文章目录
Spring Cloud Netflix体系1、Eureka2、Ribbon3、Feign4、Hystrix5、Zuul总结
Spring Cloud Alibaba体系1、Nacos2、Sentinel3、OpenFeign4、Gateway
Spring Cloud Alibaba微服务体系改造项目1、准备2、实现2.1、添加项目配置文件2.2、修改服务提供者(zx-system-service)2.3、修改服务消费者(zx-system-api)2.4、修改网关(zx-gateway)2.5、前端添加跨域
Spring cloud 是一个基于 Spring Boot 实现的服务治理工具包，用于微服务架构中管理和协调服务的。Spring Cloud 是一系列框架的有序集合。它利用 Spring Boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用 Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署。通过 Spring Boot 风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理，最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。有了 Spring Cloud 之后，让微服务架构的落地变得更简单。
Spring Cloud Netflix体系
Spring Cloud Netflix是一个开源的分布式系统开发框架，它基于Spring Boot构建，并集成了Netflix的多个组件，为开发者提供了一套完整的解决方案，用于构建可伸缩、高可用、可靠的分布式系统。 Spring Cloud Netflix的体系由多个组件组成，包括Eureka、Ribbon、Hystrix、Feign和Zuul等。这些组件分别用于服务注册与发现、负载均衡、熔断器、声明式HTTP客户端和API网关等功能。通过将这些组件集成在一起，Spring Cloud Netflix能够提供一种简单而强大的方式来构建分布式系统。
每个服务足够内聚，足够小，聚焦到一个指定的业务功能或业务需求 开发简单，开发效率提高，一个服务可能就是专一干某件事 微服务能够被小团队单独开发 微服务是松耦合的，无论在开发阶段还是部署阶段都是独立的 微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML、CSS或其他界面混合 每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库，也可以有统一数据库
1、Eureka
Spring Cloud Netflix提供了Eureka组件，用于服务注册与发现。在分布式系统中，服务的数量可能会动态变化，而Eureka能够帮助我们自动发现和注册服务。通过Eureka，我们可以轻松地实现服务之间的通信和协作，而无需手动配置每个服务的位置和地址。 Eureka是一个服务发现框架，它允许微服务应用程序在注册中心中注册自己，并从中心中发现其他服务。它提供了一个REST API，用于管理和查询服务实例。Eureka还提供了负载均衡和故障转移功能，以确保服务的可靠性和可用性。 Eureka保证的是AP Eureka在设计优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的。几个节点挂了不会影响正常节点的工作，剩余节点依然可用提供注册和查询功能 自我保护机制： 默认情况下，EurekaServer在一定事件内页面收到微服务的心跳，则会注销该实例（默认90s）（长链接），当网络分区故障发生时，微服务与Eureka之间无法正常通信，Eureka通过自我保护机制解决，这种模式下，Eureka会保护服务注册表的信息，不再删除注册表中的数据，网络恢复后，自动退出自我保护机制。
基本架构
springcloud封装了netflix公司开发的eureka模块来实现服务注册和发现采用C-S的架构设计，EurekaServer作为服务注册功能的服务器，是服务注册中心而系统中的其他微服务使用Eureka的客户端连接到EurekaServer并维持心跳连接，springCloud的其他模块（zuul）就可以通过EurekaServer来发现系统中的其他微服务并执行相关逻辑Eureka个组件：EurekaServer 和EurekaClientEurekaClient是一个Java客户端，用于简化EurekaServer的交互，客户端同时也具备一个内置的，使用轮询负载算法的负载均衡器。在启动应用后，会向EurekaServer发送心跳，如果在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳，EurekaServer会从服务器注册表中移除服务节点（默认周期90s）
Eureka的优点在于它的简单性和易用性。它提供了一个轻量级的服务发现框架，可以快速地构建和部署微服务应用程序。此外，Eureka还可以与其他SpringCloudNetflix组件无缝集成，例如Zuul和Ribbon，以提供更强大的功能。
2、Ribbon
其次，Spring Cloud Netflix的Ribbon组件用于负载均衡。在大规模的分布式系统中，负载均衡是非常重要的，它能够将请求分发到多个服务实例上，从而提高系统的性能和可靠性。 主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法。Ribbon能够根据一定的策略选择合适的服务实例，并将请求转发到这些实例上。 就是在配置文件中列出loadBalancer（简称LB：负载均衡）后面所有的机器，ribbon会自动的帮助你基于某种规则（如简单轮询，随机）去连接这些机器。 Ribbon内置的七大负载均衡算法
RoundRobinRule：轮询RandomRule：随机AvailabilityFilteringRule：会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，还有并发的连接数量超过阈值的服务，然后对剩余的服务列表按照轮询策略进行访问WeightedResponseTimeRule：根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应时间越快服务权重越大被选中的概率越高，刚启动时如果统计信息不足，则使用RoundRobinRule策略，等统计信息足够，会切换到WeightedResponseTimeRuleRetryRule：先按照RoundRobinRule的策略获取服务，如果获取服务失败则在指定时间内会进行重试，获取可用的服务BestAvailableRule：会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务ZoneAvoidanceRule：默认规则，复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器
3、Feign
Feign是一个声明式的、基于注解的HTTP客户端，它是Netflix开源的一个轻量级的HTTP通信框架。Feign旨在简化微服务架构中的服务间通信，使得开发者可以像编写本地方法调用一样来调用远程服务。 Feign的核心思想是通过定义接口的方式来描述服务的调用，然后在运行时动态生成实现类。开发者只需要在接口上添加注解来配置请求的URL、HTTP方法、请求参数、请求头等信息，Feign会自动根据注解生成对应的HTTP请求，并将响应转换为Java对象返回。 通过Feign，我们可以使用简单的注解来定义服务接口，并自动生成具体的实现代码。这样，我们就可以像调用本地方法一样调用远程服务，从而提高开发效率和代码的可读性。
4、Hystrix
另外，Spring Cloud Netflix的Hystrix组件是一种熔断器，用于处理服务之间的故障和延迟。在分布式系统中，一个服务的故障可能会导致整个系统的崩溃，而Hystrix能够帮助我们处理这些故障。它可以监控服务的状态和性能，并在出现故障时提供备选方案，从而保证系统的可用性和可靠性。 在分布式环境中，不可避免地会遇到所依赖的服务挂掉的情况，Hystrix 可以通过增加 延迟容忍度 与 错误容忍度，来控制这些分布式系统的交互。Hystrix 在服务与服务之间建立了一个中间层，防止服务之间出现故障，并提供了失败时的备选响应（ fallback） 策略，来增加系统的整体可靠性和弹性，而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的线程不会长时间占用。
熔断与降级的区别: 服务熔断：代码写在提供方，相当于处理、返回异常
某个服务超时或者异常，引起熔断
服务降级：代码写在消费方，提供方关闭服务后，提示、返回异常信息
从整体网站请求负载考虑，某个服务熔断或者关闭，服务不再被调用在客户端准备一个fallbackFactory，返回一个默认值，整体的服务水平下降
5、Zuul
最后，Spring Cloud Netflix的Zuul组件是一种API网关，用于管理和保护后端服务。在分布式系统中，我们经常需要对外提供统一的API接口，而Zuul能够帮助我们实现这一目标。它可以对请求进行路由和过滤，从而实现请求的转发、安全验证和限流等功能。 Zuul的核心功能包括：
路由：Zuul可以根据请求的URL将请求路由到不同的后端服务。开发者可以通过配置文件或者编程方式来定义路由规则，指定不同URL的请求应该转发到哪个后端服务。过滤：Zuul提供了一系列的过滤器，可以在请求的不同阶段进行过滤操作。开发者可以通过编写自定义的过滤器来实现对请求的验证、修改、日志记录等操作。过滤器可以帮助开发者实现统一的请求处理逻辑，提高代码的可维护性和可重用性。
总结
综上所述，Spring Cloud Netflix体系是一种强大而灵活的分布式系统开发框架。通过集成Netflix的多个组件，它能够提供一套完整的解决方案，用于构建可伸缩、高可用、可靠的分布式系统。无论是服务注册与发现、负载均衡、熔断器、声明式HTTP客户端还是API网关，Spring Cloud Netflix都能够提供简单而强大的功能，帮助开发者构建优秀的分布式系统。因此，Spring Cloud Netflix体系在现代分布式系统开发中具有重要性和优势。
Spring Cloud Alibaba体系
1、Nacos
Nacos 是什么？【Nacos = Eureka + Config】：一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。Nacos 就是注册中心 + 配置中心的组合。
服务发现和服务健康监测 Nacos提供了基于RPC的服务发现，服务提供者可以将自身的服务通过原生API或者openApi来实现服务的注册，服务消费者可以使用API或者Http来查找和发现服务. 同时，Nacos提供了对服务的实时监控检查，当发现服务不可用时，可以实现对服务的动态下线从而阻止服务消费者向不健康的服务发送请求。配置管理 传统的配置管理，是基于项目中的配置文件来实现，当出现配置文件变更时需要重新部署，而动态配置中心可以将配置进行统一的管理，是的配置变得更加灵活以及高效。
动态配置中心可以实现路由规则的动态配置、限流规则的动态配置、动态数据源、开关、动态UI等场景. 通过 Nacos Server 和 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config 实现配置的动态变更。 通过 Nacos Server 和 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery 实现服务的注册与发现。
Nacos 支持 AP 和 CP 模式的切换 1、C 是所有节点在同一时间看到的数据是一致的；而 A 的定义是所有的请求都会收到响应。 2、何时选择使用 AP 或 CP 模式？ （1）一般来说，如果不需要存储服务级别的信息且服务实例是通过 nacos-client 注册，并能够保持心跳上报，那么选择 AP 模式。当前主流的服务如：SpringCloud 和 Dubbo 服务，都适合用于 AP 模式，AP 模式为了服务的可能性而减弱一致性，因此 AP 模式下只支持注册临时实例。 （2）如果需要在服务级别编辑或者存储配置信息，那么 CP 是必须，K8S 服务和 DNS 服务都是用于 CP 模式。CP 模式则支持注册持久换实例，此时是以 Raft 协议为集群运行模式。该模式下注册实例之前必须先注册服务，如果服务不存在，则返回错误。 （3）模式切换：curl -X PUT ‘$NACOS_SERVER:8848/nacos/v1/ns/operator/switches?entry=serverMode&value=CP’
nacos服务客户端（要注册到nacos的服务）启动时会每隔一段时间（默认5秒）向nacos发送心跳包，nacos注册中心15秒内没有检测到心跳包会默认认为nacos处于一种不健康的状态，30秒还没收到则认为这个服务已不可用。
Nacos的保护阈值 Nacos中可以针对具体的实例设置一个保护阈值=当前服务健康实例数/当前服务总实例数。 ⼀般情况下，服务消费者要从Nacos获取可用实例有健康/不健康状态之分。Nacos在返回实例时，只会返回健康实例。 保护阈值存在的意义在于当服务A健康实例数/总实例数 < 保护阈值时，说明健康的实例不多了，保护阈值会被触发（状态true）。 Nacos会把该服务所有的实例信息（健康的+不健康的）全部提供给消费者，消费者可能访问到不健康的实例，请求失败，但这样也⽐造成雪崩要好。牺牲了⼀些请求，保证了整个系统的可⽤。 这里我们看到了不健康实例的另外一个作用：防止产生雪崩。 那么，如果所有的实例都是临时实例，当雪崩场景发生时，Nacos的阈值保护机制是不是就没有足够的（包含不健康实例）实例返回了？如果有一部分实例是持久化实例，即便它们已经挂掉，状态为不健康的，但当触发阈值保护时，还是可以起到分流的作用。
2、Sentinel
Sentinel: 分布式系统的流量防卫兵。随着微服务的流行，服务与服务之间的稳定性变得越来越重要，Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性
Sentinel的主要功能包括：
流量控制：Sentinel可以通过设置流量控制规则，对系统的入口流量进行限制。开发者可以根据自定义的规则，对接口的并发数、QPS（每秒请求数）等进行限制，防止系统被过多的请求压垮。熔断降级：Sentinel可以根据系统的负载情况，自动触发熔断降级策略。当系统负载过高或出现异常时，Sentinel可以自动关闭或降级某些功能，以保护系统的稳定性和可用性。系统保护：Sentinel可以对系统的资源进行保护，防止被恶意请求或异常请求耗尽。开发者可以设置系统的最大并发数、最大线程数等，保证系统的资源不被滥用。统计和监控：Sentinel可以对系统的流量和性能进行实时统计和监控。开发者可以通过可视化的界面，实时查看系统的流量、响应时间、错误率等指标，及时发现和解决问题。规则配置和动态更新：Sentinel支持规则的配置和动态更新。开发者可以通过代码或配置文件定义流量控制和熔断降级规则，并且可以在运行时动态更新规则，灵活地调整系统的行为。
总的来说，Sentinel是一款用于流量控制和熔断降级的工具。它提供了流量控制、熔断降级、系统保护、统计监控等功能，帮助开发者构建可靠的微服务架构。Sentinel还提供了一些其他的功能，如热点参数限流、系统负载保护、授权规则等，可以根据实际需求进行定制。
常见的限流算法：计数器、令牌桶、漏斗算法、滑动窗口 （1）计算器算法：计数器算法是一种比较简单的限流实现算法，在指定周期内累加访问次数，当访问次数达到设定的阙值时，触发限流策略，当进入下一个时间周期时进行访问次数的清零。 （2）令牌桶算法：是网络流量整形（traffic shaping）和速率限制（Rate Limiting）中最常用的一种算法。对于每个请求，都需要从令牌桶中获得一个令牌，如果没有获得令牌，则需要触发限流策略。
系统会以一个恒定速度（r tokens/sec）往固定容量的令牌桶中放入令牌，如果此时有客户端请求过来，需要先从令牌桶中拿到令牌以获得访问资格。 （3）漏斗算法：令牌桶算法(Token Bucket)和 Leaky Bucket 效果一样但方向相反的算法,更加容易理解.随着时间流逝,系统会按恒定1/QPS时间间隔(如果QPS=100,则间隔是10ms)往桶里加入Token(想象和漏洞漏水相反,有个水龙头在不断的加水),如果桶已经满了就不再加了.新请求来临时,会各自拿走一个Token,如果没有Token可拿了就阻塞或者拒绝服务。令牌桶的另外一个好处是可以方便的改变速度. 一旦需要提高速率,则按需提高放入桶中的令牌的速率. 一般会定时(比如100毫秒)往桶中增加一定数量的令牌, 有些变种算法则实时的计算应该增加的令牌的数量。 （4）滑动窗口：主要作用是控制数据注入网络的速度，平滑网络上的突发流量。
3、OpenFeign
Feign 原理 ● 启动时，程序会进行包扫描，扫描所有包下所有@FeignClient注解的类，并将这些类注入到spring的IOC容器中。当定义的Feign中的接口被调用时，通过JDK的动态代理来生成RequestTemplate。 ● RequestTemplate中包含请求的所有信息，如请求参数，请求URL等。 ● RequestTemplate声场Request，然后将Request交给client处理，这个client默认是JDK的HTTPUrlConnection，也可以是OKhttp、Apache的HTTPClient等。 ● 最后client封装成LoadBaLanceClient，结合ribbon负载均衡地发起调用。
Feign应用过程分析： 1)通过 @EnableFeignCleints 注解告诉springcloud,启动 Feign Starter 组件。 2) Feign Starter 会在项目启动过程中注册全局配置，扫描包下所由@FeignClient注解描述的接口，然后由系统底层创建接口实现类(JDK代理类)，并构建类的对象，然后交给spring管理(注册 IOC 容器)。 3) Feign接口被调用时，底层代理对象会将接口中的请求信息通过编码器创建 Request对象，基于此对象进行远程过程调用。 4) Feign客户端请求对象会经Ribbon进行负载均衡，挑选出一个健康的 Server 实例（instance）。 5) Feign客户端会携带 Request 调用远端服务并返回一个响应。 6) Feign客户端对象对Response信息进行解析然后返回客户端。
4、Gateway
网关作为系统的唯一流量入口，封装内部系统的架构，所有请求都先经过网关，由网关将请求路由到合适的微服务，所以，使用网关的好处在于：
（1）简化客户端的工作。网关将微服务封装起来后，客户端只需同网关交互，而不必调用各个不同服务； （2）降低函数间的耦合度。 一旦服务接口修改，只需修改网关的路由策略，不必修改每个调用该函数的客户端，从而减少了程序间的耦合性 （3）解放开发人员把精力专注于业务逻辑的实现。由网关统一实现服务路由(灰度与ABTest)、负载均衡、访问控制、流控熔断降级等非业务相关功能，而不需要每个服务 API 实现时都去考虑
性能强劲：是第一代网关 Zuul 的 1.6 倍 功能强大：内置了很多实用的功能，例如转发、监控、限流等 设计优雅，容易扩展 其实现依赖 Netty 与 WebFlux，不是传统的 Servlet 编程模型，学习成本高 不能将其部署在 Tomcat、Jetty 等 Servlet 容器里，只能打成 jar 包执行 需要 Spring Boot 2.0 及以上的版本，才支持
流量网关与服务网关的区别：
流量网关和服务网关在系统整体架构中所处的位置如上图所示，流量网关（如Nignx）是指提供全局性的、与后端业务应用无关的策略，例如 HTTPS证书卸载、Web防火墙、全局流量监控等。而微服务网关（如Spring Cloud Gateway）是指与业务紧耦合的、提供单个业务域级别的策略，如服务治理、身份认证等。也就是说，流量网关负责南北向流量调度及安全防护，微服务网关负责东西向流量调度及服务治理。
主要定义了下面的几个信息:
id，路由标识符，区别于其他 Route。uri，路由指向的目的地 uri，即客户端请求最终被转发到的微服务。order，用于多个 Route 之间的排序，数值越小排序越靠前，匹配优先级越高。predicate，断言的作用是进行条件判断，只有断言都返回真，才会真正的执行路由。filter，过滤器用于修改请求和响应信息。
Spring Cloud Alibaba微服务体系改造项目
架构图
1、准备
项目结构：使用聚合工程划分每个功能模块：系统，通用，内容…，再将每个功能模块用聚合工程划分为服务提供端（service）和服务消费者（api,名字自取）。（zx-gateway为后面添加） 流程：添加微服务体系网关–>添加pom文件和修改配置文件–>需要url即客户端请求最终被被转发到的微服务名称（服务消费者）–>服务消费者编写feign接口和controller控制层（需要服务提供者）–>将服务添加到Nacos服务端上
2、实现
2.1、添加项目配置文件
在zx-parent中添加全局配置 注意点： ①Spring Cloud体系需要用dependcyManagement来管理项目的版本 ②在添加nacos作为服务端时，如果使用loadbalancer要排除掉ribbon ③gateway和springboot web包冲突，二者需要分开添加，或者在配置文件中强制修改
2.2、修改服务提供者(zx-system-service)
①在zx-model-system中添加配置文件
②修改zx-system-service的application.yml文件
server:
port: 6061
spring:
application:
name: zx-system-service #nacos注册的服务名
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 192.168.136.150:8848 #nacos的连接地址
#datasource: 添加自己的数据库配置
#mybatis-plus: 如果使用mybatisplus也添加自身的配置
nacos:
config: #nacos配置中心设定
server-addr: 192.168.136.150:8848
namespace: 50534434-733f-4cbc-89e0-38203ce1b2f6 #创建的dev命名空间
data-id: provider-hello.yml #指定data-id，文件名随便定义
auto-refresh: true #必须设置启动自动刷新，才可实现动态刷新
bootstrap:
enable: true #必须启动bootstrap的支持
log-enable: true
type: yaml #必须设置文件类型，默认properties属性文件
③启动类上添加@EnableDiscoveryClient注解
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient //告知启动Nacos，注册到服务端上
public class SystemRunApp {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SystemRunApp.class, args);
}
}
2.3、修改服务消费者(zx-system-api)
①修改zx-system-api的application.yml文件
server:
port: 6060
spring:
application:
name: zx-system-api #nacos注册名称
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 192.168.136.150:8848
#datasource:如果提供者用到，需要在消费者添加
②编写feign接口（以登录功能为例） 服务提供者的控制层 feign接口： 注意点： ①需要添加@FeignClient注解，内容为服务提供者配置文件中声明的 ②编码规则：Openfeign开发过程中，对请求参数的要求
@FeignClient("zx-system-service") //找到服务提供者，按名称来
public interface LoginFeign {
// URI要唯一，服务消费者和服务提供者的URI一样，启动报错
@PostMapping("/admin/login")
public SysResult login(@RequestBody User user);
@GetMapping("/admin/get/{token}")
public SysResult getUserInfoByToken(@PathVariable("token") String token);
}
③编写controller controller名字可以与服务提供者的controller一致，否则会报错， 如果不一致，需要修改URI的路径名称
@RestController
@CrossOrigin
public class LoginController {
@Autowired
private LoginFeign loginFeign;
@PostMapping("/admin/login")
public SysResult login(@RequestBody User user){
return loginFeign.login(user);
}
@GetMapping("/admin/get/{token}")
public SysResult getUserInfoByToken(@PathVariable("token") String token){
return loginFeign.getUserInfoByToken(token);
}
}
③在启动类上添加注解
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient //nacos客户端
@EnableFeignClients //feign客户端
public class SystemApiRunApp {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SystemApiRunApp.class, args);
}
}
2.4、修改网关(zx-gateway)
①在zx-gateway中修改pom.xml和application.yml文在这里插入代码片件
server:
port: 5050
spring:
main:
web-application-type: reactive #网关底层使用了响应式异步框架，排除web的servlet框架
application:
name: zx-gateway
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 192.168.136.150:8848 #注册中心nacos地址
gateway:
globalcors:
cors-configurations:
'[/**]': # 匹配所有请求
allowedOriginPatterns: "*" #跨域处理 允许所有的域
allowedMethods: # 支持的方法
- GET
- POST
- PUT
- DELETE
allowedHeaders: "*" #允许请求中携带的头信息
allowCredentials: true #是否允许携带cookie
maxAge: 36000 #跨域检测的有效期,单位s
routes:
- id: system #名称唯一，访问的URL都加这个目录 http://localhost:5050/system/admin/login
uri: lb://zx-system-api #lb负载均衡，bank-admin-api服务名称
predicates:
- Path=/system/** #断言，/hi开头的就转发上面的uri服务
filters:
- StripPrefix=1 #把上面URL增加的id/去掉
logging:
level:
com.alibaba.nacos.client.*: WARN
②编写SpringBoot启动类
@SpringBootApplication
public class GatewayRunApp {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GatewayRunApp.class, args);
}
}
2.5、前端添加跨域
这里使用Vite构建Vue项目 在vite.config.js中修改
import { defineConfig } from 'vite'
import vue from '@vitejs/plugin-vue'
// https://vitejs.dev/config/
export default defineConfig({
plugins: [vue()],
server: {
proxy: {
'/api': {
target: "http://localhost:5050",
changeOrigin: true,
rewrite: (path) => path.replace(/^\/api/, '') //正则表达式
}
}
}
})
在登录js中修改地址为’/api/system/admin/login’
参考链接
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