Spring cloud入门

1. 概念

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 Cloud并没有重复制造轮子，它只是将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。

  • Spring Cloud Netflix　　是对Netflix开发的一套分布式服务框架的封装，包括服务的发现和注册，负载均衡、断路器、REST客户端、请求路由等。
  • Spring Cloud Config　　将配置信息中央化保存, 配置Spring Cloud Bus可以实现动态修改配置文件
  • Spring Cloud Bus　　分布式消息队列，是对Kafka, MQ的封装
  • Spring Cloud Security　　对Spring Security的封装，并能配合Netflix使用
  • Spring Cloud Zookeeper　　对Zookeeper的封装，使之能配置其它Spring Cloud的子项目使用
  • Spring Cloud Eureka 是 Spring Cloud Netflix 微服务套件中的一部分，它基于Netflix Eureka 做了二次封装，主要负责完成微服务架构中的服务治理功能。

1.1微服务架构的优势

使用微服务架构能够为我们带来如下好处：
1）服务的独立部署
每个服务都是一个独立的项目，可以独立部署，不依赖于其他服务，耦合性低。
2）服务的快速启动
拆分之后服务启动的速度必然要比拆分之前快很多，因为依赖的库少了，代码量也少了。
3）更加适合敏捷开发
敏捷开发以用户的需求进化为核心，采用迭代、循序渐进的方法进行。服务拆分可以快速发布新版本，修改哪个服务只需要发布对应的服务即可，不用整体重新发布。
4）职责专一，由专门的团队负责专门的服务
业务发展迅速时，研发人员也会越来越多，每个团队可以负责对应的业务线，服务的拆分有利于团队之间的分工。
5）服务可以动态按需扩容
当某个服务的访问量较大时，我们只需要将这个服务扩容即可。
6）代码的复用
每个服务都提供 REST API，所有的基础服务都必须抽出来，很多的底层实现都可以以接口方式提供。

1.2微服务架构的劣势

1）分布式部署，调用的复杂性高
单体应用的时候，所有模块之前的调用都是在本地进行的，在微服务中，每个模块都是独立部署的，通过 HTTP 来进行通信，这当中会产生很多问题，比如网络问题、容错问题、调用关系等。
2）独立的数据库，分布式事务的挑战
每个微服务都有自己的数据库，这就是所谓的去中心化的数据管理。这种模式的优点在于不同的服务，可以选择适合自身业务的数据，比如订单服务可以用 MySQL、评论服务可以用 Mongodb、商品搜索服务可以用 Elasticsearch。

缺点就是事务的问题了，目前最理想的解决方案就是柔性事务中的最终一致性，后面的章节会给大家做具体介绍。
3）测试的难度提升
服务和服务之间通过接口来交互，当接口有改变的时候，对所有的调用方都是有影响的，这时自动化测试就显得非常重要了，如果要靠人工一个个接口去测试，那工作量就太大了。这里要强调一点，就是 API 文档的管理尤为重要。
4）运维难度的提升
在采用传统的单体应用时，我们可能只需要关注一个 Tomcat 的集群、一个 MySQL 的集群就可以了，但这在微服务架构下是行不通的。当业务增加时，服务也将越来越多，服务的部署、监控将变得非常复杂，这个时候对于运维的要求就高了。

1.3 Spring Cloud模块介绍

  • Eureka：服务注册中心，用于服务管理。
  • Ribbon：基于客户端的负载均衡组件。
  • Hystrix：容错框架，能够防止服务的雪崩效应。
  • Feign：Web 服务客户端，能够简化 HTTP 接口的调用。
  • Zuul：API 网关，提供路由转发、请求过滤等功能。
  • Config：分布式配置管理。
  • Sleuth：服务跟踪。
  • Stream：构建消息驱动的微服务应用程序的框架。
  • Bus：消息代理的集群消息总线。

1.4 Spring Cloud与Dubbo功能对比

功能名称 Dubbo Spring Cloud
服务注册中心 ZooKeeper Spring Cloud Netflix Eureka
服务调用方式 RPC REST API
服务网关 无 Spring Cloud Netflix Zuul
断路器 不完善 pring Cloud Netflix Hystrix
分布式配置 无 Spring Cloud Config
服务跟踪 无 Spring Cloud Sleuth
消息总线 无 Spring Cloud Bus
数据流 无 Spring Cloud Stream
批量任务 无 Spring Cloud Task

1.5 读取配置文件

。Spring Boot 中的配置通常放在 application.properties 中，读取配置信息非常方便，总共分为 3 种方式:

  1. Environment
    可以通过 Environment 的 getProperty 方法来获取想要的配置信息，代码如下所示。
@RestController
public class HelloController {
    // 注入对象
    @Autowired
    private Environment env;
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        // 读取配置
        String port = env.getProperty("server.port");
        return port;
    }
}
  1. @Value
    可以注入具体的配置信息，代码如下所示。
@RestController
public class HelloController {
    // 注入配置
    @Value("${server.port}")
    private String port;
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return port;
    }
}
  1. 自定义配置
    prefix 定义配置的前缀，代码如下所示。
@ConfigurationProperties(prefix = "net.biancheng")
@Component
public class MyConfig {
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

读取配置的方法代码如下所示。

@RestController
public class HelloController {
    @Autowired
    private MyConfig myConfig;
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return myConfig.getName();
    }
}

定义配置 application.properties 的方法如下：

net.biancheng.name=zhangsan

1.6 profiles 多环境配置

1.7 热部署

只需要添加 spring-boot-devtools 的依赖即可实现热部署功能，代码如下所示。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>

1.8 actuator 监控

Spring Boot 提供了一个用于监控和管理自身应用信息的模块，它就是 spring-boot-starter-actuator。该模块使用起来非常简单，只需要加入依赖即可，代码如下所示。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
1.8.1 Actuator端点信息

image
大部分端点默认都不暴露出来，我们可以手动配置需要暴露的端点。如果需要暴露多个端点，可以用逗号分隔，如下所示：

management.endpoints.web.exposure.include=configprops,beans

如果想全部端点都暴露的话直接配置成下面的方式：

management.endpoints.web.exposure.include=*
1.8.2 自定义 actuator 端点

完全开发一个全新的端点，比如查看当前登录的用户信息的端点。自定义全新的端点很简单，通过 @Endpoint 注解就可以实现。代码如下所示。

@Component
@Endpoint(id = "user")
public class UserEndpoint {
    @ReadOperation
    public List<Map<String, Object>> health() {
        List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("userId", 1001);
        map.put("userName", "zhangsan");
        list.add(map);
        return list;
    }
}

访问 /actuator/user 可以看到返回的用户信息如下：

[
    {
        "userName": "zhangsan",
        "userId": 1001
    }
]

1.9 统一异常处理

对于接口的定义，我们通常会有一个固定的格式，比如：

{
    "status": true,
    "code": 200,
    "message": null,
    "data": [
        {
            "id": "101",
            "name": "jack"
        },
        {
            "id": "102",
            "name": "jason"
        }
    ]
}

但是，如果调用方在请求我们的 API 时把接口地址写错了，就会得到一个 404 错误：

{
    "timestamp": 1492063521109,
    "status": 404,
    "error": "Not Found",
    "message": "No message available",
    "path": "/rest11/auth"
}

我们自定义的是 boolean 类型，用来表示请求是否成功，这里返回的就是 Http 的状态码，所以我们需要在发生这种系统错误时也能返回我们自定义的那种格式，那就要定义一个异常处理类（代码如下所示），通过这个类既可以返回统一的格式，也可以统一记录异常日志。

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GlobalExceptionHandler.class);
    @ExceptionHandler(value = Exception.class)
    @ResponseBody
    public ResponseData defaultErrorHandler(HttpServletRequest req, Exception e) throws Exception {
        logger.error("", e);
        ResponseData r = new ResponseData();
        r.setMessage(e.getMessage());
        if (e instanceof org.springframework.web.servlet.NoHandlerFoundException) {
            r.setCode(404);
        } else {
            r.setCode(500);
        }
        r.setData(null);
        r.setStatus(false);
        return r;
    }
}

注解:@ControllerAdvice>注解:@ControllerAdvice 顾名思义，这是一个增强的 Controller。使用这个 Controller ，可以实现三个方面的功能：

  • 全局异常处理
  • 全局数据绑定
  • 全局数据预处理

    ResponseData 是我们返回格式的实体类，其发生错误时也会被捕获到，然后封装好返回格式并返回给调用方。最后关键的一步是，在 Spring Boot 的配置文件中加上如下代码所示配置。
# 出现错误时, 直接抛出异常
spring.mvc.throw-exception-if-no-handler-found=true
# 不要为我们工程中的资源文件建立映射
spring.resources.add-mappings=false

然后当我们调用一个不存在的接口时，返回的错误信息就是我们自定义的那种格式了：

{
    "status": false, "code": 404,
    "message": "No handler found for GET /rest11/auth", "data": null
}

最后贴上 ResponseData 的定义，代码如下所示。

public class ResponseData {
    private Boolean status = true;
    private int code = 200;
    private String message;
    private Object data;
    // get set ...
}

2.0 异步执行

异步调用就是不用等待结果的返回就执行后面的逻辑；同步调用则需要等待结果再执行后面的逻辑。

2.1 异步执行

2.2 随机端口

2.3 编译打包

在项目的 pom.xml 中增加打包的 Maven 插件，代码如下所示。

build>
    <plugins>
        <!-- 打包插件 -->
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <executable>true</executable>
                <mainClass>net.biancheng.spring_boot_example.App</mainClass>
            </configuration>
        </plugin>
        <!-- 编译插件, 指定JDK版本 -->
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>
posted @ 2021-06-15 19:05  风飘落叶  阅读(45)  评论(0)  编辑  收藏  举报