SpringCloud超详细教程

1.认识微服务

随着互联网行业的发展，对服务的要求也越来越高，服务架构也从单体架构逐渐演变为现在流行的微服务架构。这些架构之间有怎样的差别呢？

1.0.学习目标

了解微服务架构的优缺点

1.1.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。

单体架构的优缺点如下：

优点：

• 架构简单
• 部署成本低

  缺点：

  • 耦合度高（维护困难、升级困难）

    1.2.分布式架构

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

    分布式架构的优缺点：

    优点：

    • 降低服务耦合
    • 有利于服务升级和拓展

      缺点：

      • 服务调用关系错综复杂

        分布式架构虽然降低了服务耦合，但是服务拆分时也有很多问题需要思考：

        • 服务拆分的粒度如何界定？
        • 服务之间如何调用？
        • 服务的调用关系如何管理？

          人们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。

          1.3.微服务

          微服务的架构特征：

          • 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
          • 自治：团队独立、技术独立、数据独立，独立部署和交付
          • 面向服务：服务提供统一标准的接口，与语言和技术无关
          • 隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题

            微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准，进一步降低服务之间的耦合度，提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚，低耦合。

            因此，可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。

            但方案该怎么落地？选用什么样的技术栈？全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地方案。

            其中在Java领域最引人注目的就是SpringCloud提供的方案了。

            1.4.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/projects/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箱即用体验。

            其中常见的组件包括：

            另外，SpringCloud底层是依赖于SpringBoot的，并且有版本的兼容关系，如下：

            我学习的版本是 Hoxton.SR10，因此对应的SpringBoot版本是2.3.x版本。

            1.5.总结

            • 单体架构：简单方便，高度耦合，扩展性差，适合小型项目。例如：学生管理系统
            • 分布式架构：松耦合，扩展性好，但架构复杂，难度大。适合大型互联网项目，例如：京东、淘宝
            • 微服务：一种良好的分布式架构方案

              ①优点：拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低

              ②缺点：架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高

            • SpringCloud是微服务架构的一站式解决方案，集成了各种优秀微服务功能组件

              2.服务拆分和远程调用

              任何分布式架构都离不开服务的拆分，微服务也是一样。

              2.1.服务拆分原则

              这里我总结了微服务拆分时的几个原则：

              • 不同微服务，不要重复开发相同业务
              • 微服务数据独立，不要访问其它微服务的数据库
              • 微服务可以将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用

                2.2.服务拆分示例

                cloud-demo：父工程，管理依赖

                • order-service：订单微服务，负责订单相关业务
                • user-service：用户微服务，负责用户相关业务

                  要求：

                  • 订单微服务和用户微服务都必须有各自的数据库，相互独立
                  • 订单服务和用户服务都对外暴露Restful的接口
                  • 订单服务如果需要查询用户信息，只能调用用户服务的Restful接口，不能查询用户数据库

                    2.2.1.导入Sql语句

                    略

                    2.2.2.导入demo工程

                    略

                    项目结构如下：

                    配置项目JDK：

                    2.3.实现远程调用案例

                    在order-service服务中，有一个根据id查询订单的接口：

                    根据id查询订单，返回值是Order对象，如图：

                    其中的user为null

                    在user-service中有一个根据id查询用户的接口：

                    查询的结果如图：

                    2.3.1.案例需求：

                    修改order-service中的根据id查询订单业务，要求在查询订单的同时，根据订单中包含的userId查询出用户信息，一起返回。

                    因此，我们需要在order-service中 向user-service发起一个http的请求，调用http://localhost:8081/user/{userId}这个接口。

                    大概的步骤是这样的：

                    • 注册一个RestTemplate的实例到Spring容器
                    • 修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法，根据Order对象中的userId查询User
                    • 将查询的User填充到Order对象，一起返回

                      2.3.2.注册RestTemplate

                      首先，我们在order-service服务中的OrderApplication启动类中，注册RestTemplate实例：

                      package cn.leo.order;import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.web.client.RestTemplate;@MapperScan("cn.leo.order.mapper")@SpringBootApplicationpublic class OrderApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);    }    @Bean    public RestTemplate restTemplate() {        return new RestTemplate();    }}

                      2.3.3.实现远程调用

                      修改order-service服务中的cn.itcast.order.service包下的OrderService类中的queryOrderById方法：

                      2.4.提供者与消费者

                      在服务调用关系中，会有两个不同的角色：

                      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）

                      但是，服务提供者与服务消费者的角色并不是绝对的，而是相对于业务而言。

                      如果服务A调用了服务B，而服务B又调用了服务C，服务B的角色是什么？

                      • 对于A调用B的业务而言：A是服务消费者，B是服务提供者
                      • 对于B调用C的业务而言：B是服务消费者，C是服务提供者

                        因此，服务B既可以是服务提供者，也可以是服务消费者。

                        3.Eureka注册中心

                        假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例，如图：

                        大家思考几个问题：

                        • order-service在发起远程调用的时候，该如何得知user-service实例的ip地址和端口？
                        • 有多个user-service实例地址，order-service调用时该如何选择？
                        • order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

                          3.1.Eureka的结构和作用

                          这些问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决，其中最广为人知的注册中心就是Eureka，其结构如下：

                          回答之前的各个问题。

                          问题1：order-service如何得知user-service实例地址？

                          获取地址信息的流程如下：

                          • user-service服务实例启动后，将自己的信息注册到eureka-server（Eureka服务端）。这个叫服务注册
                          • eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
                          • order-service根据服务名称，拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取

                            问题2：order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例？

                            • order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址
                            • 向该实例地址发起远程调用

                              问题3：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

                              • user-service会每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己状态，称为心跳
                              • 当超过一定时间没有发送心跳时，eureka-server会认为微服务实例故障，将该实例从服务列表中剔除
                              • order-service拉取服务时，就能将故障实例排除了

                                注意：一个微服务，既可以是服务提供者，又可以是服务消费者，因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端

                                因此，接下来我们动手实践的步骤包括：

                                3.2.搭建eureka-server

                                首先大家注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务

                                3.2.1.创建eureka-server服务

                                在cloud-demo父工程下，创建一个子模块：

                                填写模块信息：

                                然后填写服务信息：

                                3.2.2.引入eureka依赖

                                引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖：

                                    org.springframework.cloud    spring-cloud-starter-netflix-eureka-server