• 微服务之服务注册中心


    前言

    微服务是一种拆分之后分而治之分而动态强化之的思想;

    把一股防御力量拆分为海、陆、空军;

    • 在战时可以在敌人侵犯海域时强化海军力量, 可以在遇到空袭时强化空军力量, 可以在在敌人登陆时强化陆军力量,以对来犯之敌;
    • 在和平时期还可以进行针对性管理; 

    为什么要将1个整体的应用程序,拆分成1堆无法再继续拆分的微服务呢?

    架构化整为零之后,就可以针对某1个功能模块进行动态地弹性扩缩容和针对性的管理

    一、微服务介绍

    从互联网早起到现在,系统架构大体经历了下面几个过程: 单体应用架构--->垂直应用架构--->分布式架构--->SOA架构--->微服务架构

    1.单体应用架构

    互联网早期,一般的网站应用流量较小,只需一个应用,将所有功能代码都部署在一起就可以,这样可以减少开发、部署和维护的成本。

    比如说一个电商网站,里面会包含很多用户管理,商品管理,订单管理,物流管理等等很多模块,我们会把它们做成1个web项目,然后部署到1台Tomcat上

    1.1.优点

    项目架构简单,小型项目的话, 开发成本低;项目部署在一个节点上, 维护方便

    1.2.缺点

    全部功能集成在1个工程中,对于大型项目来讲上限之后,无法针对不同模块进行针性的性优化和水平扩展;

     

    2.垂直应用架构

    随着访问量的逐渐增大,单一应用只能依靠增加节点来应对,但是这时候会发现并不是所有的模块都会有比较大的访问量。

    还是以上面的电商为例子,用户访问量的增加可能影响的只是用户和订单模块,但是对消息模块的影响就比较小。

    那么此时我们希望只多增加几个订单模块,而不增加消息模块,此时单体应用就做不到了,垂直应用就应运而生了。

    所谓的垂直应用架构,就是将原来的一个应用拆成互不相干的几个应用,比如我们可以将上面电商的单体应用拆分成

    • 电商系统(用户管理 商品管理 订单管理)

    • 后台系统(用户管理 订单管理 客户管理)

    • CMS系统(广告管理 营销管理)

    这样拆分完毕之后,一旦用户访问量变大,只需要增加电商系统的节点就可以了,而无需增加后台和CMS的节点。

     

    2.1.优点

    系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题,而且可以针对不同模块进行优化和水平扩展;

    2.2.缺点

    系统之间相互独立,子模块之间无法相互调用,扩展新模块是需要重复开发依赖模块;

     

    3.分布式架构

    当垂直应用越来越多,重复的业务代码就会越来越多。这时候,我们就思考可不可以将重复的代码抽取出来,做成统一的业务层作为独立的服务,然后由前端控制层调用不同的业务层服务呢?

    这就产生了新的分布式系统架构。它将把工程拆分成表现层和服务层两个部分,服务层中包含业务逻辑。表现层只需要处理和页面的交互,业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。

    3.1.优点

    抽取公共的功能为服务层,提高代码复用性

    3.2.缺点

    系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护

     

    4.SOA架构

    在分布式架构下,当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心对集群进行实时管理。

    此时,用于资源调度和治理中心(SOA即Service Oriented Architecture,面向服务的架构)是关键。

    4.1.优点

    使用注册中心解决了服务间调用关系的自动调节;

    4.2.缺点

    服务间会有依赖关系,一旦某个环节出错会影响较大,服务关系复杂,运维、测试部署困难;

     

    5.微服务架构

    微服务架构在某种程度上是面向服务的架构SOA继续发展的下一步,它更加强调服务的"彻底拆分

    简单的说就是将单体应用进一步拆分,拆分成更小的服务,每个服务都是1个可以独立运行的项目。

     

    5.1.优点

    服务原子化拆分,独立打包、部署和升级,保证每个微服务清晰的任务划分,利于扩展

    5.2.缺点

    分布式系统开发的技术成本高;

     

    二、认识微服务

    微服务架构,就是将应用拆分成无法再继续拆分的微服务,每个服务都是一个可以独立运行的项目。其主要特点如下:

    • 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(不同的团队负责不同的模块开发维护)、技术独立(可使用不同的编程语言实现不同的子模块)、数据独立(每个子模块使用不同的数据库)、部署独立(每个子模块可部署到不同的服务器上)

    • 隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题 

    一旦采用微服务系统架构,就势必会遇到这样几个问题:

    • 这么多小服务,如何管理他们?服务治理(电话本)

    • 这么多小服务,他们之间如何通讯?(RPC/HTTP-->RestTemplate)

    • 这么多小服务,客户端怎么访问他们?(服务网关)

    对于上面的问题,是任何一个微服务设计者都不能绕过去的,因此大部分的微服务产品都针对以上几个问题,提供了相应的组件来解决它们。

     

    三、实现微服务的方案

    微服务这种方案需要具体的技术框架来落地,全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。

    目前最知名的就是SpringCloud和SpringCloudAlibaba

    • SpringCloud:Spring基于NetFlix微服务组件进行封装,提供微服务一站式解决方案

    • SpringCloudAlibaba:在SpringCloud NetFlix基础上封装了阿里巴巴的微服务解决方案 

    四、微服务环境搭建

    微服务的构建应遵循以下原则:

    • 单一职责:不同微服务,不要重复开发相同业务

    • 独立数据库:微服务数据独立,不要访问其它微服务的数据库

    • 暴露接口: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.微服务构建示例

    今日我来实现一个简单的微服务调用,以用户模块和订单模块这2个模块为例

    1.1.创建微服务项目

    springcloud-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

    1.2.导入数据库

    cloud_order数据库

    /*
     Navicat Premium Data Transfer
    
     Source Server         : local
     Source Server Type    : MySQL
     Source Server Version : 50622
     Source Host           : localhost:3306
     Source Schema         : heima
    
     Target Server Type    : MySQL
     Target Server Version : 50622
     File Encoding         : 65001
    
     Date: 01/04/2021 14:57:18
    */
    
    create database cloud_order;
    use cloud_order;
    
    SET NAMES utf8mb4;
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
    
    -- ----------------------------
    -- Table structure for tb_order
    -- ----------------------------
    DROP TABLE IF EXISTS `tb_order`;
    CREATE TABLE `tb_order`  (
      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '订单id',
      `user_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户id',
      `name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品名称',
      `price` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品价格',
      `num` int(10) NULL DEFAULT 0 COMMENT '商品数量',
      PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
      UNIQUE INDEX `username`(`name`) USING BTREE
    ) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 109 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
    
    -- ----------------------------
    -- Records of tb_order
    -- ----------------------------
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (101, 1, 'Apple 苹果 iPhone 12 ', 699900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (102, 2, '雅迪 yadea 新国标电动车', 209900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (103, 3, '骆驼(CAMEL)休闲运动鞋女', 43900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (104, 4, '小米10 双模5G 骁龙865', 359900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (105, 5, 'OPPO Reno3 Pro 双模5G 视频双防抖', 299900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (106, 6, '美的(Midea) 新能效 冷静星II ', 544900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (107, 2, '西昊/SIHOO 人体工学电脑椅子', 79900, 1);
    INSERT INTO `tb_order` VALUES (108, 3, '梵班(FAMDBANN)休闲男鞋', 31900, 1);
    
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
    cloud_order.sql

    cloud_user数据库

    /*
     Navicat Premium Data Transfer
    
     Source Server         : local
     Source Server Type    : MySQL
     Source Server Version : 50622
     Source Host           : localhost:3306
     Source Schema         : heima
    
     Target Server Type    : MySQL
     Target Server Version : 50622
     File Encoding         : 65001
    
     Date: 01/04/2021 14:57:18
    */
    
    
    create database cloud_user;
    use cloud_user;
    
    SET NAMES utf8mb4;
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
    
    -- ----------------------------
    -- Table structure for tb_user
    -- ----------------------------
    DROP TABLE IF EXISTS `tb_user`;
    CREATE TABLE `tb_user`  (
      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `username` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '收件人',
      `address` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '地址',
      PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
      UNIQUE INDEX `username`(`username`) USING BTREE
    ) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 109 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
    
    -- ----------------------------
    -- Records of tb_user
    -- ----------------------------
    INSERT INTO `tb_user` VALUES (1, '柳岩', '湖南省衡阳市');
    INSERT INTO `tb_user` VALUES (2, '文二狗', '陕西省西安市');
    INSERT INTO `tb_user` VALUES (3, '华沉鱼', '湖北省十堰市');
    INSERT INTO `tb_user` VALUES (4, '张必沉', '天津市');
    INSERT INTO `tb_user` VALUES (5, '郑爽爽', '辽宁省沈阳市大东区');
    INSERT INTO `tb_user` VALUES (6, '范兵兵', '山东省青岛市');
    
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
    cloud_user.sql

    1.3.pom依赖

    springcloud-demo

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
        <groupId>com.itheima</groupId>
        <artifactId>springcloud-demo</artifactId>
        <packaging>pom</packaging>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        <modules>
            <module>order-service</module>
            <module>user-service</module>
        </modules>
    
        <!-- 继承springboot -->
        <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>2.3.9.RELEASE</version>
            <relativePath/>
        </parent>
    
        <!-- 版本常量 -->
        <properties>
            <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
            <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
            <java.version>1.8</java.version>
            <spring-cloud.version>Hoxton.SR10</spring-cloud.version>
            <mysql.version>5.1.47</mysql.version>
            <mybatis-plus.version>3.4.0</mybatis-plus.version>
            <spring-cloud-alibaba.version>2.2.5.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
        </properties>
    
        <!-- 版本锁定 -->
        <dependencyManagement>
            <dependencies>
                <!-- 继承springCloud -->
                <dependency>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                    <version>${spring-cloud.version}</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
                <!-- 继承springCloudAlibaba -->
                <dependency>
                    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                    <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
                <!-- mysql驱动 -->
                <dependency>
                    <groupId>mysql</groupId>
                    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                    <version>${mysql.version}</version>
                </dependency>
                <!--mybatisPlus 起步依赖-->
                <dependency>
                    <groupId>com.baomidou</groupId>
                    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
                    <version>${mybatis-plus.version}</version>
                </dependency>
            </dependencies>
        </dependencyManagement>
    
        <!--依赖管理-->
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
    
    </project>
    pom.xml

    order-service

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <parent>
            <artifactId>springcloud-demo</artifactId>
            <groupId>com.itheima</groupId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </parent>
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
        <artifactId>order-service</artifactId>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.baomidou</groupId>
                <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
    
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    </project>
    pom.xml

    user-service

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <parent>
            <artifactId>springcloud-demo</artifactId>
            <groupId>com.itheima</groupId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </parent>
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
        <artifactId>user-service</artifactId>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.baomidou</groupId>
                <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    </project>
    pom.xml 

    1.4.实现远程调用

    根据订单id查询订单的同时,把订单所属的用户信息一起返回

     

    在服务调用关系中,会有2个不同的角色;

    • 服务提供者:被其它微服务调用的服务

    • 服务消费者:调用其它微服务的服务

    注意:在微服务中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。

    1.5.技术分析

    order-service服务向user-service服务发起1个HTTP的请求,调用user-service服务的http://localhost:8081/user/{userId}接口;

    • HttpClient

      Apache的一个网络框架,网络请求做了完善的封装,api众多,但是代码复杂 。

    • OkHttp

      高效的HTTP客户端,它能允许同一ip和端口的请求重用一个socket,这样能够降低网络连接的时间

    • RestTemplate

      Spring提供的用于访问Rest服务的客户端,提供多种便捷访问远程Http服务的方法,大大提高客户端的编写效率

    1.6.代码实现

    1.6.1.注入RestTemplate对象

    SpringBoot启动类就是1个配置类,因此可以在启动类中向IOC容器注入RestTemplate 对象

    package com.itheima.order;
    
    import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.web.client.RestTemplate;
    
    @MapperScan("com.itheima.order.mapper")
    @SpringBootApplication
    public class OrderApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
        }
    
        //SpringBoot启动是,在Spring容器中放入1个restTemplate对象
        @Bean
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
    
    }
    OrderApplication.java

    1.6.2.OrderService调用用户微服务

    在OrderService中调用用户微服务的方法http://localhost:8081/user/{userId},根据id获取user对象

    @Service
    public class OrderService {
    
        @Autowired
        private OrderMapper orderMapper;
    
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        public Order findById(Long orderId) {
            // 1.查询订单
            Order order = orderMapper.selectById(orderId);
            //2.调用user-service服务查询当前订单的用户信息
            String url = "http://127.0.0.1:8081/user/" + order.getUserId();
            User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
            //3.user封装到order对象
            order.setUser(user);
            // 4.返回
            return order;
        }
    }

     

    五、Eureka服务注册中心实现服务治理

    当前已经可以通过RestTemplate实现微服务之间的调用,但是服务提供者的网络地址(ip,端口)等硬编码到了代码中,这种做法存在许多问题:

    • 一旦服务提供者地址变化,就需要手工修改代码

    • 一旦是多个服务提供者,无法实现负载均衡功能

    • 一旦服务变得越来越多,人工维护调用关系困难

    这时候就需要通过注册中心动态的实现服务治理;

    服务注册中心本质上是实现解耦服务提供者和服务消费者的前提下,保证微服务之间的相互调用;

    1个服务注册中心应具备以下核心功能:

    • 服务注册
    • 服务发现
    • 服务续约
    • 服务剔除

    1.服务治理

    服务治理是微服务架构中最核心最基本的模块。用于实现各个微服务的自动化服务注册与服务发现

    • 服务注册在服务治理框架中,都会构建1个注册中心(电话本),每个微服务单元向注册中心登记自己提供服务的详细信息。并在注册中心形成1张服务的清单,服务注册中心需要以心跳的方式去监测清单中的服务是否可用,如果不可用,需要在服务清单中剔除不可用的服务。

    • 服务发现服务调用方向服务注册中心咨询服务,并获取所有服务的实例清单,实现对具体服务实例的访问。

     

    2.Eureka简介

    Eureka是SpringCloud技术栈中提供的用作微服务注册中心的组件,它可以实现微服务的自动注册、发现、状态监控

    • Eureka-Server:就是服务注册中心(可以是一个集群),对外暴露自己的地址。

    • 提供者:服务提供方,它启动后向Eureka注册自己信息(地址,服务名称等),并且定期进行服务续约(提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态)

    • 消费者:服务调用方,它会定期去Eureka拉取服务列表,然后使用负载均衡算法选出一个服务进行调用。

     

    3.搭建Eureka服务端

    通过源码的方式搭建1个Eureak注册中心,实现微服务的治理;

    注册中心一般都是集群架构,这里我使用单机;

    3.1.pom依赖

      <dependencies>
            <!--euraka服务端-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>

    3.2.application.yml

    server:
      port: 8761
    spring:
      application:
        name: eureka-server
    eureka:
      client:
        # 注册中心的职责是维护服务实例,不需要去检索服务
        fetch-registry: false
        # 默认设置下,注册中心会将自己作为客户端来尝试注册自己,设置为false代表不向注册中心注册自己
        register-with-eureka: false

    3.3.EurekaApplication

    package com.zhanggen;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
    
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer// 开启注册中心功能
    public class EurekaApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(EurekaApplication.class,args);
        }
    }

    4.注册微服务到注册中心

    想要把1个微服务注册到Eureka注册中心需要设置微服务为Eureka的客户端;

    4.1.订单微服务注册到注册中心

    4.1.1.在pom.xml中添加Eureka客户端的依赖

    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:8761/eureka

    4.1.2.在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

    4.1.3.在application.yaml中添加eureka服务的地址

    # eureka服务器地址
    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:8761/eureka

    4.1.3.调整RestTemplate添加@LoadBalanced注解

    package com.zhanggen.order;
    
    import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
    import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.web.client.RestTemplate;
    
    @MapperScan("com.zhanggen.order.mapper")
    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class OrderApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
        }
    
        //SpringBoot启动是,在Spring容器中放入1个restTemplate对象
        @Bean
        @LoadBalanced
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
    
    }

    4.1.4.修改OrderService实现微服务调用

     @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        public Order findById(Long orderId) {
            // 1.查询订单
            Order order = orderMapper.selectById(orderId);
            //2.调用user-service服务查询当前订单的用户信息
        //String url = "http://127.0.0.1:8081/user/" + order.getUserId();
            String url = "http://user-service/user/" + order.getUserId();
            User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
            //3.user封装到order对象
            order.setUser(user);
            // 4.返回
            return order;
        }

    4.2.用户微服务注册到注册中心

    操作同上

    5.客户端负载均衡

    我们前面添加了@LoadBalanced注解,它除了支持简单的服务调用之外,更加强大的功能是支持客户端负载均衡

    负载均衡就是将负载(工作任务,访问请求)进行分摊到多个操作单元上进行执行。

    根据负载均衡发生位置的不同,一般分为服务端负载均衡和客户端负载均衡

    服务端负载均衡:指的是发生在服务提供者一方,比如常见的nginx负载均衡。

    客户端负载均衡:指的是发生在消费的一方,也就是在发送请求之前已经选好了由哪个实例处理请求。

     

    我们在微服务架构中,调用关系中一般会选择客户端负载均衡,也就是在服务调用的一方来决定服务由哪个提供者执行。5.

    5.1.客户端负载均衡测试

    我将使用2个提供者(user-service),测试服务消费者(order-service)配置的客户端负载均衡是否配置生效?

     5.1.1.启动微服务

    6.客户端负载均衡策略

    负载均衡的规则都定义在IRule接口中,它有很多不同的实现类,分别代表不同规则

    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。第一次到8081,第二次就到8082,第三次又到8081,第四次又到8082…
    AvailabilityFilteringRule 可用过滤规则,其实它功能是先过滤掉不可用的Server实例,再选择并发连接最小的实例。
    WeightedResponseTimeRule 为每一个服务器计算一个==权重==范围区间,权重区间的宽度越大,而权重区间宽度越大被选中的概率就越大。
    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 轮询重试(重试采用的默认也是轮询)

    7.配置客户端负载均衡策略

    SpringCloud允许通过定义IRule修改负载均衡规则,有两种方式:

    注意配置客户端负载均衡的策略,需要在消费方配置;

    配置实现的目的是服务消费方调用---->服务提供方时应采用什么负载均衡策略?

    7.1.配置全局

    package com.zhanggen.order;
    
    import com.netflix.loadbalancer.IRule;
    import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
    import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
    import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.web.client.RestTemplate;
    
    @MapperScan("com.zhanggen.order.mapper")
    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class OrderApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
        }
    
        //SpringBoot启动是,在Spring容器中放入1个restTemplate对象
        @Bean
        @LoadBalanced
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
        //全局方式:向Spring容器中直接放入想要使用的策略对象
        @Bean
        public IRule randomRule(){
            return new RandomRule();
        }
    
    }

    7.1.配置局部

    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:8761/eureka
    #当前微服务调用user-service微服务时,使用 com.netflix.loadbalancer.RandomRule负载均衡规则
    user-service:
      ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

    8.客户端负载均衡实现原理

    我们在调用服务提供方的时候,发出的HTTP请求URL明明是http://user-service/user/1怎么变成了http://localhost:8081/user/1的呢?

    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Ribbon组件的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。

    9.饥渴加载

    Ribbon默认是采用懒加载,即第1次访问时才会去创建LoadBalanceClient,所有导致第1次请求时间会很长

    而饥饿加载则会在项目启动时即要创建,延长了项目启动的时间,降低第1次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

    ribbon:  
        eager-load:    
            enabled: true # 开启饥饿加载    
            clients:       
            - user-service  # 指定饥饿加载的服务名称

    六、Nacos服务注册中心实现服务治理

    Nacos是阿里巴巴的产品,Eureka功能一样,也可以作为服务注册中心使用,相比Eureka功能更加丰富,在国内受欢迎程度较高

    1.使用Nacos

    下面我使用Nacos搭建1个注册中心,让order-service和user-service两个自动发现微服务客户端,来注册中心完成自动注册;

    1.1.搭建Nacos服务端

    在企业开发过程中,我们比较习惯使用Nacos提供的压缩包直接运行Nacos服务,而不是向Eureka那样使用源代码启动

    • 将资料中的nacos-server-1.4.2.zip解压即安装
    • 进入安装路径的bin目录,通过cmd命令行输入startup.cmd -m standalone即可启动
    • 访问http://127.0.0.1:8848/nacos/#/login管理页面,完成登录:用户名和密码:nacos

    1.2.微服务配置

    在微服务自动发现的客户端配置SpringBoot项目的支持Nacos客户端依赖,配置文件配置Nacos服务的地址;

    1.2.1.pom文件

      <!--nacos注册中心客户端依赖-->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            </dependency>

    1.2.2.application.yml

      #Nacos注册中心的地址
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: localhost:8848

     

    2.服务分级存储

     1个服务(类)可以有多个实例(对象),例如我们的user-service服务,可以有以下3个实例

    • 127.0.0.1:8081

    • 127.0.0.1:8082

    • 127.0.0.1:8083

    假如这3个实例部署在全国各地的不同机房,例如:

    • 127.0.0.1:8081,在北京机房

    • 127.0.0.1:8082,在北京机房

    • 127.0.0.1:8083,在上海机房

    我们可以把1个服务产生的多个实例,划分到多个不同的集群(逻辑管理单位)中;

    这样设计的目的是为了使服务消费者调用服务提供者时,优先选择本地集群中的服务提供者

    避免服务消费者跨集群(区域)调用非本地集群的服务提供者,造成网络较高的网络延时;

    2.1.配置服务消费者

    服务消费者在Beijing集群中

    Nacos注册中心的地址
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: localhost:8848
            cluster-name: Beijing
    user-service:
      ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule

    2.2.配置服务提供者

    2个服务提供者也在Beijing集群中

      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: localhost:8848
            cluster-name: Beijing # 服务所在集群名称

    1个服务提供者也在Shanghai集群中

    -Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH

    2.3.测试

    此时服务消费者在Beijing集群中,那么该服务在调用服务提供者时,会优先选择Beijing集群中的那2个服务提供者

    3.实例权重配置

    Nacos支持权重配置来控制不同实例的访问频率,权重越大则访问频率越高。0 <= 权重值 <= 1

    3.临时实例

    Nacos的服务实例分为2种类型:

    • 临时实例(不关心去留的临时工):          如果检查不到该实例的心跳超过一定时间,会从服务列表剔除,默认的类型

    • 非临时实例(关心去留的正式工):如果如果检查不到该实例的心跳(实例宕机),不会从服务列表剔除,也可以叫永久实例。

     

    3.1.配置

    配置1个服务产生的实例为永久实例:

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

    3.2.临时实例和非临时实例的区别?

    临时和持久化的区别主要在健康检查失败后的表现,持久化实例健康检查失败后会被标记成不健康,而临时实例会直接从列表中被删除

    • 临时实例,健康检查失败,则直接可以从列表中删除。这种特性就比较适合那些需要应对流量突增的场景,服务可以进行弹性扩容。当流量过去之后,服务停掉即可自动注销了。

    • 持久化实例,健康检查失败,会被标记成不健康状态。它的好处是运维可以实时看到实例的健康状态,便于后续的警告、扩容等一些列措施

     

    4.Nocos和Eureka的区别

    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:

    模块NacosEureka说明
    注册中心 服务治理基本功能,负责服务中心化注册
    配置中心 Eureka需要配合Config实现配置中心,且不提供管理界面
    动态刷新 Eureka需要配合MQ实现配置动态刷新,Nacos采用Netty保持TCP长连接实时推送
    可用区AZ 对服务集群划分不同区域,实现区域隔离,并提供容灾自动切换
    分组 Nacos可用根据业务和环境进行分组管理
    元数据 提供服务标签数据,例如环境或服务标识
    权重 Nacos默认提供权重设置功能,调整承载流量压力
    健康检查 Nacos支持由客户端或服务端发起的健康检查,Eureka是由客户端发起心跳
    负载均衡 均提供负责均衡策略
    管理界面 Nacos支持对服务在线管理,Eureka只是预览服务状态

    参考

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sss4/p/16411823.html
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