微服务治理

认识微服务

服务架构演变

单体架构

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：耦合度高

分布式架构

分布式架构：根据业务功能对系统进行拆分，每个业务模块作为独立项目开发，称为一个服务。

优点：降低服务耦合、有利于服务升级拓展

缺点：架构复杂，难度大

微服务

微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案，微服务架构特征：

单一职责：微服务拆分粒度更小，每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责，避免重复业务开发
面向服务：微服务对外暴露业务接口
自治：团队独立、技术独立、数据独立、部署独立
隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题

微服务技术对比

微服务结构

微服务技术对比

	Dubbo	SpringCloud	SpringCloudAlibaba
注册中心	zookeeper、Redis	Eureka、Consul	Nacos、Eureka
服务远程调用	Dubbo协议	Feign（http协议）	Dubbo、Feign
配置中心	无	SpringCloudConfig	SpringCloudConfig、Nacos
服务网关	无	SpringCloudGateway、Zuul	SpringCloudGateway、Zuul
服务监控和保护	dubbo-admin，功能弱	Hystix	Sentinel

企业需求

1、SpringCloud + Feign

使用SpringCloud技术栈
服务接口采用Restful风格
服务调用采用Feign方式

2、SpringCloudAlibaba + Feign

使用SpringCloudAlibaba技术栈
服务接口采用Restful风格
服务调用采用Feign方式

3、SpringCloudAlibaba + Dubbo

使用SpringCloudAlibaba技术栈
服务接口采用Dubbo协议标准
服务调用采用Dubbo方式

4、Dubbo原始模式

基于Dubbo老旧技术体系
服务接口采用Dubbo协议标准
服务调用采用Dubbo方式

SpringCloud

SpringCloud集成了各种微服务功能组件，并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配，从而提供了良好的开箱即用体验

SpringCloud与SpringBoot的版本兼容关系

服务拆分及远程调用

服务拆分

单一职责：不同微服务，不要重复开发相同业务
数据独立：不要访问其它微服务的数据库
面向服务：将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用

服务间调用

RestTemplate

1、注册RestTemplate

在Application中注册RestTemplate

java

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

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

    @Bean   
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }

}

2、在Service中使用RestTemplate

java

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        String url = "http://127.0.0.1:8080/user/" + order.getUserId();
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        order.setUser(user);
        return order;
    }
}

提供者与消费者

服务提供者：被其它微服务调用的服务。（提供接口给其它微服务）

服务消费者：调用其它微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口）

提供者与消费者角色其实是相对的
一个服务可以同时是服务提供者和服务消费者

Eureka注册中心

Eureka作用

EurekaServer：，注册中心

记录服务信息
心跳监控

EurekaClient：客户端

Provider：服务提供者，例如案例中的 user-service
1. 注册自己的信息到EurekaServer
2. 每隔30秒向EurekaServer发送心跳
consumer：服务消费者，例如案例中的 order-service
1. 根据服务名称从EurekaServer拉取服务列表
2. 基于服务列表做负载均衡，选中一个微服务后发起远程调用

消费者该如何获取服务提供者具体信息？

服务提供者启动时向eureka注册自己的信息
eureka保存这些信息
消费者根据服务名称向eureka拉取提供者信息

如果有多个服务提供者，消费者该如何选择？

服务消费者利用负载均衡算法，从服务列表中挑选一个

消费者如何感知服务提供者健康状态？

服务提供者会每隔30秒向EurekaServer发送心跳请求，报告健康状态
eureka会更新记录服务列表信息，心跳不正常会被剔除
消费者就可以拉取到最新的信息

搭建EurekaServer

1、创建新模块

2、引入依赖

需要JDK8版本

xml

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

3、创建启动类

java

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

4、编辑配置

yaml

server:
  port: 10086
spring:
  application:
    name: eurekasever
eureka:
  client:
    service-url:
      # 服务注册：把自己注册到euraka
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

5、打开eureka页面查看注册列表

注册service

1、引入依赖

xml

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

2、添加相关配置

name属性不能有下划线

yaml

spring:
  application:
    name: orderservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3、打开eureka页面查看服务列表

可以将启动多个service，模拟多实例部署，但为了避免端口冲突，需要修改端口设置。
在Eureka服务列表中可以看到部署的多个实例。

服务拉取

服务拉取：基于服务名称获取服务列表，然后在对服务列表做负载均衡

1、修改OrderService的代码，修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口

java

public Order queryOrderById(Long orderId) {
    Order order = orderMapper.findById(orderId);
    String url = "http://user_service/user/" + order.getUserId();
    User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
    order.setUser(user);
    return order;
}

2、order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解

java

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate(){
    return new RestTemplate();
}

Ribbon负载均衡

负载均衡流程

负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是一个叫做IRule的接口来定义的，每一个子接口都是一种规则

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则

1、代码方式

java

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }
    
    @Bean
    public IRule randomRule() {
        return new RandomRule();
    }
}

2、配置方式

yaml

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。

饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时。

yaml

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients:
      - userservice

Nacos注册中心

安装Nacos

Nacos是阿里巴巴的产品，现在是SpringCloud中的一个组件。相比Eureka功能更加丰富，在国内受欢迎程度较高。

解压安装包，在nacos/bin目录中，输入命令启动Nacos。

shell

# Win
startup.cmd -m standalone
# 类Unix
sh startup.sh -m standalone

打开控制台页面

注册到Nacos

1、在父工程添加依赖

xml

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.5.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

2、在客户端添加z依赖

xml

<!-- nacos客户端依赖包 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

3、修改客户端配置

yaml

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: http://127.0.0.1:8848/

Nacos服务分级存储模型

模型分层：服务 → 集群 → 实例

服务调用尽可能选择本地集群的服务，跨集群调用延迟较高。在本地集群不可访问时，再去访问其它集群。

配置集群信息

yaml

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: TS

根据权重进行负载均衡：

1、在Nacos控制台可以设置实例的权重值，首先选中实例后面的编辑按钮

2、将权重设置为0.1，测试可以发现8081被访问到的频率大大降低

环境隔离

Nacos中服务存储和数据存储的最外层都是一个名为namespace的东西，用来做最外层隔离

可以用来隔离生产环境和开发环境等

1、在Nacos控制台可以创建namespace，用来隔离不同环境

2、然后填写一个新的命名空间信息

3、保存后会在控制台看到这个命名空间的id

5、修改order-service的application.yml，添加namespace

yaml

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: TS
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间，填ID

6、重启order-service后，再来查看控制台：

7、此时访问order-service，因为namespace不同，会导致找不到userservice，控制台会报错

临时实例和非临时实例

Nacos支持服务端主动检测提供者状态：

临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测模式
临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除

yaml

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: TS
        # 是否为临时实例
        ephemeral: false

Nacos与Eureka对比

Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时
Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式；Eureka采用AP方式

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RestTemplate ​

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Eureka作用 ​

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注册service ​

服务拉取 ​

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负载均衡策略 ​

饥饿加载 ​

Nacos注册中心 ​

安装Nacos ​

注册到Nacos ​

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环境隔离 ​

临时实例和非临时实例 ​

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