微服务技术栈
一. 了解微服务
1.1 整体架构图

整个微服务集群的运转逻辑可划分为以下四个核心维度:
- 流量路由与网关分发:外部请求首先到达服务网关,经过统一鉴权与限流后,通过负载均衡算法精准路由至后端服务集群。
- 服务治理与动态通信:服务集群启动时向注册中心上报IP与端口实现服务发现,并从配置中心拉取运行时配置。服务节点之间通过 RPC 协议进行高效的内部远程调用。
- 异构数据存储与异步解耦:针对复杂的数据访问场景,采用“分布式缓存(高频热点) + 关系型数据库(核心数据) + 分布式搜索引擎(海量检索)”的混合存储架构;同时引入消息队列处理非核心链路,实现异步加载与系统削峰。
- 全链路监控与自动化运维:面对数百个微服务节点,通过分布式日志系统与链路追踪技术实现故障的快速定位。底层基础设施全面容器化,依托 Jenkins 构建 CI/CD 流水线,将服务自动化部署至 Kubernetes、Docker 及 Rancher 集群,保障系统的高可用与弹性扩展。


1.2 分布式架构优缺点


分布式架构的优缺点:
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
分布式架构虽然降低了服务耦合,但是服务拆分时也有很多问题需要思考:
- 服务拆分的粒度如何界定?
- 服务之间如何调用?
- 服务的调用关系如何管理?
- 级联失败问题怎么解决,服务健康状态如何感知?
1.3 微服务的架构特征
微服务的架构特征:
- 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
- 自治:团队独立、技术独立、数据独立,独立部署和交付
- 面向服务:服务提供统一标准的接口,与语言和技术无关,对外暴露业务接口
- 隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题

微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准,进一步降低服务之间的耦合度,提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚,低耦合(降低服务之间产生影响的范围)。
因此,可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。
但方案该怎么落地?选用什么样的技术栈?全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地方案。其中在Java领域最引人注目的就是SpringCloud提供的方案了。
1.4 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:

我们学习的版本是 Hoxton.SR10,因此对应的SpringBoot版本是2.3.x版本。

zookeeper是用来做集群管理的

1.5 总结

-
单体架构: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: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
①优点:拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低
②缺点:架构非常复杂,运维、监控、部署难度提高
-
SpringCloud是微服务架构的一站式解决方案,集成了各种优秀微服务功能组件
1.6 服务拆分及远程调用
任何分布式架构都离不开服务的拆分,微服务也是一样。
服务拆分原则
这里我总结了微服务拆分时的几个原则:
- 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

1.6.1 服务拆分示例
以课前资料中的微服务cloud-demo为例,其结构如下:

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
1.6.2 远程调用

首先,我们在order-service服务中的OrderApplication启动类中,注册RestTemplate实例:
1 | package cn.itcast.order; |
实现远程调用
修改order-service服务中的cn.itcast.order.service包下的OrderService类中的queryOrderById方法:

1.6.3 提供者和消费者
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)

但是,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(相对于具体的业务)。
二. 实用篇
2.1 微服务治理
2.1.1 Eureka注册中心
假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例,如图:

大家思考几个问题:
- order-service在发起远程调用的时候,该如何得知user-service实例的ip地址和端口?
- 有多个user-service实例地址,order-service调用时该如何选择?
- 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?
2.1.1.1 Eureka的结构和作用
这些问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决,其中最广为人知的注册中心就是Eureka,其结构如下:

回答之前的各个问题。
问题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
问题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
问题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
注意: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

因此,接下来我们动手实践的步骤包括:


2.1.1.2 搭建eureka-server
首先大家注册中心服务端: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:

然后填写服务信息:

- 引入eureka依赖
引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖:
1 | <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 | package cn.itcast.eureka; |
- 编写配置文件
编写一个application.yml文件,内容如下:
1 | server: |
- 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:


2.1.1.3 服务注册
下面,我们将user-service注册到eureka-server中去。
1)引入依赖
在user-service的pom文件中,引入下面的eureka-client依赖:
1 | <dependency> |
2)配置文件
在user-service中,修改application.yml文件,添加服务名称、eureka地址:
1 | spring: |
3)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:

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:

2.1.1.4 服务发现
下面,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。
1)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:
1 | <dependency> |
2)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:
1 | spring: |
3)服务拉取和负载均衡
最后,我们要去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表,并且实现负载均衡。
不过这些动作不用我们去做,只需要添加一些注解即可。
在order-service的OrderApplication中,给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解:

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:

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。


2.1.2 Ribbon负载均衡原理
上一节中,我们添加了@LoadBalanced注解,即可实现负载均衡功能,这是什么原理呢?
2.1.2.1 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。

那么我们发出的请求明明是http://userservice/user/1,怎么变成了http://localhost:8081的呢?
2.1.2.2 源码跟踪
为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢?之前还要获取ip和端口。
显然有人帮我们根据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。
我们进行源码跟踪:
- 1)LoadBalancerIntercepor

可以看到这里的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/8originalUri.getHost():获取uri路径的主机名,其实就是服务id,user-servicethis.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。
- 2)LoadBalancerClient
继续跟入execute方法:

代码是这样的:
- 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:

果然实现了负载均衡。
- 负载均衡策略IRule
在刚才的代码中,可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

我们继续跟入:

继续跟踪源码chooseServer方法,发现这么一段代码:

我们看看这个rule是谁:

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍:

这不就是轮询的意思嘛。
到这里,整个负载均衡的流程我们就清楚了。
2.1.2.3 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。用一幅图来总结一下:

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
2.1.2.4 负载均衡策略
- 负载均衡策略
负载均衡的规则都定义在IRule接口中,而IRule有很多不同的实现类:

不同规则的含义如下:
| 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。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 |
| 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 |
默认的实现就是ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案
2.1.2.5 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:
- 代码方式:在order-service中的OrderApplication类中,定义一个新的IRule(作用于全局):
1 |
|
- 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:
1 | userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则,这里是userservice服务 |
注意,一般用默认的负载均衡规则,不做修改。
2.1.2.6 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:
1 | ribbon: |

2.1.3 Nacos注册中心
国内公司一般都推崇阿里巴巴的技术,比如注册中心,SpringCloudAlibaba也推出了一个名为Nacos的注册中心。
2.1.3.1 认识和安装Nacos
Nacos是阿里巴巴的产品,现在是SpringCloud中的一个组件。相比Eureka功能更加丰富,在国内受欢迎程度较高。

安装方式可以参考课前资料《Nacos安装指南.md》
2.1.3.2 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
-
1)引入依赖
在cloud-demo父工程的pom文件中的<dependencyManagement>中引入SpringCloudAlibaba的依赖:
1 | <dependency> |
然后在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖:
1 | <dependency> |
注意:不要忘了注释掉eureka的依赖。
- 配置nacos地址
在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址:
1 | spring: |
注意:不要忘了注释掉eureka的地址
- 3)重启
重启微服务后,登录nacos管理页面,可以看到微服务信息:


2.1.3.3 服务分级存储模型
一个服务可以有多个实例,例如我们的user-service,可以有:
- 127.0.0.1:8081
- 127.0.0.1:8082
- 127.0.0.1:8083
假如这些实例分布于全国各地的不同机房,例如:
- 127.0.0.1:8081,在上海机房
- 127.0.0.1:8082,在上海机房
- 127.0.0.1:8083,在杭州机房
Nacos就将同一机房内的实例 划分为一个集群。
也就是说,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:

杭州机房内的order-service应该优先访问同机房的user-service。

2.1.3.4 给user-service配置集群
修改user-service的application.yml文件,添加集群配置:
1 | spring: |
重启两个user-service实例后,我们可以在nacos控制台看到下面结果:

我们再次复制一个user-service启动配置,添加属性:
1 | -Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH |
配置如图所示:

启动UserApplication3后再次查看nacos控制台:

2.1.3.5 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:
1 | spring: |
2)修改负载均衡规则
修改order-service的application.yml文件,修改负载均衡规则:
1 | userservice: |
2.1.3.6 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:

在弹出的编辑窗口,修改权重:

注意:如果权重修改为0,则该实例永远不会被访问


2.1.3.7 环境隔离
Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能。
- 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

2.1.3.8 创建namespace
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,填写表单:

就能在页面看到一个新的namespace:

2.1.3.9 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。
例如,修改order-service的application.yml文件:
1 | spring: |
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:

2.1.3.10 Nacos与Eureka的区别
Nacos的服务实例分为两种l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:
1 | spring: |
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
AP模式强调数据的可用性
CP模式强调数据的可靠性和一致性

2.1.4 OpenFeign
2.1.4.1 Feign远程调用
先来看我们以前利用RestTemplate发起远程调用的代码:

存在下面的问题:
•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。

2.1.4.2 Feign替代RestTemplate
Fegin的使用步骤如下:
- 1)引入依赖
我们在order-service服务的pom文件中引入feign的依赖:
1 | <dependency> |
- 2)添加注解
在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能:

- 3)编写Feign的客户端
在order-service中新建一个接口,内容如下:
1 | package cn.itcast.order.client; |
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:

是不是看起来优雅多了。
- 5)总结
使用Feign的步骤:
① 引入依赖
② 添加@EnableFeignClients注解
③ 编写FeignClient接口
④ 使用FeignClient中定义的方法代替RestTemplate
2.1.4.3 自定义配置
Feign可以支持很多的自定义配置,如下表所示:
| 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 |
一般情况下,默认值就能满足我们使用,如果要自定义时,只需要创建自定义的@Bean覆盖默认Bean即可。
下面以日志为例来演示如何自定义配置。
2.1.4.4 配置文件方式
基于配置文件修改feign的日志级别可以针对单个服务:
1 | feign: |
也可以针对所有服务:
1 | feign: |
而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。
2.1.4.5 Java代码方式
也可以基于Java代码来修改日志级别,先声明一个类,然后声明一个Logger.Level的对象:
1 | public class DefaultFeignConfiguration { |
如果要全局生效,将其放到启动类的@EnableFeignClients这个注解中:
1 |
如果是局部生效,则把它放到对应的@FeignClient这个注解中:
1 |
2.1.4.6 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
因此提高Feign的性能主要手段就是使用连接池代替默认的URLConnection。
这里我们用Apache的HttpClient来演示。
1)引入依赖
在order-service的pom文件中引入Apache的HttpClient依赖:
1 | <!--httpClient的依赖 --> |
2)配置连接池
在order-service的application.yml中添加配置:
1 | feign: |
接下来,在FeignClientFactoryBean中的loadBalance方法中打断点:

Debug方式启动order-service服务,可以看到这里的client,底层就是Apache HttpClient:

总结,Feign的优化:
1.日志级别尽量用basic
2.使用HttpClient或OKHttp代替URLConnection
① 引入feign-httpClient依赖
② 配置文件开启httpClient功能,设置连接池参数
2.1.4.7 最佳实践
所谓最近实践,就是使用过程中总结的经验,最好的一种使用方式。
自习观察可以发现,Feign的客户端与服务提供者的controller代码非常相似:
feign客户端:

UserController:

有没有一种办法简化这种重复的代码编写呢?
2.1.4.8 继承方式
一样的代码可以通过继承来共享:
1)定义一个API接口,利用定义方法,并基于SpringMVC注解做声明。
2)Feign客户端和Controller都集成改接口

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
2.1.4.9 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。

2.1.4.10 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:

项目结构:

在feign-api中然后引入feign的starter依赖
1 | <dependency> |
然后,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:
1 | <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:
1 |
方式二:
指定需要加载的Client接口:
1 |
2.1.5 网关Gateway
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。
2.1.5.1 为什么需要网关
Gateway网关是我们服务的守门神,所有微服务的统一入口。
网关的核心功能特性:
- 请求路由
- 权限控制
- 限流
架构图:

权限控制: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。
路由和负载均衡: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。
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。
2.1.5.2 gateway快速入门
下面,我们就演示下网关的基本路由功能。基本步骤如下:
- 创建SpringBoot工程gateway,引入网关依赖
- 编写启动类
- 编写基础配置和路由规则
- 启动网关服务进行测试
- 1)创建gateway服务,引入依赖
创建服务:

引入依赖:
1 | <!--网关--> |
- 2)编写启动类
1 | package cn.itcast.gateway; |
- 3)编写基础配置和路由规则
创建application.yml文件,内容如下:
1 | server: |
我们将符合Path 规则的一切请求,都代理到 uri参数指定的地址。
本例中,我们将 /user/**开头的请求,代理到lb://userservice,lb是负载均衡,根据服务名拉取服务列表,实现负载均衡。
- 4)重启测试
重启网关,访问http://localhost:10010/user/1时,符合`/user/**`规则,请求转发到uri:http://userservice/user/1,得到了结果:

- 5)网关路由的流程图
整个访问的流程如下:


总结:
网关搭建步骤:
-
创建项目,引入nacos服务发现和gateway依赖
-
配置application.yml,包括服务基本信息、nacos地址、路由
路由配置包括:
-
路由id:路由的唯一标示
-
路由目标(uri):路由的目标地址,http代表固定地址,lb代表根据服务名负载均衡
-
路由断言(predicates):判断路由的规则,
-
路由过滤器(filters):对请求或响应做处理
接下来,就重点来学习路由断言和路由过滤器的详细知识
2.1.5.3 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:
| 名称 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| After | 是某个时间点后的请求 | - After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver] |
| Before | 是某个时间点之前的请求 | - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai] |
| Between | 是某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 | 请求必须包含某些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 |
我们只需要掌握Path这种路由工程就可以了。

2.1.5.4 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:

2.1.5.4.1 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:
| 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 |
2.1.5.4.2 请求头过滤器
下面我们以AddRequestHeader 为例来讲解。
需求:给所有进入userservice的请求添加一个请求头:Truth=itcast is freaking awesome!
只需要修改gateway服务的application.yml文件,添加路由过滤即可:
1 | spring: |
当前过滤器写在userservice路由下,因此仅仅对访问userservice的请求有效。
2.1.5.4.3 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:
1 | spring: |
2.1.5.4.4 总结
过滤器的作用是什么?
① 对路由的请求或响应做加工处理,比如添加请求头
② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效
defaultFilters的作用是什么?
① 对所有路由都生效的过滤器
2.1.5.5 全局过滤器
上一节学习的过滤器,网关提供了31种,但每一种过滤器的作用都是固定的。如果我们希望拦截请求,做自己的业务逻辑则没办法实现。
2.1.5.5.1全局过滤器作用
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 { |
在filter中编写自定义逻辑,可以实现下列功能:
- 登录状态判断
- 权限校验
- 请求限流等
2.1.5.5.2 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:
-
参数中是否有authorization,
-
authorization参数值是否为admin
如果同时满足则放行,否则拦截
实现:
在gateway中定义一个过滤器:
1 | package cn.itcast.gateway.filters; |

2.1.5.5.3 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(局部过滤器)、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:

排序的规则是什么呢?
- 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。
详细内容,可以查看源码:
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

2.1.5.6 跨域问题
2.1.5.6.1 什么是跨域问题
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,这个以前应该学习过,这里不再赘述了。不知道的小伙伴可以查看https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html
2.1.5.6.2 模拟跨域问题
找到课前资料的页面文件:

放入tomcat或者nginx这样的web服务器中,启动并访问。
可以在浏览器控制台看到下面的错误:

从localhost:8090访问localhost:10010,端口不同,显然是跨域的请求。
2.1.5.6.3 解决跨域问题
在gateway服务的application.yml文件中,添加下面的配置:
1 | spring: |
2.1.6 配置中心Nacos
2.1.6.1 统一配置管理

Nacos除了可以做注册中心,同样可以做配置管理来使用。
当微服务部署的实例越来越多,达到数十、数百时,逐个修改微服务配置就会让人抓狂,而且很容易出错。我们需要一种统一配置管理方案,可以集中管理所有实例的配置。

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。
2.1.6.1.1 在nacos中添加配置文件
如何在nacos中管理配置呢?

然后在弹出的表单中,填写配置信息:

注意: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。
2.1.6.1.2 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。
但如果尚未读取application.yml,又如何得知nacos地址呢?
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)引入nacos-config依赖
首先,在user-service服务中,引入nacos-config的客户端依赖:
1 | <!--nacos配置管理依赖--> |
2)添加bootstrap.yaml
然后,在user-service中添加一个bootstrap.yaml文件,内容如下:
1 | spring: |
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)读取nacos配置(想要读取一个配置可以利用value注解通过${}加名字可以读取到配置)
在user-service中的UserController中添加业务逻辑,读取pattern.dateformat配置:

完整代码:
1 | package cn.itcast.user.web; |
在页面访问,可以看到效果:


2.1.6.2 配置热更新
我们最终的目的,是修改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。
1 | // 让类中属性与配置文件中的属性保持一致,需要添加该注解(指定前缀,采用约定大于配置的方式[前缀名和成员变量的属性名,两者拼接和配置文件一致即可生效]) |
在user-service服务中,添加一个类,读取patterrn.dateformat属性:
1 | package cn.itcast.user.config; |
在UserController中使用这个类代替@Value:

完整代码:
1 | package cn.itcast.user.web; |

2.1.6.3 配置共享
其实微服务启动时,会去nacos读取多个配置文件,例如:
-
[spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml,例如:userservice-dev.yaml -
[spring.application.name].yaml,例如:userservice.yaml
而[spring.application.name].yaml不包含环境,因此可以被多个环境共享。
下面我们通过案例来测试配置共享
- 1)添加一个环境共享配置
我们在nacos中添加一个userservice.yaml文件:

- 2)在user-service中读取共享配置
在user-service服务中,修改PatternProperties类,读取新添加的属性:

在user-service服务中,修改UserController,添加一个方法:

- 3)运行两个UserApplication,使用不同的profile
修改UserApplication2这个启动项,改变其profile值:


这样,UserApplication(8081)使用的profile是dev,UserApplication2(8082)使用的profile是test。
启动UserApplication和UserApplication2
访问http://localhost:8081/user/prop,结果:

访问http://localhost:8082/user/prop,结果:

可以看出来,不管是dev,还是test环境,都读取到了envSharedValue这个属性的值。
- 4)配置共享的优先级
当nacos、服务本地同时出现相同属性时,优先级有高低之分:


2.1.6.4 搭建Nacos集群
Nacos生产环境下一定要部署为集群状态,部署方式参考课前资料中的文档:


2.2 Docker项目部署(Docker)

2.2.1 Docker原理

2.2.2 Docker使用
- 安装Docker
Docker 分为 CE 和 EE 两大版本。CE 即社区版(免费,支持周期 7 个月),EE 即企业版,强调安全,付费使用,支持周期 24 个月。
Docker CE 分为 stable test 和 nightly 三个更新频道。
官方网站上有各种环境下的 安装指南,这里主要介绍 Docker CE 在 CentOS上的安装。
1.CentOS安装Docker
Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7,并且要求内核版本不低于 3.10, CentOS 7 满足最低内核的要求,所以我们在CentOS 7安装Docker。
1.1.卸载(可选)
如果之前安装过旧版本的Docker,可以使用下面命令卸载:
1 | yum remove docker \ |
1.2.安装docker
首先需要大家虚拟机联网,安装yum工具
1 | yum install -y yum-utils \ |
然后更新本地镜像源:
1 | 设置docker镜像源 |
然后输入命令:
1 | yum install -y docker-ce |
docker-ce为社区免费版本。稍等片刻,docker即可安装成功。
1.3.启动docker
Docker应用需要用到各种端口,逐一去修改防火墙设置。非常麻烦,因此建议大家直接关闭防火墙!
启动docker前,一定要关闭防火墙后!!
启动docker前,一定要关闭防火墙后!!
启动docker前,一定要关闭防火墙后!!
1 | # 关闭 |
通过命令启动docker:
1 | systemctl start docker # 启动docker服务 |
然后输入命令,可以查看docker版本:
1 | docker -v |
如图:

1.4.配置镜像加速
docker官方镜像仓库网速较差,我们需要设置国内镜像服务:
参考阿里云的镜像加速文档:https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
2.CentOS7安装DockerCompose
2.1.下载
Linux下需要通过命令下载:
1 | # 安装 |
如果下载速度较慢,或者下载失败,可以使用课前资料提供的docker-compose文件:

上传到/usr/local/bin/目录也可以。
2.2.修改文件权限
修改文件权限:
1 | # 修改权限 |
2.3.Base自动补全命令:
1 | # 补全命令 |
如果这里出现错误,需要修改自己的hosts文件:
1 | echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts |
3.Docker镜像仓库
搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。
官网地址:https://hub.docker.com/_/registry
3.1.简化版镜像仓库
Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库,具备仓库管理的完整功能,但是没有图形化界面。
搭建方式比较简单,命令如下:
1 | docker run -d \ |
命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录,这是私有镜像库存放数据的目录。
访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像
3.2.带有图形化界面版本
使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry,命令如下:
1 | version: '3.0' |
3.3.配置Docker信任地址
我们的私服采用的是http协议,默认不被Docker信任,所以需要做一个配置:
1 | # 打开要修改的文件 |



学会使用docker --help 查看每一个命令然后唯手熟尔





4. 数据卷挂载






5. 目录挂载
\ 相当于换行符


2.2.3 Dockerfile



2.2.4 DockerCompose


- mysql没有指定端口是因为,服务内使用不需要暴露
- .代表从当前目录构建
- DockerCompose的详细语法参考官网:https://docs.docker.com/compose/compose-file/
- DockerCompose的作用是:帮助我们快速部署分布式应用,无需一个个微服务去构建镜像和部署。


naocs 注册太慢导致失败,但是不会重试,需要手动 重启其他服务









