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

微服务远程调用

远程调用方式

1. 在order服务中注册RestTemplate

   @Bean
   public RestTemplate restTemplate(){
       return new RestTemplate();
   }

2. 服务远程调用RestTemplate

   @Resource
   private RestTemplate restTemplate;
   /**
   * 查询用户信息
   */
   private User restTemplateFindById( Long id ){
       return restTemplate.getForObject( "http://localhost:8080/user/"+id, User.class );
   }

3. user服务接口

   /**
    * 路径： /user/110
    *
    * @param id 用户id
    * @return 用户
    */
   @GetMapping("/{id}")
   public User queryById(@PathVariable("id") Long id,
                         @RequestHeader(value = "msg",required = false) String msg) {
       log.info( msg );
       return userService.queryById(id);
   }

Eureka注册中心

Eureka原理

在Eureka架构中，微服务角色有两类：

• EurekaServer：服务端，注册中心
  • 记录服务信息
  • 心跳监控
• EurekaClient：客户端
  • Provider：服务提供者，例如案例中的 user-service
    • 注册自己的信息到EurekaServer
    • 每隔30秒向EurekaServer发送心跳
  • consumer：服务消费者，例如案例中的 order-service
    • 根据服务名称从EurekaServer拉取服务列表
    • 基于服务列表做负载均衡，选中一个微服务后发起远程调用

搭建EurekaServer

1. 引入依赖

   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
       <version>2.2.7.RELEASE</version>
   </dependency>

2. 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yml配置文件

   server:
     port: 10010       #服务端口
   spring:
     application:
       name: eurekaservice          #服务名称
   eureka:
     client:
       service-url:    #eureka地址信息
         defaultZone: http://localhost:10010/eureka/

服务注册

将user-service 注册到EurekeServer 中

1. 在user-service 项目项目中导入依赖

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

2. 添加yml配置

   spring:
     application:
       name: userservice          #服务名称
   eureka:
     client:
       service-url:    #eureka地址信息
         defaultZone: http://localhost:10010/eureka/

服务发现

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：

   /**
   * 查询用户信息
   */
   private User restTemplateFindById( Long id ){
       return restTemplate.getForObject( "http://userservice/user/" + id, User.class );
   }

2. 在OrderService启动类上的RestTemplate上添加@LoadBalanced 注解开启负载均衡

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

Ribbon 负载均衡

Ribbon的负载均衡策略规则是有 IRule 的接口来定义的,每个子接口都是一种规则

• 内置负载均衡规则类

  • RoundRobinRule

  简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则

  • AvailabilityFilteringRule

    对以下两种服务器进行忽略：

    1. 在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加
    2. 并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的 clientName clientConfigNameSpace ActiveConnectionsLimit属性进行配置

    • WeightedResponseTimeRule

      为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择

      • ZoneAvoidanceRule

        以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询

      • BestAvailableRule

        忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器

      • RandomRule

        随机选择一个可用的服务器

      • RetryRule

        重试机制的选择逻辑

    • 修改负载均衡规则

      • 通过Bean 设置

        /**
        * 负载均衡随机策略
        * 可使用yml文件配置
        */
        @Bean
        public IRule randomRule(){
            return new RandomRule();
        }

      • 配置文件设置

        userservice:
          ribbon:  #负载均衡的规则，表示加权规则，yml配置优先级第一，Java代码第二，默认的最后
            NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule  #随机访问

    • 饥饿加载

      Ribbon默认是采用懒加载，需要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

      • 饥饿加载配置

        #饥饿加载配置，系统默认懒加载
        ribbon:
          eager-load:
            enabled: true #开启饥饿加载，默认false
            clients: #指定饥饿加载服务器名称
              - userservice

  Nacos注册中心

  启动初始化配置

  启动命令

  startup.cmd -m standalone
  # 启动时指定端口号
  -Dserver.port=8848
  #可在nacos的.cmd文件同目录下创建yml文件,启动时会优先目录下的配置

  

  父工程引入Spring Cloud Alibaba管理依赖

  <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>

  导入nacos依赖

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

  配置nacos服务地址

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

  访问nacos查看服务

  

  Nacos服务分级存储模型

  

  服务跨集群调用

  服务调用尽可能的选择本地集群的服务,跨集群调用延迟较高,本地集群不可用时,再去访问其他集群

  服务集群属性配置

  spring:
    cloud:
      nacos:
        server-addr: localhost:8848		#nacos服务地址
        discovery:
          cluster-name: CZ				#集群名称
  #设置负载均衡的IRule为nacos
  userservice:
    ribbon:  #负载均衡的规则，表示加权规则，yml配置优先级第一，Java代码第二，默认的最后
      NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule  #优先访问本地集群

  

  根据权重负载均衡

  服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，可以通过设置 nacos 的权重来控制访问频率,权重大的访问频率越高 ,将性能好的机器承担更多的用户请求

  • 权重值通常在0-1之间
  • 权重值越大被访问概率越高
  • 权重值为0时不会被访问

  环境隔离 namespace

  Naocs 中服务存储和数据存储的最外层namespace 做外层隔离,在Nacos 控制台命名空间创建namespace 用来隔离不同环境

  

  添加namespace

  spring:
    cloud:
      nacos:
        discovery:
          namespace: 7c0f4809-32f3-4ad6-9e10-0c1816161ebd  #namespace环境id

  1. 不同namespace的服务不能相互访问
  2. 每个namespace都有唯—id,可在添加时设置,也可使用默认生成的id
  3. 服务设置namespace时要写id而不是名称

  Nacos的注册和推送

  

  服务注册到Nacos时，可以选择注册为临时或非临时实例，临时实例宕机时，会从Nacos的服务列表中剔除，而非临时实例则不会

  spring:
    cloud:
      nacos:
        discovery:
          ephemeral: true       #临时实列配置

  Nacos 和 Eureke- 共同点

  • 都支持服务注册和服务拉取
  • 都支持服务提供者心跳方式做健康检测

  • 区别

    • Nacos支持服务端主动检测提供者状态:临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测模式
    • 临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除
    • Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时
    • Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式;Eureka采用AP方式

  Nacos 配置管理

  统一配置管理

  

  1. 配置更改热更新

     可以将一些关键参数，需要运行时调整的参数放到Nacos配置中心，一般都是自定义配置

     

     

  2. 配置获取步骤

     

  3. 服务配置

     1. 导入Nacos客户端管理依赖

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

     2. 在微服务的resource目录下新建bootstrap.yml引导文件

        spring:
          application:
            name: userservice
          profiles:
            active: dev #环境
          cloud:
            nacos:
              server-addr: localhost:8848 #nacos地址
              config:
                file-extension : yaml #文件后缀

  4. 配置demo

     Nacos中的配置文件变更后，微服务无需重启就可以感知。不过需要通过下面两种配置实现:

     • 在@Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope

     @Slf4j
     @RestController
     @RequestMapping("/user")
     @RefreshScope
     public class UserController {
         /**
          *   pattern:
          *     dateformat: MM-dd HH:mm:ss
          */
         @Value( "${pattern.dateformat}" )
         private String dateFormat;
     
         /**
          * 是否读取bootstrap文件
          */
         @GetMapping("/now")
         public String now(){
             log.info( dateFormat );
             return LocalDateTime.now().format(
                     DateTimeFormatter.ofPattern( dateFormat )
             );
         }
     }

     • 使用@ConfigurationProperties注解

     @Component
     @ConfigurationProperties("pattern")
     public class PatternProperties {
         private String dateformat;
     }

     @Slf4j
     @RestController
     @RequestMapping("/user")
     public class UserController {
         @Resource
         private PatternProperties patternProperties;
     
         @GetMapping("/now")
         public String now(){
             log.info( dateFormat );
             return LocalDateTime.now().format(
                     DateTimeFormatter.ofPattern( patternProperties )
             );
         }
     }

  多环境配置共享

  微服务启动时会从Nacos读取多个配置文件

  • [spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml，例如: userservice-dev.yaml
  • [spring.application.name].yaml，例如: userservice.yaml

  无论profile如何变化，[spring.application.name].yaml这个文件一定会加载，因此多环境共享配置可以写入这个文件

  

  多种环境配置的优先级

  

  Nacos集群搭建

  1. Nacos反向代理

     1. 进入nacos的conf目录，修改配置文件cluster.conf.example，重命名为cluster.conf添加端口信息

        127.0.0.1:8845
        127.0.0.1.8846
        127.0.0.1.8847

     2. 然后修改application.properties文件，添加数据库配置(35行)

        spring.datasource.platform=mysql
        
        db.num=1
        
        db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
        db.user.0=root
        db.password.0=123

     3. 将nacos文件夹复制三份，分别命名为：nacos1、nacos2、nacos3,然后分别修改三个文件夹中的application.properties中的端口信息

        server.port=8845

     4. 启动节点

        startup.cmd

  2. Nginx配置

     1. 修改conf/nginx.conf文件,设置反向代理和负载均衡

        upstream nacos-cluster {
           server 127.0.0.1:8845;
        	server 127.0.0.1:8846;
        	server 127.0.0.1:8847;
        }
        
        server {
           listen       80;
           server_name  localhost;
        
           location /nacos {
               proxy_pass http://nacos-cluster;
           }
        }

     2. 将java代码中的端口号改为nginx代理的端口号

  Http客户端Feign

  Feign 概述

  • 可插拔的注解支持，包括 Feign 注解和AX-RS注解
  • 支持可插拔的 HTTP 编码器和解码器
  • 支持 Hystrix 和它的 Fallback
  • 支持 Ribbon 的负载均衡
  • 支持 HTTP 请求和响应的压缩。Feign 是一个声明式的 WebService 客户端，它的目的就是让 Web Service 调用更加简单。它整合了 Ribbon 和 Hystrix，从而不需要开发者针对 Feign 对其进行整合。Feign 还提供了 HTTP 请求的模板，通过编写简单的接口和注解，就可以定义好 HTTP 请求的参数、格式、地址等信息。Feign 会完全代理 HTTP 的请求，在使用过程中我们只需要依赖注入 Bean，然后调用对应的方法传递参数即可

  RestTemplate方式调用存在的问题

  private User restTemplateFindById( Long id ){
      return restTemplate.getForObject( "http://userservice/user/" + id, User.class );
  }

  • 代码可读性差，编程体验不统一
  • 参数复杂URL难以维护

  导入依赖

  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
  </dependency>

  在启动类上添加 @EnableFeignClients 注解开启Feign功能

  @SpringBootApplication
  @EnableFeignClients(clients = UserClient.class,defaultConfiguration = UserClientFallbackFactory.class)
  public class OrderApplication {
  
      public static void main(String[] args) {
          SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
      }
  }

  编写Feign客户端

  @FeignClient( value = "userservice")
  public interface UserClient {
  
      /**
       * 查询user服务的用户信息
       */
      @GetMapping("/user/{id}")
      User findById( @PathVariable("id") Long id );
  }

  使用Feign客户端替代RestTemplate

  @Service
  public class OrderService {
  
      @Resource
      private OrderMapper orderMapper;
  
      @Resource
      private UserClient userClient;
  
      public Order queryOrderById(Long orderId) {
          // 1.查询订单
          Order order = orderMapper.findById( orderId );
          //查询用户信息
          order.setUser( this.feignFindById( order.getUserId() ) );
          return order;
      }
  
      private User feignFindById( Long id ){
          return userClient.findById( id );
      }
  
  }

  自定义Feign配置

  Feign运行自定义配置来覆盖默认配置

  类型	作用	说明
  feign.Logger.Level	修改日志级别	包含四种不同的级别：NONE、BASIC、HEADERS、FULL
  feign.codec.Decoder	响应结果的解析器	http远程调用的结果做解析，例如解析json字符串为java对象
  feign.codec.Encoder	请求参数编码	将请求参数编码，便于通过http请求发送
  feign. Contract	支持的注解格式	默认是SpringMVC的注解
  feign. Retryer	失败重试机制	请求失败的重试机制，默认是没有，不过会使用Ribbon的重试

  自定义Feign日志

  1. yml文件配置

     • 全局 生效

       feign:
         client:
           config:
             dedfault: #全局配置,如果写服务名称,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: #全局配置,如果写服务名称,则是针对某个微服务的配置
       		loggerLevel: FULL	#日志级别

  2. java代码配置

     public class DefaultFeignConfiguration {
         @Bean
         public Logger.Level level(){
             return Logger.Level.BASIC;
         }
     }

     • 全局配置，把它放到@EnableFeignClients这个注解中

       @EnableFeignClients(defaultConfiguration=DefaultFeignConfiguration.class)

     • 局部配置，把它放到@FeignClient这个注解中

       FeignClient(value="userservice", configuration=DefaultFeignConfiguration.class)

  Feign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

  优化Feign的性能主要包括

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

  连接池配置

  导入依赖

  <!--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就是基本的请求和响应信息 
    httpclient:
      enabled: true # 开启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最佳实践

  

  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:

  1. 指定FeignClient所在包

     @EnableFeignClients(basePackages = "com.hg.feign.clients")

  2. 指定FeignClient字节码

     @EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

  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

  搭建网关服务

  创建新的module，引入SpringCloudGateway的依赖和Nacos的服务发现依赖

  <!--网关-->
  <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>

  编写路由配置和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，只要唯一即可
            # 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就是根据服务名负载均衡，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
          - id: order-service
            uri: lb://orderservice
            predicates:
              - Path=/order/**

  

  路由断言工厂Route Predicate Factory

  网关路由可以配置的内容包括

  • 路由id 路由唯一标示
  • uri 路由目的地，支持lb和http两种
  • predicates 路由断言，判断请求是否符合要求，符合则转发到路由目的地
  • filters 路由过滤器，处理请求或响应

  Spring提供了11中基本的Predicate工厂

  名称	说明	示例
  After	某个时间点后的请求	- After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
  Before	某个时间点之前的请求	- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
  Between	两个时间点之前的请求	- Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
  Cookie	求必须包含某些cookie	- Cookie=chocolate, ch.p
  Header	请求必须包含某些header	- Header=X-Request-Id, \d+
  Host	请求必须是访问某个host（域名）	- Host=.somehost.org,.anotherhost.org
  Method	请求方式必须是指定方式	- Method=GET,POST
  Path	请求路径必须符合指定规则	- Path=/red/{segment},/blue/**
  Query	请求参数必须包含指定参数	- Query=name, Jack或者- Query=name
  RemoteAddr	请求者的ip必须是指定范围	- RemoteAddr=192.168.1.1/24
  Weight	权重处理

  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

  

  Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂

  名称	说明
  AddRequestHeader	给当前请求添加一个请求头
  RemoveRequestHeader	移除请求中的一个请求头
  AddResponseHeader	给响应结果中添加一个响应头
  RemoveResponseHeader	从响应结果中移除有一个响应头
  RequestRateLimiter	限制请求的流量
  ...	...

  demo 给所有进入userservice的请求添加一个请求头

  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，只要唯一即可
            # 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
            filters:
              - AddRequestHeader=msg,SpringCloud!!!   #请求头
        default-filters: #默认过滤器对所有的路由生效
          - AddRequestHeader=msg,SpringCloud!!!

  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

  //@Order(1)
  @Component
  public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {
      @Override
      public Mono<Void> filter( ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain ) {
          //获取请求参数
          ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
          MultiValueMap<String, String> queryParams = request.getQueryParams();
  
          String authorization = queryParams.getFirst( "authorization" );
  
          //判断参数值是否等于admin
          if ( "admin".equals( authorization ) ) {
              //放行
              return chain.filter( exchange );
          }
          //拦截
          //设置状态码
          exchange.getResponse().setStatusCode( HttpStatus.UNAUTHORIZED );
          return exchange.getResponse().setComplete();
      }
  
      /**
       * 过滤器优先级
       * @return 值越小,优先级越高
       */
      @Override
      public int getOrder() {
          return -1;
      }
  }

  全局过滤器的优先级可以使用 @Order 来设置,也可以实现Ordered 重写getOrder()方法来设置

  过滤器的执行顺序

  • 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
  

  • 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

  • 域名不同 www.taobao.com和 www.taobao.org和 www.jd.com
  • 域名相同,端口不同: localhost:8080和localhost8081
  • localhost 和127.0.0.1 也是跨域

  网关跨域问题处理 CORS 方式

  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cookie
            maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期