loveLynch/SpringCloud_pro

spring cloud sell

Spring Cloud

微服务 ——> SpringCloud ——> SpringBoot

Spring Framework ——> Spring Boot ——> Spring Cloud

1.技术储备

• 对Spring Boot的基础知识熟练掌握
• 对Linux和Docker的基本用法熟练掌握

2.重点

• Spring Cloud构建微服务
• 微服务改造探讨

3.组件

• Eureka

  • Eureka Server
  • Eureka Client
  • Eureka高可用
  • 服务发现机制

• Config

  • Config Server
  • Config Client
  • Spring Cloud Bus(结合RabbitMQ)自动刷新

• Ribbon

  • RestTemplate
  • Feign
  • Ribbon(分析源码，了解底层)

• Zuul

  • 动态路由
  • 校验

• Hystrix

  • Hystrix Dashboard
  • 熔断机制

4.容器编排和服务追踪

• Docker + Rancher -> 容器编排
• Spring Cloud Sleuth + Zipkin -> 服务追踪

Spring Cloud是一个开发工具集，包含了多个子项目

微服务和其他常见框架

微服务是一种架构风格

• 一系列微小的服务共同组成
• 跑在自己的进程里
• 每个服务为独立的业务开发
• 独立部署
• 分布式的管理

单一应用架构 -> 垂直应用架构 -> 分布式服务架构 -> 流动计算架构

微服务架构的基础框架/组件

• 服务注册发现
• 服务网关（Service Gateway）
• 后端通用服务（也称中间服务Middle Tier Service）
• 前端服务（也称边缘服务Edge Service）

Eureka

1.Spring Cloud Eureka

• 基于Netflix Eureka做了二次封装
• 两个组件组成：
  • Eureka Server 注册中心
  • Eureka Client 服务注册

2.注册中心

• Eureka Server
• @EnableEurekaServer
• eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka
• eureka.client.register-with-eureka=false

3.服务注册

• Eureka Client
• @EnableDiscoveryClient

4.Eureka的高可用

• Eureka Server互相注册 eureka <-> eureka | client
  • eureka1: - server.port=8761 - eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8762/eureka
  • eureka2: - server.port=8762 - eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka
• Client注册到多个注册中心
  • eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/

5.总结

• @EnableEurekaServer和@EnableEurekaClient
• 心跳检查、健康检查、负载均衡等功能
• Eureka的高可用，生产上建议至少两台以上
• 分布式系统中，服务注册中心是最重要的基础部分 [1.@EnableDiscoveryClient注解是基于spring-cloud-commons依赖，并且在classpath中实现； 2.@EnableEurekaClient注解是基于spring-cloud-netflix依赖，只能为eureka作用；]

服务拆分的方法论

1.如何拆"数据"

• 每个微服务都有单独的数据存储
• 依据服务特点选择不同结构的数据库类型
• 难点在确定边界
• 针对边界设计API
• 依据边界权衡数据冗余

应用间通信

1.Http vs RPC

• Dubbo
  • RPC
• Spring Cloud
  • 服务间两种restful调用方式
    • RestTemplate
    • Feign

2.RestTemplate

• 第一种方式（直接使用restTemplate，url写死）

        RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
        String response = restTemplate.getForObject("http://localhost:8080/msg", String.class);
        log.info("response {}", response);

• 第二种方式（利用loadBalancerClient通过应用名获取url，然后再使用restTemplate)

        RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("PRODUCT");
        String url = String.format("http://%s:%s", serviceInstance.getHost(), serviceInstance.getPort()) + "/msg";
        String response = restTemplate.getForObject(url, String.class);
        log.info("response {}", response);

• 第三种方式（利用@LoadBlanced，可在restTemplate里使用应用名字）

        String response = restTemplate.getForObject("http://PRODUCT/msg", String.class);
        log.info("response {}", response);
        return response;

3.负载均衡器 Ribbon

• 客户端负载均衡器：Ribbon

  • RestTemplate
  • Feign
  • Zuul

• Ribbon

  • 核心
    • 服务发现
    • 服务选择规则
    • 服务监听
  • 组件
    • ServerList
    • IRule
    • ServerListFilter 4.Feign

• 使用

  • 添加依赖

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

  • 启动主类上添加注解 @EnableFeignClients
  • 申明调用方法 @FeignClient

    @FeignClient(name = "product")
    public interface ProductClient {
        @GetMapping("/msg")
        String productMsg();
    }

    • 其中product是应用名 eureka
    • /msg是应用中url方法调用路径

• 特点

  • 声明式REST客户端（伪RPC)
  • 采用了基于接口的注解

5.同步 VS 异步

• 消息中间件
  • RabbitMQ
  • Kafka
  • ActiveMQ 6.微服务和容器：天生一对
• 从系统环境开始，自底至上打包应用
• 轻量级，对资源的有效隔离和管理
• 可复用，版本化

-Microservice

• Docker
• Devops

统一配置中心

1.为什么统一配置中心

• 不方便维护
• 配置内容安全与权限
• 更新配置项目需重启

2.统一配置中心(config server)

                       product                                    

远端git -> config-server / \ order | 本地git

• 配置依赖
• 启动类加注解
  • @EnableDiscoveryClient
  • @EnableConfigServer
• 配置（主要git配置)

3.config client

• 添加依赖
• 注意eureka的配置
• 有mysql等配置，需将启动类文件(application.yml)命名改为引导文件bootstrap.yml
• 客户端配置如下：

  spring.cloud.config.discovery.enabled=true
  spring.cloud.config.discovery.service-id=CONFIG
  spring.cloud.config.profile=dev
  eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8762/eureka

4.spring cloud bus自动刷新配置

• 载体：消息队列

                          消息队列
                     |               |
    /bus-refresh                   product                                    

远端git -> config-server / \ order | 本地git

• 依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
        </dependency>
          <dependency>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-config-monitor</artifactId>
            </dependency>

• natapp

建立内网映射 github webhooks自动post提交

异步和消息

1.异步的常见形态

• 通知
• 请求/异步响应
• 消息

2.MQ应用场景

• 异步处理
• 流量削峰
• 日志处理 如：Kafka
• 应用解耦

3.Spring Cloud Stream

Spring Cloud Stream 是一个为微服务构建消息驱动能力的框架，应用程序通过input与output和Stream中的Binder交互

• 依赖

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

• 接口

public interface StreamClient {

    @Input("myMessage")
    SubscribableChannel input();


    @Output("myMessage")
    MessageChannel output();
}

• 接收方

  • @EnableBinding(StreamClient.class)
  • @StreamListener("myMessage")

• Stream分组

spring.cloud.stream.bindings.myMessage.group=order

服务网关和Zuul

1.服务网关的要素

• 稳定性，高可用
• 性能、并发性
• 安全性
• 扩展性

2.常用的网关方案

• Nginx + Lua
• Kong
• Tyk
• Spring Cloud Zuul

3.Zuul的特点

• 路由+过滤器 = Zuul
• 核心是一系列的过滤器

4.Zuul的四种过滤器API

• 前置（Pre）
• 后置（Post）
• 路由（Route）
• 错误（Error)

5.Zuul自定义路由

配置文件

#Zuul自定义路由 product -> myProduct
#zuul.routes.myProduct.path=/myProduct/**
#zuul.routes.myProduct.service-id=product
#简洁写法
#zuul.routes.product=/myProduct/**
#cookie不过滤掉，配置为空
#zuul.routes.sensitiveHeaders=
#排除某些路由
#zuul.ignored-patterns=/**/product/listForOrder

6.动态配置路由

• git上配置配置文件，推送到项目
• 动态导入ZuulConfig

@Component
public class ZuulConfig {

   @ConfigurationProperties("zuul")
   @RefreshScope
   public ZuulProperties zuulProperties() {
       return new ZuulProperties();
   }
}

7.典型应用场景

• 前置（Pre)
  • 限流
  • 鉴权
  • 参数校验调整
• 后置（Post）
  • 统计
  • 日志

8.Zuul的高可用

• 多个Zuul节点注册到Eureka Server
• Nginx和Zuul"混搭"

Zuul

1.Pre和Post过滤器

• 继承ZuulFilter类
• 重写四个方法

@Component
public class XXXFilter extends ZuulFilter {
    @Override
    public String filterType() {
        return null;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return false;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        return null;
    }
}

• 具体配置见FilterConstants常量类

2.限流

时机：请求被转发之前调用 令牌桶限流

public class RateLimitFilter extends ZuulFilter {
    private static final RateLimiter RATE_LIMITER = RateLimiter.create(100);
    }
    

• import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

3.鉴权（权限校验）

• 在前置过滤器中实现相关逻辑
• 分布式Session Vs OAuth2

4.跨域

• 跨域问题

• 在被调用的类或者方法上增加@CrossOrigin注解

  • 作用域在类和方法上

• 在Zuul里增加CorsFilter过滤器

  • 作用域在网关上

• @CrossOrigin (allowCredentials = "true")//单个方法（接口）跨域,(allowCredentials = "true")，允许cookie跨域

• Zuul中跨域配置

@Component
public class CorsConfig {
    @Bean
    public CorsFilter corsFilter() {
        final UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
        final CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        config.setAllowCredentials(true);
        config.setAllowedOrigins(Arrays.asList("*")); //原始域，如：http://www.a.com
        config.setAllowedHeaders(Arrays.asList("*"));//允许头
        config.setAllowedMethods(Arrays.asList("*"));//允许的方法，get,post ...
        config.setMaxAge(300l);//缓存时间
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
        return new CorsFilter(source);
    }

}

Hystrix

1.Spring Cloud Hystrix

• 防止雪崩利器
• 基于Netflix对应的Hystrix
• 功能
  • 服务器降级
  • 依赖隔离
  • 服务熔断
  • 监控（Hystrix Dashboard)

2.服务降级

• 优先核心服务，非核心服务不可用或弱可用
• 通过HystrixCommand注解具体指定
• fallbackMethod(回退函数)中具体实现降级逻辑

触发降级

• 依赖
• 注解 @EnableCircuitBreaker和@HystrixCommand
• fallbackMethod具体实现

超时设置

  @HystrixCommand(commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000")
    }) 
    //超时时间设置

3.依赖隔离

• 线程池隔离
• Hystrix自动实现了依赖隔离

4.服务熔断

    @HystrixCommand(commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"), //设置熔断
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"),//断路器最小请求数
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "10000"),//断路器休眠时间窗，结束后会将断路器设置为half open；如果下一次请求成功，会主逻辑，断路器closed；如果下一次失败，断路器进入open
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "60")//断路器打开的错误率条件
    })

• Circuit Breaker：断路器

5.使用配置项——配置Hystrix

#hystrix全局配置超时时间
# hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=1000
#hystrix为某个方法配置超时时间（getProductInfoList)
# hystrix.command.getProductInfoList.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=3000

• 注意hystrix.command.default

6.feign-hystrix的使用

• 配置：feign.hystrix.enabled=true
• 服务调用接口：@FeignClient(name="product",fallback = ProductClient.ProductClientFallback.class)

服务追踪

1.链路监控 1.spring cloud sleuth

• 添加依赖

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

• 修改配置文件

logging.level.org.springframework.cloud.netflix.feigin=debug 2.zipkip

• docker部署zipkip

docker run -d -p 9411:9411 openzipkin/zipkin

• 添加依赖

 <!--<dependency>-->

          <!--<groupId>org.springframework.cloud</groupId>-->
          <!--<artifactId>spring-cloud-sleuth-zipkin</artifactId>-->
      <!--</dependency>-->

• 修改配置文件

spring.zipkin.base-url=http://localhost:9411

3.集成步骤

• 引入依赖

包含sleuth和zipkin org.springframework.cloud spring-cloud-starter-zipkip

• 启动Zipkin Server
• 配置参数

4.分布式追踪系统

• 核心步骤
  • 数据采集
  • 数据存储
  • 查询显示

5.OpenTracing

• 优势
  • 来自CNCF
  • ZIKIP、TRACER、JAEGER、GRPC等 6.Annotation
• 事件类型
  • cs(Client Send)：客户端发起请求的时间
  • cr(Client Received)：客户端收到处理完成请求的时间
  • ss(Server Send)：服务端处理完成逻辑的时间
  • sr(Server Received)：服务端收到调用端请求的时间
• 客户端调用的时间=cr-cs
• 服务端处理的时间=sr-ss

7.ZipKin

• Zipkin 设计源于Google Dapper文章
• twitter开源
• 核心组件
  • UI
  • API
  • Collector
  • Storage
• 几个关键概念
  • traceId：全局跟踪id，跟踪的入口点
  • spanId：下一层的请求跟踪id
  • parentId：上一次请求id，将前后请求串联起来