SpringCloud?微服務(wù)框架詳解

更新時間：2025年11月03日 09:00:06 作者：百***9226

本文詳細(xì)介紹了單體架構(gòu)、垂直架構(gòu)、分布式架構(gòu)和微服務(wù)架構(gòu)的特點和優(yōu)缺點,重點講解了微服務(wù)架構(gòu)的四個原則,最后介紹了如何使用Nacos進(jìn)行配置中心管理,并實現(xiàn)了配置的熱更新,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

微服務(wù)

架構(gòu)特點：1.單一職責(zé)，每一個服務(wù)對應(yīng)唯一的業(yè)務(wù)能力，做到單一職責(zé)

2.自治，團(tuán)隊獨(dú)立，技術(shù)獨(dú)立，數(shù)據(jù)獨(dú)立，獨(dú)立部署和交付

3.面向服務(wù)，服務(wù)提供統(tǒng)一的接口，與語言技術(shù)無關(guān)

4.隔離性強(qiáng)，服務(wù)調(diào)用做好隔離，容錯，降級避免出現(xiàn)級聯(lián)問題（級聯(lián)故障是由于正反饋循環(huán)并且隨著時間的增加所產(chǎn)生的故障。典型表現(xiàn)：最初由單個節(jié)點或子系統(tǒng)故障觸發(fā)的連鎖反應(yīng)）

微服務(wù)的上述特點給分布式架構(gòu)制定啦一個標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步降低服務(wù)之間的耦合，提供服務(wù)的獨(dú)立性和靈活性。微服務(wù)是一種經(jīng)過良好架構(gòu)設(shè)計的分布式架構(gòu)方案

微服務(wù)技術(shù)的對比

SpringCloud微服務(wù)框架

官網(wǎng)地址：Spring Cloud

開發(fā)springcloud組件的組織：spring社區(qū)，alibaba，netflix

springCloud集成了各種微服務(wù)功能組件，基于SpringBoot實現(xiàn)組件的自動裝配

常見的組件：服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)（Eureka,nacos,consul），服務(wù)遠(yuǎn)程調(diào)用(OpenFeign,Dubbo)，服務(wù)鏈路監(jiān)控(Zipkin,Sleuth)，統(tǒng)一配置管理(SpringCloudConfig,nacos)，統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)路由(SpringCloudGateway,zuul)，流控降級保護(hù)(Hystix,Sentinel)

SpringCloud底層是依賴于SpringBoot的，并且有版本兼容關(guān)系

服務(wù)拆分原則：1.不同微服務(wù)不用重復(fù)開發(fā)相同業(yè)務(wù)

2.微服務(wù)數(shù)據(jù)獨(dú)立，有自己的數(shù)據(jù)庫

3.微服務(wù)可以將自己的業(yè)務(wù)暴露為接口，供其他微服務(wù)使用

遠(yuǎn)程調(diào)用

微服務(wù)的調(diào)用方式：基于RestTemplate發(fā)起的http請求實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)用，http請求做遠(yuǎn)程調(diào)用只要知道ip，端口，接口路徑，請求參數(shù)即可。

步驟：1.注冊RestTemplate的實例到Spring容器

2.修改消費(fèi)者order-service服務(wù)中的OrderService類中的queryOrderById方法，根據(jù)Order對象中的userId查詢User

3.將查詢到的User填到Order對象

#在order-service服務(wù)中的OrderApplication啟動類中，注冊RestTemplate實例
@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();
    }
}

#修改order-service服務(wù)中的OrderService類中的queryOrderById方法
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查詢訂單
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        //2查詢用戶
        String url="http://userservice/user/"+order.getUserId();
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        // 3封裝user信息
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }
}

在服務(wù)調(diào)用關(guān)系中，會有兩個不同的角色，這兩個角色是相對的

服務(wù)提供者Provider：一次業(yè)務(wù)中，被其他微服務(wù)調(diào)用的服務(wù)，提供接口給其他服務(wù)

服務(wù)消費(fèi)者consumer：一次業(yè)務(wù)中，調(diào)用其他微服務(wù)的服務(wù)，調(diào)用其他微服務(wù)提供的接口

注冊中心

解決問題：服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)（服務(wù)治理問題）

Eureka注冊中心

EurekaServer:服務(wù)端，注冊中心

EurekaClient:客戶端

服務(wù)注冊：提供者啟動之后將自己的信息注冊到eureka-server(Eureka服務(wù)端）

eureka-server保存服務(wù)名稱到服務(wù)實例地址列表的映射關(guān)系

服務(wù)拉?。合M(fèi)者根據(jù)服務(wù)名稱拉取實例地址列表（注冊表）并緩存到本地

消費(fèi)者根據(jù)負(fù)載均衡算法選中一個實例地址，發(fā)起遠(yuǎn)程調(diào)用

健康檢查：提供者每隔一段時間（默認(rèn)30秒）向eureka-server發(fā)起請求，報告自己狀態(tài)。稱為心跳

當(dāng)超過一段時間（90秒）沒有發(fā)送心跳，eureka-server認(rèn)為微服務(wù)實例故障，將該實例從列表中剔除，拉取服務(wù)時，該故障實例排除

搭建eureka-server

1.引入依賴

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

2.編寫啟動類

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer    //開啟eureka的注冊中心功能
public class EurekaApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
    }
}

3.編寫配置文件application.yml

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

啟動成功

服務(wù)注冊

引入依賴

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

配置文件

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

可以將user-service多次啟動，模擬多實例部署，注意修改端口設(shè)置-Dserver.port=自定義的端口號

如果沒有service選項【IDEA】idea打開新項目，左下角的工作欄中沒有顯示Services解決辦法

在order-service完成服務(wù)拉取，修改OrderService的代碼，修改訪問路徑

在order-service項目的啟動類OrderApplication中RestTemplate添加負(fù)載均衡諸界

    @Bean
    @LoadBalanced    //負(fù)載均衡注解
    public RestTemplate restTemplate(){
        return  new RestTemplate();
    }

負(fù)載均衡

SpringCloud底層利用Ribbon的組件，實現(xiàn)負(fù)載均衡。服務(wù)調(diào)用者動態(tài)調(diào)用服務(wù)提供者的多個節(jié)點

Ribbon內(nèi)部就是集成了LoadBalancerClient負(fù)載均衡，通過@LoadBalance注解開啟負(fù)載均衡器。

基本流程：RibbonLoadBalanceClient從請求url中獲取服務(wù)名稱，DynamicServerListLoadBalancer根據(jù)服務(wù)名稱到eureka拉取服務(wù)列表eureka返回服務(wù)列表，IRule利用內(nèi)置的負(fù)載均衡規(guī)則從列表中選擇一個服務(wù)，返回給RibbonLoadBalanceClient

Ribbon的負(fù)載均衡規(guī)則時一個叫IRule的接口來定義的，每一個接口就是一種規(guī)則

內(nèi)置的負(fù)載均衡規(guī)則：

RoundRobinRule 簡單的輪詢服務(wù)列表來選擇服務(wù)器，Ribbon默認(rèn)的負(fù)載均衡規(guī)則

ZoneAvoidanceRule 以區(qū)域可用的服務(wù)器為基礎(chǔ)進(jìn)行服務(wù)器的選擇

默認(rèn)的實現(xiàn)就是ZoneAvoidanceRule，是一種輪詢方案（一般使用默認(rèn)的負(fù)載均衡規(guī)則，不修改）

Ribbon采用默認(rèn)的懶加載，第一次訪問才會去創(chuàng)建LoadBalanceClient，請求時間會很長。

Nacos注冊中心

Nacos是阿里巴巴的產(chǎn)品，現(xiàn)在是SpringCloudAlibaba中的一個組件(SpringCloudAlibaba實現(xiàn)啦對SpringCloud組件進(jìn)行擴(kuò)展）

與Eureka的差異：依賴不同，服務(wù)地址不同

Nacos服務(wù)搭建，下載安裝包，解壓，在bin目錄下運(yùn)行startup.cmd -mstandalone

引入依賴，在父工程里面，引入

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.6.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

在服務(wù)消費(fèi)者和提供者的pom文件引入nacos的依賴，注釋掉eureka的依賴

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

配置nacos地址，在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址，不要忘了注釋掉eureka的地址

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

在啟動類添加注解@EnableDicoveryClient

Nacos服務(wù)分級存儲模型

一個服務(wù)有多個實例，實例分布在不同的機(jī)房中，Nacos將同一機(jī)房的實例劃分為一個集群

服務(wù)-集群-實例

服務(wù)調(diào)用盡可能選擇本地集群的服務(wù)，跨集群調(diào)用延遲較高。（本地集群不可訪問時，在訪問其他集群）

給user-service配置集群，修改user-service的application.yml文件

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名稱

復(fù)制一個user-service啟動配置，添加屬性

-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH

默認(rèn)的zoneAvoidanceRule不能實現(xiàn)同集群有效實現(xiàn)負(fù)載均衡，Nacos中提供了一個NacosRule的實現(xiàn)，可以優(yōu)先從同集群中挑選實例。

修改負(fù)載均衡規(guī)則修改order-service的application.yml文件，修改負(fù)載均衡規(guī)則：

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 負(fù)載均衡規(guī)則

根據(jù)權(quán)重負(fù)載均衡：在實際部署中提高權(quán)重配置來控制訪問頻率，權(quán)重高訪問頻率高

在Nacos控制臺設(shè)置實例的權(quán)重值0~1之間

環(huán)境隔離namespace

Nacos中服務(wù)存儲和數(shù)據(jù)存儲的最外層都是一個namespace的東西，用做最外層隔離，修改order-service的application.yml文件：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空間，填I(lǐng)D

Nacos的服務(wù)實例分為兩種類型：

臨時實例：如果實例宕機(jī)超過一段時間，會從服務(wù)列表中剔除，默認(rèn)的類型

非臨時實例：如果實例宕機(jī)，不會從服務(wù)列表中剔除，也叫永久實例

Nacos和Eureka的區(qū)別：

相同點：都支持服務(wù)注冊和服務(wù)拉取，都支持服務(wù)提供者心跳方式做健康檢測

區(qū)別：1.Nacos支持服務(wù)端主動檢測提供者狀態(tài)：臨時實例采用心跳檢測，非臨時實例nacos主動詢問

2.臨時實例心跳不正常被剔除，非臨時實例則不會剔除

3.Nacos支持服務(wù)禮包變更的消息推送模式，服務(wù)列表更新更及時

4.Nacos集群默認(rèn)采用AP方式，集群中存在非實例時采用CP模式；Eureka采用AP模式

CAP定理：布魯爾定理

指出對于一個分布式計算機(jī)來說，不可能同時滿足三點，最多同時滿足兩點：

一致性(Consistency)系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)備份，在同一時刻同樣的值

可用性(Availability)保證每次請求不管成功失敗都有響應(yīng)

分區(qū)容錯性（Partition tolerance）系統(tǒng)中任意信息的丟失或失敗不會影響系統(tǒng)的繼續(xù)運(yùn)作

配置中心

配置統(tǒng)一管理和配置隔離問題

nacos=SpringCloud eureka注冊中心+SpringCloud config配置中心

項目的核心配置，需要熱更新的配置才有放到nacos管理的必要。基本不會變更的一些配置還是保存在微服務(wù)本地比較好。(熱加載：不重啟一個項目，使得部分代碼更新，通過java類加載器實現(xiàn)）

保證項目中有bootstrap.yml

微服務(wù)要拉取nacos中管理的配置，并且與本地的application.yml配置合并，才能完成項目啟動

在bootstrap.yml中提那就配置中心相關(guān)內(nèi)容：環(huán)境相關(guān)spring.profiles.active

配置中心地址，配置文件后綴

配置加載順序：先加載共享配置文件，再加載環(huán)境相關(guān)配置文件，在加載application.yml

在idea中的使用

導(dǎo)入依賴

<!--nacos配置管理依賴-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

添加bootstrap.yaml

spring:
  application:
    name: userservice # 服務(wù)名稱
  profiles:
    active: dev #開發(fā)環(huán)境，這里是dev 
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后綴名