Spring Cloud Alibaba生态探索：Dubbo、Nacos及Sentinel的完美结合

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• 背景
• 一、项目框架
  • 1.1 采用IDEA和Maven多模块进行项目搭建
  • 1.2 模块管理及版本管理
• 二、微服务公共接口
  • 2.1 定义一个公共接口Api
  • 2.2 pom.xml
  • 2.3 GoodsService接口类
• 三、微服务提供者
  • 3.1 商品信息微服务
  • 3.2 pom.xml
  • 3.3 application.yml项目配置文件
  • 3.4 GoodsServiceImpl商品信息微服务实现类
• 四、微服务调用者
  • 4.1 对外提供Restful接口
  • 4.2 pom.xml
  • 4.3 application.yml项目配置文件
  • 4.4 UserConsumer Restful api接口
• 五、启动微服务
• 六、使用JMeter测试微服务
  • 6.1 创建微服务测试项目
  • 6.2 流量控制
• 小结

背景

• 在上篇文章《Spring Cloud Alibaba微服务生态的基础实践》中，我们初步了解了Spring Cloud Alibaba微服务生态体系，并动手实践了Nacos与Sentinel的基本应用。
• 本文将继续对Spring Cloud Alibaba生态进行探索：研究以Dubbo框架作为RPC组件，Nacos作为服务注册与发现中心，并集成Sentinel进行流量控制，搭建微服务的整个过程。
  

一、项目框架

1.1 采用IDEA和Maven多模块进行项目搭建


1.2 模块管理及版本管理

-父目录pom.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <modules>
        <module>dubbo-api</module>
        <module>dubbo-provider</module>
        <module>dubbo-consumer</module>
    </modules>

    <groupId>nacos</groupId>
    <artifactId>dubbo</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <description>Dubbo对接Spring Cloud Alibaba项目</description>


    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring.boot.version>2.2.9.RELEASE</spring.boot.version>
        <spring.cloud.version>Hoxton.SR1</spring.cloud.version>
        <spring.cloud.alibaba.version>2.2.0.RELEASE</spring.cloud.alibaba.version>
        <dubbo.version>2.7.6</dubbo.version>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- Spring cloud -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring.cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <!-- Spring cloud Alibaba-->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba</artifactId>
                <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <!-- Spring boot -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${spring.boot.version}</version>
            </dependency>

            <!-- Dubbo -->
            <dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${dubbo.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo</artifactId>
                <version>${dubbo.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>


        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <version>${spring.boot.version}</version>

                    <executions>
                        <execution>
                            <goals>
                                <goal>repackage</goal>
                            </goals>
                        </execution>
                    </executions>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>

</project>

二、微服务公共接口

2.1 定义一个公共接口Api

• 便于微服务提供者与调用者共同使用
  

2.2 pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <groupId>nacos</groupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>dubbo-api</artifactId>
    
</project>

2.3 GoodsService接口类

/**
 * 商品信息服务接口-模拟返回商品列表
 */
public interface GoodsService {
    // 获取所有商品信息
    List<Goods> getAllGoods();
}

• Goods商品类

/**
 * 商品类
 */
public class Goods implements Serializable {

    // 商品名称
    private String name;
    // 商品价格
    private Integer number;

    public Goods(String name, Integer number) {
        this.name = name;
        this.number = number;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(Integer number) {
        this.number = number;
    }
}

三、微服务提供者

3.1 商品信息微服务

• 可提供商品信息及进行独立部署，供服务消费者进行调用
  

3.2 pom.xml

1. 需引入上述定义的微服务公共接口dubbo-api。

2. 根据官方文档说明引入Spring Cloud Alibaba Sentinel依赖：
   

3. 根据官方文档RPC适配需引入如下依赖：
   

4. 根据官方文档接入Sentinel控制台需引入如下依赖：
   

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <groupId>nacos</groupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>dubbo-provider</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    <dependencies>

        <!-- Dubbo api -->
        <dependency>
            <groupId>nacos</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

        <!-- Spring Boot dependencies -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo Registry Nacos -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-registry-nacos</artifactId>
            <version>2.7.6</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
            <artifactId>nacos-client</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Spring Cloud Alibaba Sentinel -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Sentinel dubbo adapter -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-apache-dubbo-adapter</artifactId>
            <version>1.7.1</version>
        </dependency>

        <!-- dubbo 接入 Sentinel Dashboard -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
            <version>1.7.1</version>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

3.3 application.yml项目配置文件

1. 根据官方文档配置Sentinel控制台
   
2. 根据官方文档配置Nacos服务注册地址及Dubbo协议等（已转化为yml格式）
   

server:
  port: 9001

spring:
  application:
    name: nacos-duboo-goods-service
  # Spring Cloud Alibaba Sentinel DashBoard
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port: 8719
        dashboard: 172.16.109.118:8080

dubbo:
  # 扫描包地址
  scan:
    base-packages: nacos.dubbo
  # 协议
  protocol:
    name: dubbo
    port: -1
  # 注册地址
  registry:
    address: nacos://172.16.109.118:8848/


  # 版本号
service:
  version: 1.0.0

3.4 GoodsServiceImpl商品信息微服务实现类

/**
 * 商品信息服务实现-模拟返回商品列表
 */
// 注意需使用正确的包 org.apache.dubbo.config.annotation.Service
@Service(version = "${service.version}")
public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GoodsServiceImpl.class);

    @Override
    public List<Goods> getAllGoods() {
        List<Goods> goods = new ArrayList<>();
        goods.add(new Goods("电脑", 10));
        goods.add(new Goods("手机", 20));
        goods.add(new Goods("书籍", 30));
        logger.info(RpcContext.getContext().getRemoteHost()+"正在调用服务..");
        return goods;
    }
}

• ProviderApplication启动类

/**
 * 启动类
 */
@SpringBootApplication
public class ProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);

    }
}

四、微服务调用者

4.1 对外提供Restful接口

• 使用该接口可以通过Nacos发现商品信息微服务并进行调用，最终组合形成用户商品信息返回。
  

4.2 pom.xml

• 需引入上述定义的微服务公共接口dubbo-api

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <groupId>nacos</groupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>dubbo-consumer</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <!-- Dubbo api -->
        <dependency>
            <groupId>nacos</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

        <!-- Spring Boot dependencies -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

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

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo Registry Nacos -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-registry-nacos</artifactId>
            <version>2.7.6</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
            <artifactId>nacos-client</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

4.3 application.yml项目配置文件

server:
  port: 9002

spring:
  application:
    name: nacos-dubbo-user-consumer
dubbo:
  registry:
    address: nacos://172.16.109.118:8848/

service:
    version: 1.0.0

4.4 UserConsumer Restful api接口

• 用户消费者调用商品信息微服务

/**
 * Restful api接口:用户消费者调用商品信息微服务
 */
@RestController
public class UserConsumer {

    @Reference(version= "${service.version}")
    private GoodsService goodsService;


    @GetMapping("/userGoods")
    public User getUserGoods() {
        User user = new User();
        // 通过GoodsService接口调用商品微服务
        try {
            List<Goods> goods = goodsService.getAllGoods();
            user.setName("jack");
            user.setGoods(goods);
        } catch (Exception e){
            throw new RuntimeException(e.getMessage());
        }
        return user;
    }
}

• 用户类

/**
 * 用户类
 */
public class User implements Serializable {

    private String name;

    private List<Goods> goods;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public List<Goods> getGoods() {
        return goods;
    }

    public void setGoods(List<Goods> goods) {
        this.goods = goods;
    }
}

• 启动类

/**
* 启动类
*/
@SpringBootApplication
public class UserApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
    }
}

五、启动微服务

• 启动微服务提供者及微服务调用者，通过微服务调用者Restful接口访问，即调用一次微服务，并分别使用Nacos控制台与Sentinel控制台进监测

1. Nacos控制台
   

2. Sentinel控制台
   

六、使用JMeter测试微服务

6.1 创建微服务测试项目


• 创建一个线程组，设置20个并发请求循环执行：
  
• 创建一个HTTP请求，根据服务调用者的Resuful接口设置请求地址：
  
• 再创建一个聚合报告及表格，便于观察测试结果：
  
  
• 启动JMeter，观察Sentinel控制台
  
  

6.2 流量控制

• 通过流控规则配置对Dubbo 服务进行流量控制
  
• 将QPS单机上限值设为10，模式设为直接，流控效果设为快速失败。以上信息保存后会在流控规则增加以上设置。
  
  
• 再次启动JMeter ，并通过Sentinel控制台监测

1. 在Sentinel控制台监测到通过的QPS为上限10个，并产生大量的拒绝的QPS
   
2. 在JMeter结果表格中同样会监测到失败请求信息
   

• 将上述流控规则中的流控效果从快速失败改为排队等待，并除低JMeter并发线程数，再次观察流控效果
  
  

1. 通过Sentinel控制台可以监测到QPS被限制在10，且没有拒绝的QPS
   
2. 通过JMeter聚合报告同样可以监测到吞吐量为10/sec，且没有异常发生。
   

小结

• pom文件引入Spring Cloud Alibaba、 Dubbo、Nacos及Sentinel相关依赖会遇到很多坑，请大家参考本工程项目的版本进行测试，或仔细阅读官方文档。
• Dubbo 融合 Nacos 成为注册中心的操作步骤非常简单，可以完美取代ZooKeeper。
• 在Spring Cloud Alibaba中Dubbo 微服务使用Sentinel实现限流，我们只需要通过Sentinel控制台中的流控规则等配置即可，Sentinel会通过这些规则自动保护这些微服务。
• 以上介绍的只是 Sentinel 的一个最简单的场景 —— 限流。Sentinel 还可以处理更复杂的各种情况，比如降级熔断、冷启动、请求匀速等，具体可以参考 Sentinel 文档。