个开放性API，将所有客户端请求都经由统一入口接入到服务器，而封装服务器逻辑实现细节
  • 可实现反向代理，内部可实现动态路由、身份认证、IP过滤、数据监控，负载均衡等功能，spring cloud集成整合了Zuul组件
• 需要的依赖
• Zuul网关依赖：spring-cloud-starter-netflix-zuul
• 服务提供者&服务消费者依赖：spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
• 1、创建一个子模块，并引入相关依赖
• 2、配置application.yml文件
  
• 3、编写启动类
  
• 依次启动注册中心，服务提供者，网关进行测试
• 4、测试Zuul的负载均衡
  • 1、编写Controller请求
  • 2、创建两个启动类，以表示一个服务被两个服务器共同部署
  • 3、启动网关然后以8010端口号启动服务一
  • 2、以8011端口启动服务二
  • 3、测试（可见不断访问index请求，会两个服务交替处理，达到均衡负载，这里不是每次都去访问配置文件，而是在内存中的瞬时值，所以可以交替变化，不是配置文件中在做改变）

9、Ribbon负载均衡

• 为什么学Ribbon
  • 同样是Netflix发布的负载均衡器，spring cloud将其集成
  • 当我们处理大型项目，高并发的数据访问，实在不堪重负，这时如果Zuul不仅处理网关，还考虑负载均衡，可能出现某些问题
  • 所以我们使用这个专门处理负载均衡的组件Ribbon来处理高并发数据访问
  • 对比Zuul，它提供了针对不同时刻的负载均衡算法，如轮询、随机、加权轮询、加权随机等等。是一款专业处理负载均衡的组件
  • 它只是提供负载均衡功能，帮助我们调用需要的服务，比如一个服务部署到100台服务器，它的作用就是通过算法，帮我们转到目前压力较小的服务器上处理请求，组件本身不是服务
  • spring cloud集成后成为 spring cloud ribbon，同样需要注册到注册中心使用，需要通过算法调用其它服务，所以需要RestTemplate
  • 实现Ribbon只需要一个注解@LoadBalanced
• 1、创建一个子模块，将其注册到注册中心
• 2、编写启动类，注入RestTemplate，并让RestTemplate具有负载均衡功能
• 创建Controller层编写Handler进行测试
• 解释：为什么写Controller在用RestTemplate的get方法写localhost会报错呢？
  • 我们注册中心，一个名字的微服务有两个服务器端口在负责
  • 这时我们用localhost进行访问必须指定特定端口号，既然指定了端口，就无法访问其他端口了，无法实现均衡负载
  • 而在注册中心，我们就可以使用微服务在注册中心的名字，实现均衡负载
  • 同样zuul能实现均衡负载，也是因为zuul也是不直接指定端口的，它也同样对外提供自己网关地址，用户调用时通过网关地址调用服务

10、Feign 负载均衡

• Feign与Ribbon
  • 都是Netflix提供的组件
  • Ribbon是通用Http客户端工具，使用 HttpClient 或 RestTemplate 模拟http请求，步骤较为繁琐。
  • Feign是Ribbon改进版，由Ribbon实现，只需要创建一个接口，然后添加注解即可调用HTTP API，简化了开发
  • 是一个声明式的Web server客户端，支持Feign、SpringMvc、JAX-RS等注解，spring cloud集成了Hystrix，拥有了服务熔断功能
  • 需要调用的服务的方法定义成抽象方法即可， 不需要自己构建http请求
  • spring cloud集成了此注解，称为spring cloud Feign，进行了二次开发，整合了Ribbon和Hystrix
  • 具有可插拔、基于注解、负载均衡、服务熔断等特性和功能
• 1、创建子模块并引入eureka client和feign的依赖
• 需要的jar包spring-cloud-starter-openfeign
• 2、配置yml文件
• 3、编写启动类
• 需要注解@EnableFeignClients
• 4、编写接口（Feign无需配合RestTemplate，而是采用接口配合注解方式进行处理）
• 注解：@FeignClient(value=“服务提供者在注册中心的注册名”)
• 编写Controller
• 启动注册中心，Feign，两个相同微服务（8010和8011）进行测试

11、Feign开启容错机制中的降级处理

• spring cloud Feign集成了Hystrix，所以具有Hystrix的熔断机制
• 容错：就是在我们执行一个功能需要多个微服务共同工作时，中间某个微服务出现错误，这时进行一些紧急处理。
• 1、yml配置Feign容错
• 2、编写接口实现类，将出现错误后需要处理的逻辑代码填入，并使用@Component注解注入容器，然后指定此类到接口
• 3、只启动注册中心和Feign进行测试

12、Hystrix容错机制

• 什么是容错机制

  • 虽然有熔断机制的存在，但是若问题得不到解决，就会无限的错误下去，最后可能促使整个系统瘫痪崩溃
  • Hystrix容错机制就是在，不改变各微服务调用关系的情况下，针对错误进行预先处理
  • 设计原则
    • 1、服务隔离机制：防止某个服务出现问题，而影响整个系统运行
    • 2、服务降级机制：服务出现问题，使用fallback，就是我们上面讲的，出错就转到错误处理实现类
    • 3、熔断机制：当一个错误发生到某个特定值，使用熔断机制立即对错误进行处理
    • 4、实时监控和报警功能
    • 5、配置实时修改功能
    • Hystrix实时监控需要配合spring boot Actuator来使用
    • Actuator组件提供了对服务的健康监控、数据统计，可通过hystrix.stream节点获取监控的请求数据，提供了可视化的监控界面

• 1、创建子模块导入依赖

• 需要的依赖

• 需要jar包

  • 服务监控spring-boot-starter-actuator
  • 容错spring-cloud-starter-netflix-hystrix
  • 监控可视化spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard
    

• 2、编写配置文件

• 3、编写启动类，添加注解

• 需要注解

  • @EnableCircuitBreaker：启用数据监控
  • @EnableHystrixDashboard：启用可视化数据监控

• 4、编写Feign接口

• 5、编写Controller

• 6、启动注册中心，服务提供者和hystrix监控,然后通过actuator组件访问节点hystrix.stream
  

• 7、可视化界面

13、Spring cloud配置中心

• 为什么要有配置中心
  • 我们学习到现在，不难发现，几乎所有模块的配置文件都有eureka client的配置，以及注册到哪个注册中心等等，那么将重复内容定义成共用，整个程序中只写一遍，这样的思想，从刚学java面向对象时就已经了解了。
  • spring cloud config组件就是用来定义配置中心的，定义一个共用的配置文件，供所有微服务共享
  • 所配置的文件可以存放在本地或者上传到Git仓库上
  • 创建config server管理配置文件，当我们需要修改配置文件时，实时在本地修改然后上传到仓库即可

1）、本地文件系统

• 1、新建子模块并导入相关依赖
• 2、配置yml
• 3、写通用配置文件
• 4、编写启动类
• 使用注解@EnableConfigServer：声明配置中心
• 5、想使用配置中心，其他服务需要导入依赖
• 需要依赖spring-cloud-starter-config：使用配置中心
• 6、编写配置文件bootstrap.yml(application.yml是默认配置文件，bootstrap.yml是引用配置文件)
• bootstrap.yml配置文件优先级比application.yml配置文件优先级高
• 一次启动注册中心，配置中心和服务提供者测试

2）、远程配置中心，网络git仓库

• 本人在学校，用手机流量实在太慢，日后有机会，心情好就补上

14、Zipkin服务跟踪

• 为什么要有服务跟踪
  • 一般一个项目都有几十个上百个微服务，而这时如果我们跟踪一个请求，而这些请求，在通过某个服务时出错或者有延迟，可以很准确的得到信息，而不用费时费力排查错误
  • spring cloud集成了Zipkin组件进行二次开发，我们使用spring cloud zipkin组件完成服务跟踪
  • 同样有server服务端和client客户端，服务端用来采集信息，客户端用来展示
• 1、创建子模块，引入相关依赖