SpringCloud详解，图文码笔记

注意： SpringCloud并 不等于 微服务

1.微服务技术线

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2.认识微服务

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

服务治理

分布式架构的要考虑的问题:

  • 服务拆分粒度如何?
  • 服务集群地址如何维护?
  • 服务之间如何实现远程调用?
  • 服务健康状态如何感知?

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

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微服务结构

微服务这种方案需要技术框架来落地，全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。在国内最知名的就是SpringCloud和阿里巴巴的Dubbo

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微服务技术对比

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SpringCloud

  • SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址: https://spring.io/proiects/spring-cloud
  • 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

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SpringCloud与SpringBoot的版本兼容关系如下

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服务拆分及远程调用

注意事项

  1. 不同微服务，不要重复开发相同业务

  2. 微服务数据独立，不要访问其它微服务的数据库

3.服务远程调用

提供者与消费者

  • 服务提供者:一次业务中，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:一次业务中，调用其它微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口)

bean

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);}/*** 创建RestTemplate并注入Spring容器*/@Beanpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}
}

demo

public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);// 2.利用 restTemplate，发起 http 请求String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);// 3.封装user到orderorder.setUser(user);// 4.返回return order;
}

4.Eureka 注册中心

  • 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．创建项目，引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖

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

2．编写启动类，添加@EnableEurekaServer注解

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

3．添加application.yml文件，编写下面的配置:

server:port: 10800
spring:application:name: eurekaserver # eureka 服务名称
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka # eureka 服务地址

服务注册

	<!-- eureka客户端依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency>

server:port: 8080
spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloud_goods?useSSL=falseusername: rootpassword: blm123driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driverapplication:name: orderserver
mybatis:type-aliases-package: cn.itcast.user.pojoconfiguration:map-underscore-to-camel-case: true
logging:level:cn.itcast: debugpattern:dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS# eureka config
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka # eureka 服务地址

服务发现

在order-service完成服务拉取
服务拉取是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:

    	String url = "http://userserver/user/" + order.getUserId();

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

    	@Bean@LoadBalanced // 负载均衡public RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}

public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);// 2.利用 restTemplate，发起 http 请求String url = "http://userserver/user/" + order.getUserId();User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);// 3.封装user到orderorder.setUser(user);// 4.返回return order;}

Ribbon 负载均衡

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1. 改变负载均衡规则

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);}@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}/*** 改变负载均衡规则* @return*/@Beanpublic IRule randomRule() {return new RandomRule();}
}

2.负载均衡规则配置

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。而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载:

ribbon:eager-load:clients: userserver # 饥饿加载服务名称 （支持list）enabled: true # 开启饥饿加载模式

5.Nacos

启动命令：

  • linux(centos)： sh startup.sh -m standalone
  • Windows： startup.cmd -m standalone

了解Nacos请跳转

6.Feign

RestTemplate 方式调用存在的问题

先来看我们以前利用RestTemplate发起远程调用的代码:

String url = "http: //userservice/user/" + order.getUserId();
User user = restTemplate.getFor0bject(url,User.class);

存在下面的问题:

  • 代码可读性差，编程体验不统一。
  • 参数复杂URL难以维护

Feign的介绍

Feign是一个声明式的http客户端，官方地址: https://github.com/OpenFeign/feign其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送，解决上面提到的问题。

使用Feign的步骤如下:

  1. 引入依赖:
    Feign是一个声明式的http客户端，官方地址: https://github.com/OpenFeign/feign其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送，解决上面提到的问题。

    <!-- feign 客户端依赖 -->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

  2. 在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能: @EnableFeigncients

    @EnableFeigncients
@MapperScan( "cn.itcast.order.mapper")
@springBootApplication
public class 0rderApplicationi
public static void main( String[ ] args) {SpringApplication.run(OrderApplication.class,args);
}

使用Feign的步骤如下:

3．编写Feign客户端:

@FeignClient("userservice" )
public interface Userclient {GetMapping("/ user/{id}")User findById(@PathVariable ("id") Long id);
}

主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调角的信息，比如:

  • 服务名称：userservice
  • 请求方式：GET
  • 请求路径：/user/{id}
  • 请求参数：Long id
  • 返回值类型：User

自定义Feign的配置

Feign运行自定义配置来覆盖默认配置，可以修改的配置如下:

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一般我们需要配置的就是日志级别。

配置Feign日志有两种方式:

**方式一︰**配置文件方式

全局生效:

feign:client:config:default: # 这里用default就是全局配置，如果是写服务名称，则是针对某个微服务的配置loggerLevel: FULL#日志级别

局部生效:

feign:client:config:userservice: #这里用default就是全局配置，如果是写服务名称，则是针对某个微服务的配置loggerLevel: FULL#日志级别config:default: # 这里用default就是全局配置，如果是写服务名称，则是针对某个微服务的配置loggerLevel: FULL#日志级别

方式二: java代码方式，需要先声明一个Bean:

public class FeignclientConfiguration {@Beanpublic Logger.Level feignLogLevel(){return Logger.Level.BASIC;}
}

如果是全局配置，则把它放到@EnableFeignClients这个注解中:

@EnableFeignClients(defaultConfiguration = FeignclientConfiguration.class)

如果是局部配置，则把它放到@FeignClient这个注解中:

@FeignClient(value = "userservice" , configuration = FeignClientConfiguration.class)

Feign的性能优化

Feign底层的客户端实现:

  • URLConnection: 默认实现，不支持连接池
  • Apache HttpClient:支持连接池
  • OKHttp:支持连接池

因此优化Feign的性能主要包括

  • 使用连接池代替默认的URLConnection
  • 日志级别，最好用basic或none

Feign添加HttpClient的支持

引入依赖:

<!--httpClient的依赖 -->
<dependency><groupId>io.github.openfeign</groupId><artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>

配置连接池:

feign:client:config:default: # default全局的配置loggerLevel: BASIC # 日志级别，BASIC就是基本的请和响应信息httpclient:enabled: true # 开feign对HttpClient的支持max-connections: 200 # 最大的连接数max-connections-per-route: 50 # 每个路径的最大连接数

Feign的最佳实践

方式一(继承):给消费者的FeignClient和提供者的controller定义统一的父接口作为标准。

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lt is generally not advisable to share an interface between a server and a client. t introduces tight coupling, andalso actually doesn’t work with Spring MVC in its current form (method parameter mapping is not inherited).

通常不建议在服务器和客户端之间共享一个接口。它引入了紧密耦合，并且实际上与当前形式的SpringMVC不兼容(方法参数映射不继承)。

方式二(抽取): 将FeignClient抽取为独立模块，并且把接口有关的POJ0、默认的Feign配置都放到这个模块中，提供给所有消费者使用

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Feign的最佳实践

  1. 让controller和FeignClient继承同一接口
  2. 将FeignClient、PoJo、Feign的默认配置都定义到一个项目中，供所有消费者使用

实现方式二 (抽取FeignClient)

步骤如下:

  1. 首先创建一个module，命名为feign-api，然后引入feign的starter依赖
  2. 将order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中
  3. 在order-service中引入feign-api的依赖
  4. 修改order-service中的所有与上述三个组件有关的import部分，改成导入feign-api中的包
  5. test

当定义的FeignClient不在SpringBootApplication的扫描包范围时，这些FeignClient无法使用。

有两种方式解决

​ 方式一:指定FeignClient所在包

@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")

​ 方式二:指定FeignClient字节码

@EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

7.统一网关Gateway

网关功能:

  • 身份认证和权限校验
  • 服务路由、负载均衡
  • 请求限流

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网关的技术实现

​ 在SpringCloud中网关的实现包括两种:

  • gateway

  • zuul

    Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux，属于响应式编程的实现，具备更好的性能

搭建网关服务

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搭建网关服务的步骤:

  1. 创建新的module，引入SpringCloudGateway的依赖和nacos的服务发现依赖:

    <!-- 网关依赖 -->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!-- nacos服务发现依赖 -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

  2. 编写路由配置及nacos地址

    server:port: 10010 # 网关端口
spring:application:name: gateway # 服务名称cloud:nacos:server-addr : localhost:8848 # nacos地址gateway :routes: # 网关路由配置- id: user-service #路由id，自定义，只要唯─即可# uri: http ://127.0.0.1:8081 #路由的目标地址 http就是固定地址uri: lb://userservice #路由的目标地址lb就是负载均衡，后面跟服务名称predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件- Path=/user/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/开头就符合要求

理由配置包括:

  1. 路由id:路由的唯一标示

  2. 路由目标（uri) :路由的目标地址，http代表固定地址，lb代表根据服务名负载均衡

  3. 路由断言( predicates) :判断路由的规则，

  4. 路由过滤器( filters) :对请求或响应做处理

路由断言工厂

Route Predicate Factory

  • 我们在配置文件中写的断言规则只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件

  • 例如Path=/user/**是按照路径匹配，这个规则是由org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理的

  • 像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个

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路由过滤器GatewayFilter

GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器，可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理:

案例

给所有进入userservice的请求添加一个请求头

​ 给所有进入userservice的请求添加一个请求头:Truth=itcast is freaking awesome!

​ 实现方式:在gateway中修改application.yml文件，给userservice的路由添加过滤器:

spring:cloud:gateway:routes: # 网关路由配置- id: user-serviceuri: lb://userserverpredicates:- Path=/user/**filters: # 过滤器AddRequestHeader=key,value # 添加请求头

默认过滤器

如果要对所有的路由都生效，则可以将过滤器工厂写到default下。格式如下:

spring:application:name: gateway #服务名称cloud:nacos:server-addr: localhost:8848 # nacos地址gateway :routes: # 网关路由配置- id: user-serviceuri: lb: //userservicepredicates:- Path=/user/**- id: order-serviceuri: lb: //orderservicepredicates:- Paith=/order/**default-filters: # 默认过滤器，会对所有的路由请求都生效- AddRequestHeader=key, value #添加请求头

全局过滤器GlobalFilter

全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应，与GatewayFilter的作用一样。

区别在于GatewayFilter通过配置定义，处理逻辑是固定的。而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。

定义方式是实现GlobalFilter接口。

public interface GlobalFilter {/*** 处理当前请求，有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理* @param exchange请求上下文，里面可以获取Request、Response等信息*@param chain用来把请求委托给下一个过滤器* @return {@code Mono<Void>}返回标示当前过滤器业务结束*/Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange，6atewayFilterChain chain);
}

实现

@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {// 1.获取请求参数ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();MultiValueMap<String, String> params = request.getQueryParams();// 2.获取参数中的 authorization参数String auth = params.getFirst("authorization");// 3.判断参数值是否等于adminif ("admin".equals(auth)) {// 4.是，放行return chain.filter(exchange);}// 5.否，拦截// 5.1 设置状态码exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);// 5.2 拦截请求return exchange.getResponse().setComplete();}
}

过滤器执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器:当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter
请求路由后，会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter，合并到一个过滤器链（集合)中，排序后依次执行每个过滤器

在这里插入图片描述

  • 每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值,order值越小，优先级越高，执行顺序越靠前。
  • GlobalFilter通过实现Ordered接口，或者添加@Order注解来指定order值，由我们自己指定
  • 路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定，默认是按照声明顺序从1递增。
  • 当过滤器的order值一样时，会按照 defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行。

跨域问题处理

跨域问题: 浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求,请求被浏览器拦截的问题

解决方案: CORS

**网关处理跨域采用的同样是CORS方案，并且只需要简单配置即可实现: **

spring:cloud:gateway:# ...globalcors: # 全局的跨域处理add-to-simpLe-urL-handler-mapping: true # 解决options 请求被拦截问题corsConfigurations:'[/**]' :allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求- "http: / /LocaLhost:8090"- "http:/ /www.Leyou.com"allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式- "GET"- "POST"- "DELETE"- "PUT"- "OPTIONS"allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息allowCredentials: true # 是否允许携带cookiemaxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期

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