HM-SpringCloud微服务系列11.3.3【实现多级缓存(2)】

4. 查询Tomcat[案例]

拿到商品ID后，本应去缓存中查询商品信息，不过目前我们还未建立nginx、redis缓存。因此，这里我们先根据商品id去tomcat查询商品信息。我们实现如图红框部分：

需要注意的是，我们的OpenResty是在虚拟机，Tomcat是在Windows电脑上。两者IP一定不要搞错了。
这里有一个结论如下：（前提是win防火墙关闭，方法参考https://jingyan.baidu.com/article/624e74590c1c4e34e8ba5a06.html）

4.1 案例需求

4.2 发送http请求的API

nginx提供了内部API用以发送http请求：

local resp = ngx.location.capture("/path",{
    method = ngx.HTTP_GET,   -- 请求方式
    args = {a=1,b=2},  -- get方式传参数
    body = "c=3&d=4" -- post方式传参数
})

返回的响应内容包括：

• resp.status：响应状态码
• resp.header：响应头，是一个table
• resp.body：响应体，就是响应数据

注意：这里的path是路径，并不包含IP和端口。这个请求会被nginx内部的server监听并处理。
但是我们希望这个请求发送到Tomcat服务器，所以还需要编写一个server来对这个路径做反向代理：

location /path {
	# 这里是windows电脑的ip和Java服务端口，需要确保windows防火墙处于关闭状态
	proxy_pass http://10.193.193.1:8081;
}

原理如图：

4.3 封装http工具

下面，我们封装一个发送Http请求的工具，基于ngx.location.capture来实现查询tomcat。

4.3.1 添加反向代理到windows的Java服务

因为item-service中的接口都是/item开头，所以我们监听/item路径，代理到windows上的tomcat服务。

修改 /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，添加一个location：

以后，只要我们调用ngx.location.capture("/item")，就一定能发送请求到windows的tomcat服务。

4.3.2 封装工具类

之前我们说过，OpenResty启动时会加载以下两个目录中的工具文件：

所以，自定义的http工具也需要放到这个目录下。

在/usr/local/openresty/lualib目录下，新建一个common.lua文件：

vi /usr/local/openresty/lualib/common.lua

编写内容如下:

-- 封装函数，发送http请求，并解析响应
local function read_http(path, params)
    local resp = ngx.location.capture(path,{
        method = ngx.HTTP_GET,
        args = params,
    })
    if not resp then
        -- 记录错误信息，返回404
        ngx.log(ngx.ERR, "http请求查询失败, path: ", path , ", args: ", args)
        ngx.exit(404)
    end
    return resp.body
end
-- 将方法导出
local _M = {  
    read_http = read_http
}  
return _M

这个工具将read_http函数封装到_M这个table类型的变量中，并且返回，这类似于导出。

使用的时候，可以利用require('common')来导入该函数库，这里的common是函数库的文件名。

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4.3.3 实现商品查询(使用http函数查询数据)

刚才已经把http查询的请求封装为一个函数，放到OpenResty函数库中，接下来就可以使用这个库了

我们修改/usr/local/openresty/lua/item.lua文件，利用刚刚封装的函数库实现对tomcat的查询：

-- 引入自定义common工具模块，返回值是common中返回的 _M
local common = require("common")
-- 从 common中获取read_http这个函数
local read_http = common.read_http
-- 获取路径参数
local id = ngx.var[1]
-- 根据id查询商品
local itemJSON = read_http("/item/".. id, nil)
-- 根据id查询商品库存
local itemStockJSON = read_http("/item/stock/".. id, nil)

先返回一个JSON结果看看此前操作连通了没

这里查询到的结果是json字符串，并且包含商品、库存两个json字符串，页面最终需要的是把两个json拼接为一个json：

这就需要我们先把JSON变为lua的table，完成数据整合后，再转为JSON。

将两部分数据组装，需要用到JSON处理函数库，下一小结讲。

商品管理项目启动，参考<HM-SpringCloud微服务系列11.1.2【案例导入】 - yub4by - 博客园 (cnblogs.com)>

注意：要是此前根据虚拟机ip推算找到本地主机ip失败的话，可以直接将其改为本地主机真实的ip

4.4 JSON结果处理：CJSON工具类

OpenResty提供（内置）了一个cjson的模块用来处理JSON的序列化和反序列化。

官方地址： https://github.com/openresty/lua-cjson/

4.4.1 引入cjson模块

local cjson = require "cjson"

4.4.2 序列化

local obj = {
    name = 'jack',
    age = 21
}
-- 把 table 序列化为 json
local json = cjson.encode(obj)

4.4.3 反序列化

local json = '{"name": "jack", "age": 21}'
-- 反序列化 json为 table
local obj = cjson.decode(json);
print(obj.name)

---

-- 导入common函数库
local common = require('common')
local read_http = common.read_http
-- 导入cjson库
local cjson = require('cjson')

-- 获取路径参数
local id = ngx.var[1]
-- 根据id查询商品
local itemJSON = read_http("/item/".. id, nil)
-- 根据id查询商品库存
local itemStockJSON = read_http("/item/stock/".. id, nil)

-- JSON转化为lua的table
local item = cjson.decode(itemJSON)
local stock = cjson.decode(stockJSON)

-- 组合数据
item.stock = stock.stock
item.sold = stock.sold

-- 把item序列化为json 返回结果
ngx.say(cjson.encode(item))

PS ：可以从4.3.3访问测试结果图中看到，当时是没有销量和库存的，而只有item本身的一些数据；现在有了

4.5 Tomcat的负载均衡（基于ID）

刚才的代码中，我们的tomcat是单机部署（如上图）。而实际开发中，tomcat一定是集群模式（如下图）

因此，OpenResty需要对tomcat集群做负载均衡。

而默认的负载均衡规则是轮询模式，当我们查询/item/10001时：

• 第一次会访问8081端口的tomcat服务，在该服务内部就形成了JVM进程缓存
• 第二次会访问8082端口的tomcat服务，该服务内部没有JVM缓存（因为JVM缓存无法共享），会查询数据库
• ...

你看，因为轮询的原因，第一次查询8081形成的JVM缓存并未生效，直到下一次再次访问到8081时才可以生效，缓存命中率太低了。

怎么办？

如果能让同一个商品，每次查询时都访问同一个tomcat服务，那么JVM缓存就一定能生效了。

也就是说，我们需要根据商品id做负载均衡，而不是轮询。

4.5.1 原理

nginx提供了基于请求路径做负载均衡的算法：

nginx根据请求路径做hash运算，把得到的数值对tomcat服务的数量取余，余数是几，就访问第几个服务，实现负载均衡。

例如：

• 我们的请求路径是 /item/10001
• tomcat总数为2台（8081、8082）
• 对请求路径/item/1001做hash运算求余的结果为1
• 则访问第一个tomcat服务，也就是8081

只要id不变，每次hash运算结果也不会变，那就可以保证同一个商品，一直访问同一个tomcat服务，确保JVM缓存生效。

4.5.2 实现

修改/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，实现基于ID做负载均衡。

首先，定义tomcat集群，并设置基于路径做负载均衡：

upstream tomcat-cluster {
    hash $request_uri;
    server 192.168.71.67:8081;
    server 192.168.71.67:8082;
}

然后，修改对tomcat服务的反向代理，目标指向tomcat集群：

location /item {
    proxy_pass http://tomcat-cluster;
}

重新加载OpenResty

nginx -s reload

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4.5.3 测试

idea启动两台tomcat服务：

同时启动：

清空启动日志后，再次访问页面，可以看到不同id的商品，访问到了不同的tomcat服务：

1. http://localhost/item.html?id=10002

8082没有日志，说明还是走了8081（即不是通过轮询）

可以看到8082也没有日志，因为8082有JVM进程缓存了，不需要再重新查了

2. http://localhost/item.html?id=10003

   第一次访问

换了商品id后再访问，走的时候8082

刷新页面，重新访问

在此查看idea控制台日志情况，发现与第二次访问10002时一致

这次是没走8001，继续走8002，而8002中已有JVM进程缓存，不需要重新查询所以没有日志