SpringCloud微服务架构

微服务框架

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。
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）

分布式架构

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

微服务

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

单体架构特点：
　　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
分布式架构特点：
　　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
　　优点：拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低
　　缺点：架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高

微服务技术对比

微服务这种方案需要技术框架来落地，全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。在国内最知名的就是SpringCloud和阿里巴巴的Dubbo。

企业需求

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：

服务拆分和远程调用

服务拆分原则

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。

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。
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。

注册RestTemplate

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

 1 @MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
 2 @SpringBootApplication
 3 public class OrderApplication {
 4     public static void main(String[] args) {
 5         SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
 6     }
 7 
 8     @Bean
 9     public RestTemplate restTemplate() {
10         return new RestTemplate();
11     }
12 }

服务远程调用RestTemplate

修改order-service中的OrderService的queryOrderById方法：

 1 @Service
 2 public class OrderService {
 3     @Autowired
 4     private OrderMapper orderMapper;   
 5     @Autowired
 6     private RestTemplate restTemplate;
 7 
 8     public Order queryOrderById(Long orderId) {
 9         // 1.查询订单
10         Order order = orderMapper.findById(orderId);
11         // 2.远程查询用户 
12         String url = "http://localhost:8081/user/" +  order.getUserId();
13         User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
14         // 3.封装user信息
15         order.setUser(user);
16         // 4.返回
17         return order;
18     }
19 }

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）

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。

Eureka注册中心

Eureka的结构和作用

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。
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。
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：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。

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。

动手实践

搭建eureka-server

注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务。

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、服务信息：

引入eureka依赖

引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖：

1 <dependency>
2     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
3     <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
4 </dependency>

编写启动类

给eureka-server服务编写一个启动类，一定要添加一个@EnableEurekaServer注解，开启eureka的注册中心功能：

1 @SpringBootApplication
2 @EnableEurekaServer
3 public class EurekaApplication {
4     public static void main(String[] args) {
5         SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
6     }
7 }

编写配置文件

编写一个application.yml文件，内容如下：

server:
  port: 10086
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  client:
    service-url: 
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

启动服务

启动微服务，然后在浏览器访问：http://127.0.0.1:10086。看到下面结果应该是成功了：

服务注册

我们将user-service注册到eureka-server中去。

引入依赖

在user-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：

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

配置文件

在user-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：

spring:
  application:
    name: userservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

启动多个user-service实例

为了演示一个服务有多个实例的场景，我们添加一个SpringBoot的启动配置，再启动一个user-service。
首先，复制原来的user-service启动配置：

然后，在弹出的窗口中，填写信息，为了避免端口冲突，需要修改端口设置：

现在，SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置。不过，第一个是8081端口，第二个是8082端口：

启动两个user-service实例：

查看eureka-server管理页面：

服务发现

我们将order-service的逻辑修改：向eureka-server拉取user-service的信息，实现服务发现。

引入依赖

之前说过，服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖，因此这一步与服务注册时一致。
在order-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：

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

配置文件

服务发现也需要知道eureka地址，因此第二步与服务注册一致，都是配置eureka信息。
在order-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：

spring:
  application:
    name: orderservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

服务拉取和负载均衡

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
修改order-service服务中的cn.itcast.order.service包下的OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();

在order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解：

1 @Bean
2 @LoadBalanced
3 public RestTemplate restTemplate() {
4     return new RestTemplate();
5 }

spring会自动帮助我们从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。

Ribbon负载均衡

负载均衡原理

SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的。

源码跟踪

为什么只输入了service名称就可以访问，不需要获取ip和端口：
有人帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是`LoadBalancerInterceptor`，这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。

LoadBalancerIntercepor

intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：
　　request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/8
　　originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service
　　this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。
这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入。

LoadBalancerClient

继续跟入execute方法：

getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8082端口的服务
放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081（实现了负载均衡）：

负载均衡策略IRule

我们继续跟入：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍（轮询的意思）：

总结

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改：

基本流程如下：
　　拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1；
　　RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service；
　　DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表；
　　eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082；
　　IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081；
　　RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求。

负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是一个叫做IRule的接口来定义的，每一个子接口都是一种规则：

内置负载均衡规则类　　　　规则描述
RoundRobinRule 　　简单轮询服务列表来选择服务器。
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（默认实现） 　　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

自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：
方式一：代码方式：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：

1 @Bean
2 public IRule randomRule(){
3     return new RandomRule();
4 }

方式二：配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

注：一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，即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，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice

Nacos注册中心

认识和安装Nacos

[Nacos](https://nacos.io/)是阿里巴巴的产品，现在是[SpringCloud](https://spring.io/projects/spring-cloud)中的一个组件。相比[Eureka](https://github.com/Netflix/eureka)功能更加丰富，在国内受欢迎程度较高。

1、下载安装包
　　GitHub主页：https://github.com/alibaba/nacos

2、解压

　　bin：启动脚本
　　conf：配置文件

3、端口配置
Nacos的默认端口是8848，如果你电脑上的其它进程占用了8848端口，请先尝试关闭该进程。
如果无法关闭占用8848端口的进程，也可以进入nacos的conf目录，修改配置文件中的端口：

修改其中的内容：

4、启动：在bin目录下运行指令：

startup.cmd -m standalone

5、访问
　　在浏览器输入地址：http://127.0.0.1:8848/nacos即可，默认的账号和密码都是nacos，进入后：

服务注册到nacos

Nacos是SpringCloudAlibaba的组件，而SpringCloudAlibaba也遵循SpringCloud中定义的服务注册、服务发现规范。因此使用Nacos和使用Eureka对于微服务来说，并没有太大区别。
主要差异在于：
　　依赖不同
　　服务地址不同

引入依赖

1、在cloud-demo父工程的pom文件中添加spring-cloud-alilbaba的管理依赖：

<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>

2、注释掉order-service和user-service中原有的eureka依赖。
3、然后在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖：

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

配置nacos地址

修改user-service&order-service中的application.yml文件，注释eureka地址，添加nacos地址：

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

重启

重启微服务后，登录nacos管理页面，可以看到微服务信息：

服务分级存储模型

一个服务可以有多个实例，假如这些实例分布于全国各地的不同机房，Nacos就将同一机房内的实例划分为一个集群。user-service是服务，一个服务可以包含多个集群，如杭州、上海，每个集群下可以有多个实例，形成分级模型，如图：

微服务互相访问时，应该尽可能访问同集群实例，因为本地访问速度更快。当本集群内不可用时，才访问其它集群。例如：

给user-service配置集群

修改user-service的application.yml文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848  # nacos 服务端地址
      discovery:
        cluster-name: HZ # 配置集群名称，也就是机房位置，例如：HZ，杭州

重启两个user-service实例后，我们可以在nacos控制台看到下面结果：

同集群优先的负载均衡

默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。
因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。
1）给order-service配置集群信息
修改order-service的application.yml文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos 服务端地址
      discovery:
        cluster-name: HZ # 配置集群名称，也就是机房位置

2）修改负载均衡规则
修改order-service的application.yml文件中设置负载均衡的IRule为NacosRule，这个规则优先会寻找与自己同集群的服务：

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

NacosRule负载均衡策略
　　1、优先选择同集群服务实例列表。
　　2、本地集群找不到提供者，才去其它集群寻找，并且会报警告。
　　3、确定了可用实例列表后，再采用随机负载均衡挑选实例。

权重配置

实际部署中会出现这样的场景：
　　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，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求。
但默认情况下NacosRule是同集群内随机挑选，不会考虑机器的性能问题。
因此，Nacos提供了权重配置来控制访问频率，权重越大则访问频率越高。
在nacos控制台，找到user-service的实例列表，点击编辑，即可修改权重（0~1之间，权重越高被访问的频率越高）：

将权重设置为0.1，测试可以发现8081被访问到的频率大大降低。

注：如果权重修改为0，则该实例永远不会被访问。

环境隔离

Nacos中服务存储和数据存储的最外层都是一个名为namespace的东西，用来做最外层隔离：
　　nacos中可以有多个namespace
　　namespace下可以有group、service等
　　不同namespace之间相互隔离，例如不同namespace的服务互相不可见

默认情况下，所有service、data、group都在同一个namespace，名为public。我们可以点击页面新增按钮，添加一个namespace：

然后填写一个新的命名空间信息：

给微服务配置namespace

给微服务配置namespace只能通过修改配置来实现。修改order-service的application.yml文件：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间，填ID

重启order-service后，访问控制台，可以看到下面的结果：

此时访问order-service，因为namespace不同，会导致找不到userservice，控制台会报错：

Nacos与Eureka的区别

Nacos的服务实例分为两种类型：
　　临时实例：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认的类型。
　　非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。
配置一个服务实例为永久实例：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        ephemeral: false # 设置为非临时实例

Nacos和Eureka整体结构类似，服务注册、服务拉取、心跳等待，但是也存在一些差异：

Nacos与eureka的共同点：
　　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
Nacos与Eureka的区别：
　　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

Nacos除了可以做注册中心，同样可以做配置管理来使用。

统一配置管理

Nacos一方面可以将配置集中管理，另一方可以在配置变更时，及时通知微服务，实现配置的热更新。

在nacos中添加配置文件

在弹出表单中填写配置信息：

注：项目的核心配置，需要热更新的配置才有放到nacos管理的必要。基本不会变更的一些配置还是保存在微服务本地比较好。

从微服务拉取配置

微服务要拉取nacos中管理的配置，并且与本地的application.yml配置合并，才能完成项目启动。
由于尚未读取application.yml，因此spring引入了一种新的配置文件：bootstrap.yaml文件，会在application.yml之前被读取，流程如下：

1）在user-service服务中，引入nacos-config的客户端依赖：

<!--nacos配置管理依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

2）在user-service中的resource目录添加一个bootstrap.yml文件，这个文件是引导文件，优先级高于application.yml：

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境，这里是dev 
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名

这里会根据spring.cloud.nacos.server-addr获取nacos地址，再根据${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}作为文件id，来读取配置。
本例中，就是去读取 userservice-dev.yaml ：

3）在user-service中的UserController中添加业务逻辑，读取pattern.dateformat配置：

 1 @RestController
 2 @RequestMapping("/user")
 3 public class UserController {
 4     @Autowired
 5     private UserService userService;
 6     
 7     // 注入nacos中的配置属性
 8     @Value("${pattern.dateformat}")
 9     private String dateformat;
10     
11     // 编写controller，通过日期格式化器来格式化现在时间并返回
12     @GetMapping("now")
13     public String now(){
14         return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
15     }
16     // ...略
17 }

在页面访问，可以看到效果：

配置热更新

修改nacos中的配置后，微服务中无需重启即可让配置生效，也就是配置热更新。
要实现配置热更新，可以使用两种方式：

方式一

在@Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope：

方式二

使用@ConfigurationProperties注解代替@Value注解。
在user-service服务中，添加一个类，读取patterrn.dateformat属性：

1 @Component
2 @Data
3 @ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
4 public class PatternProperties {
5     private String dateformat;
6 }

在UserController中使用PatternProperties这个类代替@Value：

 1 @RestController
 2 @RequestMapping("/user")
 3 public class UserController {
 4     @Autowired
 5     private UserService userService;
 6 
 7     @Autowired
 8     private PatternProperties patternProperties;
 9     
10     // 注入nacos中的配置属性
11     //@Value("${pattern.dateformat}")
12     //private String dateformat;
13 
14     @GetMapping("now")
15     public String now(){
16         //return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
17         return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(patternProperties.getDateformat()));
18     }
19     // 略
20 }

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

当nacos、服务本地同时出现相同属性时，优先级有高低之分：

Feign远程调用

利用RestTemplate发起远程调用的代码：

代码可读性差，编程体验不统一。
参数复杂URL难以维护。

Feign是一个声明式的http客户端，官方地址：https://github.com/OpenFeign/feign
其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送，解决上面提到的问题。

Feign替代RestTemplate

1、引入依赖

在order-service服务的pom文件中引入feign的依赖：

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

2、添加注解

在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能：

1 @EnableFeignClients
2 @MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
3 @SpringBootApplication
4 public class OrderApplication {
5     public static void main(String[] args) {
6         SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
7     }
8 }

3、编写Feign的客户端

在order-service中新建一个接口，内容如下：

1 @FeignClient("userservice")
2 public interface UserClient {
3     @GetMapping("/user/{id}")
4     User findById(@PathVariable("id") Long id);
5 }

这个客户端主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息，比如：
　　服务名称：userservice
　　请求方式：GET
　　请求路径：/user/{id}
　　请求参数：Long id
　　返回值类型：User
这样，Feign就可以帮助我们发送http请求，无需自己使用RestTemplate来发送了。

4、测试

修改order-service中的OrderService类中的queryOrderById方法，使用Feign客户端代替RestTemplate：

 1 @Autowired
 2 private UserClient userClient;
 3 public Order queryOrderById(Long orderId) {
 4     // 1.查询订单
 5     Order order = orderMapper.findById(orderId);
 6     // 2.利用Feign发起http 请求，查询用户
 7     User user = userClient.findById(order.getUserId());
 8     // 3.封装user到Order
 9     order.setUser(user);
10     // 4.返回
11     return order;
12 }

自定义配置

Feign运行自定义配置来覆盖默认配置，可以修改的配置如下：

一般我们需要配置的就是日志级别。
配置Feign日志有两种方式：

方式一：配置文件方式

局部生效：

feign:  
  client:
    config: 
      userservice: # 针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别

全局生效：

feign:  
  client:
    config: 
      default: # 这里用default就是全局配置，如果是写服务名称，则是针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别

日志的级别分为四种：
　　NONE：不记录任何日志信息，这是默认值。
　　BASIC：仅记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间
　　HEADERS：在BASIC的基础上，额外记录了请求和响应的头信息
　　FULL：记录所有请求和响应的明细，包括头信息、请求体、元数据。

方式二：Java代码方式

先声明一个类，然后声明一个Logger.Level的对象：

1 public class DefaultFeignConfiguration  {
2     @Bean
3     public Logger.Level feignLogLevel(){
4         return Logger.Level.BASIC; // 日志级别为BASIC
5     }
6 }

如果要全局生效，将其放到启动类的@EnableFeignClients这个注解中：

@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration.class)

如果是局部生效，则把它放到对应的@FeignClient这个注解中：

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

Feign使用优化

Feign底层发起http请求，依赖于其它的框架。其底层客户端实现包括：
　　URLConnection：默认实现，不支持连接池
　　Apache HttpClient ：支持连接池
　　OKHttp：支持连接池
因此优化Feign的性能主要包括：
　　使用连接池代替默认的URLConnection
　　日志级别，最好用basic或none
Feign添加HttpClient的支持：
　　在order-service的pom文件中引入Apache的HttpClient依赖：

<!--httpClient的依赖 -->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>

　　在order-service的application.yml中添加配置：

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

最佳实践

Feign的客户端与服务提供者的controller代码非常相似：

order-service下的feign客户端：

user-service下的UserController：

需要简化重复的代码编写。

方式一：继承方式

1）定义一个API接口，利用定义方法，并基于SpringMVC注解做声明。
2）给消费者的FeignClient和提供者的controller定义统一的父接口作为标准。

优点：
　　简单
　　实现了代码共享
缺点：
　　服务提供方、服务消费方紧耦合
　　参数列表中的注解映射并不会继承，因此Controller中必须再次声明方法、参数列表、注解

方式二：抽取方式

将Feign的Client抽取为独立模块，并且把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中，提供给所有消费者使用。
例如，将UserClient、User、Feign的默认配置都抽取到一个feign-api包中，所有微服务引用该依赖包，即可直接使用。

实现基于抽取的最佳实践

1、抽取
首先创建一个module，命名为feign-api：

在feign-api中然后引入feign的starter依赖

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

将order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中

2、在order-service中使用feign-api
首先，删除order-service中的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration等类或接口。
在order-service的pom文件中中引入feign-api的依赖：

<dependency>
    <groupId>cn.itcast.demo</groupId>
    <artifactId>feign-api</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

修改order-service中的所有与上述三个组件有关的导包部分，改成导入feign-api中的包
3、重启测试
重启后，发现服务报错了：

这是因为UserClient现在在cn.itcast.feign.clients包下，而order-service的@EnableFeignClients注解是在cn.itcast.order包下，不在同一个包，无法扫描到UserClient。
4、解决扫描包问题
方式一：指定Feign应该扫描的包：

@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")

方式二：指定需要加载的Client接口：

@EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

Gateway服务网关

Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目，该项目是基于 Spring 5.0，Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的网关，它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。

Gateway网关是我们服务的守门神，所有微服务的统一入口。
网关功能：
身份认证和权限校验：网关作为微服务入口，需要校验用户是是否有请求资格，如果没有则进行拦截。
服务路由、负载均衡：一切请求都必须先经过gateway，但网关不处理业务，而是根据某种规则，把请求转发到某个微服务，这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时，还需要做负载均衡。
请求限流：当请求流量过高时，在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求，避免服务压力过大。

在SpringCloud中网关的实现包括两种：
gateway
zuul
Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux，属于响应式编程的实现，具备更好的性能。

gateway快速入门

创建gateway服务，引入依赖

引入SpringCloudGateway的依赖和nacos的服务发现依赖：

 1 <!--网关-->
 2 <dependency>
 3     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
 4     <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
 5 </dependency>
 6 <!--nacos服务发现依赖-->
 7 <dependency>
 8     <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
 9     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
10 </dependency>

编写启动类

1 @SpringBootApplication
2 public class GatewayApplication {
3     public static void main(String[] args) {
4         SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
5     }
6 }

编写基础配置和路由规则

创建application.yml文件，内容如下：

 1 server:
 2   port: 10010 # 网关端口
 3 spring:
 4   application:
 5     name: gateway # 服务名称
 6   cloud:
 7     nacos:
 8       server-addr: localhost:8848 # nacos地址
 9     gateway:
10       routes: # 网关路由配置
11         - id: user-service # 路由id，自定义，只要唯一即可
12           # uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
13           uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
14           predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
15             - Path=/user/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/开头就符合要求

网关路由的流程图

断言工厂

我们在配置文件中写的断言规则只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件。
例如Path=/user/**是按照路径匹配，这个规则是由org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理的。
像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个：

过滤器工厂

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：

路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。例如：

请求头过滤器

需求：给所有进入userservice的请求添加一个请求头：Truth=itcast is freaking awesome!
在gateway中修改application.yml文件，给userservice的路由添加过滤器。只对当前路由的请求生效：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/** 
        filters: # 过滤器
        - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! # 添加请求头

默认过滤器

如果要对所有的路由都生效，则可以将过滤器工厂写到default下。格式如下：

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 
          uri: lb://userservice  
          predicates: 
            - Path=/user/** 
        - id: order-service
          uri: lb://orderservice
          predicates:
            - Path=/order/**
      default-filters: # 默认过滤器，会对所有的路由请求都生效
        - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! # 添加请求头

全局过滤器

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。

 1 public interface GlobalFilter {
 2     /**
 3      *  处理当前请求，有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
 4      *
 5      * @param exchange 请求上下文，里面可以获取Request、Response等信息
 6      * @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器 
 7      * @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
 8      */
 9     Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
10 }

自定义全局过滤器

需求：定义全局过滤器，拦截请求，判断请求的参数是否满足下面条件：
　　1.参数中是否有authorization；
　　2.authorization参数值是否为admin。
如果同时满足则放行，否则拦截。
步骤：
　　1.实现GlobalFilter接口
　　2.编写处理逻辑
　　3.添加@Order注解或实现Ordered接口
实现：
　　在gateway中定义一个过滤器：

 1 @Order(-1)
 2 @Component
 3 public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
 4     @Override
 5     public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
 6         // 1.获取请求参数
 7         MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
 8         // 2.获取authorization参数
 9         String auth = params.getFirst("authorization");
10         // 3.校验
11         if ("admin".equals(auth)) {
12             // 放行
13             return chain.filter(exchange);
14         }
15         // 4.拦截
16         // 4.1.禁止访问，设置状态码
17         exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
18         // 4.2.结束处理
19         return exchange.getResponse().setComplete();
20     }
21 }

除添加@Order注解外还可以实现Ordered接口：

public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {

过滤器执行顺序

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：

1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
可以参考下面几个类的源码来查看：
org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()方法是先加载defaultFilters，然后再加载某个route的filters，然后合并。
org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()方法会加载全局过滤器，与前面的过滤器合并后根据order排序，组织过滤器链。

跨域问题

跨域：域名不一致就是跨域，主要包括：
　　域名不同： www.taobao.com 和 www.taobao.org 和 www.jd.com 和 miaosha.jd.com。
　　域名相同，端口不同：localhost:8080和localhost8081。
跨域问题：浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求，请求被浏览器拦截的问题。
解决方案：CORS，Cross-origin resource sharing 跨域资源共享

解决跨域问题

网关处理跨域采用的同样是CORS方案，在gateway服务的application.yml文件中，添加下面的配置：

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"
            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

posted @ 2023-08-04 22:26 溯鸣阅读(1014) 评论(0) 编辑收藏举报

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2、添加注解

3、编写Feign的客户端

4、测试

自定义配置

方式一：配置文件方式

方式二：Java代码方式

Feign使用优化

最佳实践

方式一：继承方式

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