SpringCloud学习
Spring Cloud是什么鬼？
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的开发风格做到一键启动和部署。Spring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风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。
微服务是可以独立部署、水平扩展、独立访问（或者有独立的数据库）的服务单元，springcloud就是这些微服务的大管家，采用了微服务这种架构之后，项目的数量会非常多，springcloud做为大管家需要管理好这些微服务，自然需要很多小弟来帮忙。
主要的小弟有：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix（Eureka、Hystrix、Zuul、Archaius…）、Spring Cloud Bus、Spring Cloud for Cloud Foundry、Spring Cloud Cluster、Spring Cloud Consul、Spring Cloud Security、Spring Cloud Sleuth、Spring Cloud Data Flow、Spring Cloud Stream、Spring Cloud Task、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud Connectors、Spring Cloud Starters、Spring Cloud CLI，每个小弟身怀独门绝技武功高强下面来做一一介绍。
SpringCloud主要组件介绍:
服务发现——Netflix Eureka
客服端负载均衡——Netflix Ribbon
断路器——Netflix Hystrix
服务网关——Netflix Zuul
分布式配置——Spring Cloud Config
Spring Cloud Netflix
这可是个大boss，地位仅次于老大，老大各项服务依赖与它，与各种Netflix OSS组件集成，组成微服务的核心，它的小弟主要有Eureka, Hystrix, Zuul, Archaius… 太多了
Netflix Eureka
服务中心，云端服务发现，一个基于 REST 的服务，用于定位服务，以实现云端中间层服务发现和故障转移。这个可是springcloud最牛B的小弟，服务中心，任何小弟需要其它小弟支持都需要从这里来拿，同样的你有什么独门武功都赶紧来报道，方便以后其它小弟来调用；它的好处是你不需要直接找各种什么小弟支持，只需要到服务中心来领取，也不需要知道提供支持的其它小弟在哪里，还是几个小弟来支持的，反正拿来用就行，服务中心来保证稳定性和质量。
Eureka是Netflix开源的一款提供服务注册和发现的产品，它提供了完整的Service Registry和Service Discovery实现。也是springcloud体系中最重要最核心的组件之一。
服务中心又称注册中心，管理各种服务功能包括服务的注册、发现、熔断、负载、降级等，比如dubbo admin后台的各种功能。
有了服务中心调用关系会有什么变化
Eureka由两个组件组成：Eureka服务器和Eureka客户端。Eureka服务器用作服务注册服务器。Eureka客户端是一个java客户端，用来简化与服务器的交互、作为轮询负载均衡器，并提供服务的故障切换支持。Netflix在其生产环境中使用的是另外的客户端，它提供基于流量、资源利用率以及出错状态的加权负载均衡。
上图简要描述了Eureka的基本架构，由3个角色组成：
1、Eureka Server提供服务注册和发现。
2、Service Provider服务提供方,将自身服务注册到Eureka，从而使服务消费方能够找到。
3、Service Consumer服务消费方，从Eureka获取注册服务列表，从而能够消费服务。
案例实践
1.快速创建一个springboot工程，引入EurekaServer,
2.在springboot启动类上加注解，代码如下
| //这个注解的意思就是把这个服务作为注册中心来用，标识为注册中心服务 |
3.配置配置文件application.properties，配置如
spring.application.name=springcloud
server.port=8000
#在默认设置下，该服务注册中心也会将自己作为客户端来尝试注册它自己，所以我们需要禁用它的客户端注册行为，在application.properties添加以下配置：
# eureka.client.register-with-eureka ：表示是否将自己注册到Eureka Server，默认为true。
eureka.client.register-with-eureka=false
#eureka.client.fetch-registry ：表示是否从Eureka Server获取注册信息，默认为true。
eureka.client.fetch-registry=false
#eureka.client.serviceUrl.defaultZone ：设置与Eureka Server交互的地址，查询服务和注册服务都需要依赖这个
#默认访问地址为http://localhost:8761/eureka
#访问地址为http://localhost:8000/
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:${server.port}/eureka/ |
4.最终效果：
确实还没有在服务中心注册，所以暂时没有实例。
接下来，让一个服务作为服务提供者
//这个注解标识为这个服务为服务提供者，注册到注册中心
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
} |
提供hello服务
@RestController
public class HelloController {
@RequestMapping("/hello")
public String index(@RequestParam String name) {
return "hello "+name+"，this is first messge";
}} |
然后是配置配置文件application.properties
spring.application.name=provider server.port=9000 eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/ |
服务调用
在选中maven地址的时候，要加入EurekaServer和 OpenFeign 然后引入注解，这个注解个数是要比提供服务的注解多一个，因为消费者要 远程调用，这里面用的feign调用，所加注解为@EnableFeignClients这个注解。 @EnableDiscoveryClient :启用服务注册与发现 @EnableFeignClients：启用feign进行远程调用 Feign是一个声明式Web Service客户端。使用Feign能让编写Web Service客户端更加简单, 它的使用方法是定义一个接口，然后在上面添加注解，同时也支持JAX-RS标准的注解。Feign也支持可拔插式的编码器和解码器。Spring Cloud对Feign进行了封装，使其支持了Spring MVC标准注解和HttpMessageConverters。Feign可以与Eureka和Ribbon组合使用以支持负载均衡。 然后在消费者端写一个接口，去调用 name:远程服务名，及spring.application.name配置的名称 此类中的方法和远程服务中contoller中的方法名和参数需保持一致。 feign调用实现
@FeignClient(name= "provider")
public interface HelloRemote {
@RequestMapping(value = "/hello")
public String hello(@RequestParam(value = "name") String name);
}
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
}
} |
然后写配置
spring.application.name= consumer
server.port=9001
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/
@RestController public class ConsumerController { @Autowired HelloRemote HelloRemote; @RequestMapping("/hello/{name}") public String index(@PathVariable("name") String name) { return HelloRemote.hello(name); } } |
依次启动springcloud、provider、consumer三个项目
先输入：http://localhost:9000/hello?name=neo 检查provider服务是否正常
返回：hello neo，this is first messge
说明provider正常启动，提供的服务也正常。
浏览器中输入：http://localhost:9001/hello/neo
返回：hello neo，this is first messge
说明客户端已经成功的通过feign调用了远程服务hello，并且将结果返回到了浏览器。
至此服务提供端和服务调用端在注册中心注册成功后，服务调用端通过feign进行远程调用服务提供端成功了。
那么我现在把注册中心给宕调，还能连呢？是否和dubbo一样，直连呢 ？
还能
说明注册成功后，注册中心没问题
问题
SpringCloud警告(Eureka)：EMERGENCY! EUREKA MAY BE
INCORRECTLY CLAIMING INSTANCES ARE UP WHEN THEY'RE NOT.
RENEWALS ARE LESSER THAN THRESHOLD AND HENCE
THE INSTANCES ARE NOT BEING EXPIRED JUST TO BE SAFE.
警告！Eureka可能存在维护了错误的实例列表（当它们没有启动的时候，Eureka却把它当成启动的了）；Renews值小于Threshold值，因此剩下未过期的都是安全的。
原因分析：
这个是Eureka的自我保护机制。Eureka Server在运行期间，会统计心跳失败的比例在15分钟之内是否低于85%，如果出现低于的情况（在单机调试的时候很容易满足，实际在生产环境上通常是由于网络不稳定导致），Eureka Server会将当前的实例注册信息保护起来，同时提示这个警告。
Eureka server和client之间每隔30秒会进行一次心跳通信，告诉server，client还活着。由此引出两个名词：
Renews threshold：server期望在每分钟中收到的心跳次数
Renews (last min)：上一分钟内收到的心跳次数。
前文说到禁止注册server自己为client，不管server是否禁止，阈值（threshold）是1。client个数为n，阈值为1+2*n（此为一个server且禁止自注册的情况）
如果是多个server，且开启了自注册，那么就和client一样，是对于其他的server来说就是client，是要*2的
我开了两个server，自注册，相关数据如下
阈值：1+2*1
renews：
1）自注册 2 + 2*1
2）非自注册：2*1
Eurake有一个配置参数eureka.server.renewalPercentThreshold，定义了renews 和renews threshold的比值，默认值为0.85。当server在15分钟内，比值低于percent，即少了15%的微服务心跳，server会进入自我保护状态，Self-Preservation。在此状态下，server不会删除注册信息，这就有可能导致在调用微服务时，实际上服务并不存在。
这种保护状态实际上是考虑了client和server之间的心跳是因为网络问题，而非服务本身问题，不能简单的删除注册信息
stackoverflow上，有人给出的建议是：
1、在生产上可以开自注册，部署两个server
2、在本机器上测试的时候，可以把比值调低，比如0.49
3、或者简单粗暴把自我保护模式关闭
eureka.server.enableSelfPreservation=falseNetflix Hystrix
熔断器，容错管理工具，旨在通过熔断机制控制服务和第三方库的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。比如突然某个小弟生病了，但是你还需要它的支持，然后调用之后它半天没有响应，你却不知道，一直在等这个响应；有可能别的小弟也正在调用你的武功绝技，那么当请求多之后，就会发生严重的阻塞影响老大的整体计划。这个时候Hystrix就派上用场了，当Hystrix发现某个小弟不在状态不稳定立马马上让它下线，让其它小弟来顶上来，或者给你说不用等了这个小弟今天肯定不行，该干嘛赶紧干嘛去，别在这排队了。
雪崩效应
在微服务架构中通常会有多个服务层调用，基础服务的故障可能会导致级联故障，进而造成整个系统不可用的情况，这种现象被称为服务雪崩效应。服务雪崩效应是一种因“服务提供者”的不可用导致“服务消费者”的不可用,并将不可用逐渐放大的过程。
如果下图所示：A作为服务提供者，B为A的服务消费者，C和D是B的服务消费者。A不可用引起了B的不可用，并将不可用像滚雪球一样放大到C和D时，雪崩效应就形成了。
熔断器（CircuitBreaker）
熔断器的原理很简单，如同电力过载保护器。它可以实现快速失败，如果它在一段时间内侦测到许多类似的错误，会强迫其以后的多个调用快速失败，不再访问远程服务器，从而防止应用程序不断地尝试执行可能会失败的操作，使得应用程序继续执行而不用等待修正错误，或者浪费CPU时间去等到长时间的超时产生。熔断器也可以使应用程序能够诊断错误是否已经修正，如果已经修正，应用程序会再次尝试调用操作。
熔断器模式就像是那些容易导致错误的操作的一种代理。这种代理能够记录最近调用发生错误的次数，然后决定使用允许操作继续，或者立即返回错误。 熔断器开关相互转换的逻辑如下图：
熔断器就是保护服务高可用的最后一道防线。
Hystrix特性
1.断路器机制
断路器很好理解, 当Hystrix Command请求后端服务失败数量超过一定比例(默认50%), 断路器会切换到开路状态(Open). 这时所有请求会直接失败而不会发送到后端服务. 断路器保持在开路状态一段时间后(默认5秒), 自动切换到半开路状态(HALF-OPEN). 这时会判断下一次请求的返回情况, 如果请求成功, 断路器切回闭路状态(CLOSED), 否则重新切换到开路状态(OPEN). Hystrix的断路器就像我们家庭电路中的保险丝, 一旦后端服务不可用, 断路器会直接切断请求链, 避免发送大量无效请求影响系统吞吐量, 并且断路器有自我检测并恢复的能力.
2.Fallback
Fallback相当于是降级操作. 对于查询操作, 我们可以实现一个fallback方法, 当请求后端服务出现异常的时候, 可以使用fallback方法返回的值. fallback方法的返回值一般是设置的默认值或者来自缓存.
3.资源隔离
在Hystrix中, 主要通过线程池来实现资源隔离. 通常在使用的时候我们会根据调用的远程服务划分出多个线程池. 例如调用产品服务的Command放入A线程池, 调用账户服务的Command放入B线程池. 这样做的主要优点是运行环境被隔离开了. 这样就算调用服务的代码存在bug或者由于其他原因导致自己所在线程池被耗尽时, 不会对系统的其他服务造成影响. 但是带来的代价就是维护多个线程池会对系统带来额外的性能开销. 如果是对性能有严格要求而且确信自己调用服务的客户端代码不会出问题的话, 可以使用Hystrix的信号模式(Semaphores)来隔离资源.
代码案例：
1、配置文件
application.properties添加这一条：
feign.hystrix.enabled=true
2、创建回调类
创建HelloRemoteHystrix类继承与HelloRemote实现回调的方法
@Component
public class HelloRemoteHystrix implements HelloRemote{
@Override
public String hello(@RequestParam(value = "name") String name) {
return "hello" +name+", fallback,this messge send failed ";
}
}
3、添加fallback属性
在HelloRemote类添加指定fallback类，在服务熔断的时候返回fallback类中的内容。
@FeignClient(name= "spring-cloud-producer",fallback = HelloRemoteHystrix.class)
public interface HelloRemote {
@RequestMapping(value = "/hello")
public String hello(@RequestParam(value = "name") String name);
}
改动点就这点。
4、测试
那我们就来测试一下看看效果吧。
依次启动spring-cloud-eureka、spring-cloud-producer、spring-cloud-consumer三个项目。
浏览器中输入：http://localhost:9001/hello/neo1
返回：hello neo1，this is first messge
说明加入熔断相关信息后，不影响正常的访问。接下来我们手动停止spring-cloud-producer项目再次测试：
浏览器中输入：http://localhost:9001/hello/neo155
返回：hello neo155, fallback,this messge send failed
根据返回结果说明熔断成功。
Netflix Zuul
API Gateway
在微服务架构模式下后端服务的实例数一般是动态的，对于客户端而言很难发现动态改变的服务实例的访问地址信息。因此在基于微服务的项目中为了简化前端的调用逻辑，通常会引入API Gateway作为轻量级网关，同时API Gateway中也会实现相关的认证逻辑从而简化内部服务之间相互调用的复杂度。
Spring Cloud Zuul
Zuul 是在云平台上提供动态路由,监控,弹性,安全等边缘服务的框架。Zuul 相当于是设备和 Netflix 流应用的 Web 网站后端所有请求的前门。当其它门派来找大哥办事的时候一定要先经过zuul,看下有没有带刀子什么的给拦截回去，或者是需要找那个小弟的直接给带过去。
Spring Cloud Zuul路由是微服务架构的不可或缺的一部分，提供动态路由，监控，弹性，安全等的边缘服务。Zuul是Netflix出品的一个基于JVM路由和服务端的负载均衡器。
简单使用
- 引入pom文件
- 配置application.properties
| spring.application.name=zuul server.port=8888 #访问路径 zuul.routes.api-a.path=/provider/** #提供服务的服务名 zuul.routes.api-a.serviceId=provider eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/ |
- 启动类代码
| package com.example.zuul; |
依次启动 springcloud、provider、zuul，访问：http://localhost:8888/provider/hello?name=小明，返回：hello 小明，this is first messge
说明访问zuul的请求自动转发到了provider，并且将结果返回。
模拟服务集群
我们复制provider项目改为provider-2，修改provider-2项目端口为9001, controll代码修改如下：
@RestController public class HelloController { @RequestMapping("/hello") public String index(@RequestParam String name) { return "hello "+name+"，this is two messge"; } } |
修改完成后启动provider-2，重启zuul。测试多次访问http://localhost:8888/provider/hello?name=小明，依次返回：
hello 小明，this is first messge
hello 小明，this is two messge
hello 小明，this is first messge
hello 小明，this is two messge
Spring Cloud Config
俗称的配置中心，配置管理工具包，让你可以把配置放到远程服务器，集中化管理集群配置，目前支持本地存储、Git以及Subversion。就是以后大家武器、枪火什么的东西都集中放到一起，别随便自己带，方便以后统一管理、升级装备。
来源：天津SEO