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SpringCloud?分布式微服務架構操作步驟

更新時間：2022年07月12日 17:19:50 作者：蘭舟千帆

SpringCloud是一種微服務的框架，利用它我們可以去做分布式服務開發(fā)，這篇文章主要介紹了SpringCloud?分布式微服務架構,需要的朋友可以參考下

前言

這篇筆記文章我還是沒有接上之前的java，因為我中間偷懶了，寫不動了。打算先把這篇安排下，然后再把之前的spring和springboot缺失的筆記補一下。至于啥時候補全，我也沒有定論。

寫博客的真正目的就是做個筆記，以后自己忘記的知識點自己回顧一下。至于其他網站的盜文，我都無所謂了。畢竟網絡文章博文這些其實還是沒有什么保護的，又不是軟件著作權。

一直在看學習視頻，一直在b站學習。雖然自己菜啊，但是還是要努力?。〔蝗辉谶@個社會我怕餓死。

那就從SpringCloud開始，還沒有補充前面的spring和springboot，但是之后一定會補全的。

SpringCloud是一種微服務的框架，利用它我們可以去做分布式服務開發(fā)。
至于具體的，我們現在開始介紹。

SpringCloud微服務

單體架構和微服務分布式架構

單體架構分析

在這之前我們所有的開發(fā)都是按照單體架構開發(fā)的。什么是單體架構，其實就是所有的功能都放在一個項目中。然后部署的時候嗎，就去打包為整體的一個包進行部署。

像之前黑馬的單體架構基于Springboot和mybatisplus實現的瑞吉外賣這樣子就是單體架構。

這里面包含一些實體類，基本的配置類，以及一些公共·的數據處理的封裝的進行處理的類，還有擴展的實體類，其中主要的比較典型的就是三層架構，==數據訪問層，業(yè)務邏輯層，表現層，這是mvc三層架構的基本設計理念。非常重要。在我們剛接觸到這樣的設計模式的時候，已經覺得這樣的設計模式已經非常秒了。從小白過渡到設計模式的時候。

加上Springboot這個強大的框架，我們可以簡化非常多的操作，而且可以某些操作上做的比較優(yōu)雅。

我們認為在使用spring后可以極大的降低項目開發(fā)中代碼的·1耦合度，但是其實這樣項目的功能龐大后之間的耦合度還是很高。

當然這樣開發(fā)部署的話成本肯定是成本低的。

但是單體架構帶來的缺點是什么。說幾點。

首先一定是在項目整體開發(fā)所用的編程語言，一定是只能用一種，整個項目的所有功能的開發(fā)只能用一種語言編寫。
還有耦合度帶來的問題啊，耦合度高的話，系統中只要一個模塊出現問題，系統就很容易癱瘓。
還有項目的部署上線，需要功能開發(fā)完畢后才可以上線。造成的問題就是可能需要等待，無法及時滿足需求。
等等。這些在了解到分布式微服務后就可以了解到如何解決這些問題的。

微服務分布式架構分析

分布式架構的微服務有很多。

也就是說微服務并不是springcloud這一種。微服務的理念就是實現拆分功能的開發(fā)。將具體的功能分離出來。這樣帶來的好處就是你開發(fā)你的功能，我開發(fā)我的功能，互不影響。降低了偶爾度。而且在后面我們學到集群這些等等后，就會理解到在優(yōu)化升級的時候所帶來的的好處。比較常用的詞就是單一職責。

需要了解一下

這些我們在后面的學習中就會得到理解。

服務拆分和遠程調用

服務拆分案例需求準備

現在我們提出一個簡單的需求。我們在一張訂單表中通過訂單的id 查詢到訂單的數據還有對應用戶的數據。
這樣的需求的話，我們需要在訂單的表的每個id對應一個用戶id，這樣我們才能做到表數據關聯。

tb_user 建表sql如下

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, '柳巖', '湖南省衡陽市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (2, '文二狗', '陜西省西安市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (3, '華沉魚', '湖北省十堰市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (4, '張必沉', '天津市');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (5, '鄭爽爽', '遼寧省沈陽市大東區(qū)');
INSERT INTO `tb_user` VALUES (6, '范兵兵', '山東省青島市');

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

tb_brand 建表sql 如下

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 '訂單id',
  `user_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用戶id',
  `name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品名稱',
  `price` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品價格',
  `num` int(10) NULL DEFAULT 0 COMMENT '商品數量',
  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 蘋果 iPhone 12 ', 699900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (102, 2, '雅迪 yadea 新國標電動車', 209900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (103, 3, '駱駝（CAMEL）休閑運動鞋女', 43900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (104, 4, '小米10 雙模5G 驍龍865', 359900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (105, 5, 'OPPO Reno3 Pro 雙模5G 視頻雙防抖', 299900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (106, 6, '美的（Midea) 新能效 冷靜星II ', 544900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (107, 2, '西昊/SIHOO 人體工學電腦椅子', 79900, 1);
INSERT INTO `tb_order` VALUES (108, 3, '梵班（FAMDBANN）休閑男鞋', 31900, 1);

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

從訂單表中獲取到訂單id然后返回訂單數據對象，然后獲取到user_id，然后將user_id傳入對user表的請求路徑中，這樣我們就可以獲取到user的封裝數據。這里我們需要再加一個對象屬性。

這樣我們可以就可以對user數據進行封裝，在查詢結構中就會有這個對象數據。

這是我們準備的兩張表，當然這只是一個簡單的例子，我們后面要用這個例子做測試。

我們需要創(chuàng)建項目，項目下分模塊來進行設計。因為這是一個人做，我們在一個項目下，分模塊來進行分布式的這種操作模擬。

一個父模塊，兩個子模塊

先看父模塊的pom,不過在這之前我們特別注意看一下這里。

我們idea這里的maven配置。不過我每次都得改。

一定要改到自己的maven配置里面

從這里看項目初步是OK的。

這是父maven的pom

現在我們添加必要依賴,首先將這個項目變成一個springboot項目

這就是Spring Boot的父級依賴，加入之后項目就變成了Spring Boot項目。spring-boot-starter-parent是一個特殊的starter，它用來提供相關的maven默認依賴。之后再引入。其他的依賴時，可以不用指定version標簽。

我們可以給項目maven指定jdk版本和編碼，一定要注意加的位置。

還有我們做的是一個springCloud微服務啊，我們需要準備這個環(huán)境

這里特別注意springboot和springcloud的版本兼容性，否則無法運行。

需要對應到版本。所以springCloud導入這個依賴。

我們可以放到這個標簽下

復習一下它有什么用處

Maven 可以通過 dependencyManagement 元素對依賴進行管理，它具有以下 2 大特性：
在該元素下聲明的依賴不會實際引入到模塊中，只有在 dependencies 元素下同樣聲明了該依賴，才會引入到模塊中。
該元素能夠約束 dependencies 下依賴的使用，即 dependencies 聲明的依賴若未指定版本，則使用 dependencyManagement 中指定的版本，否則將覆蓋 dependencyManagement 中的版本。
我們看到，這里多了一個import，它的意思是將spring-boot-dependencies 中dependencyManagement的dependencies，全部引入到當前工程的dependencyManagement中

另外還有mysql的連接驅動，mybatis整合springboot框架分別導入進來。

還有一個我們用到的工具

lombok插件是為了方便實體類bean快速生成get set方法,從而不用手動添加

為什么我們要這樣分開寫，復習一下
dependencies即使在子項目中不寫該依賴項，那么子項目仍然會從父項目中繼承該依賴項（全部繼承）而我們的DepencyManagement是子工程依賴模塊可選擇的。

至此父級maven工程依賴如下

<?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>org.example</groupId>
    <artifactId>cloud01</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>order-service</module>
        <module>user-service</module>
    </modules>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.9.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Hoxton.SR10</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>8.0.29</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
                <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>2.2.2</version>
            </dependency>
        </dependencies>


    </dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>


</project>

來看子級別pom

現在我們導入必要依賴

<?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>cloud01</artifactId>
        <groupId>org.example</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>order-server</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>
    <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>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

    </dependencies>

</project>

還有一個打包插件我們暫且可以不用
兩個子工程都需要這樣導入

現在我們創(chuàng)建三成架構的目錄和類

添加配置信息

同樣userservice

配置yml

這樣做好以后我們去做啟動類

遠程調用初步

我們還沒有寫啟動類，
user-service

我門需要是用RestTemplate實現服務調用。按照查詢的需求，我門需要在order-service這里進行一個查詢，我門需要根據請求提交id參數查詢出來order的數據，然后根據order數據表里面id對應的用戶id查詢出來用戶的數據，然后進行一個統一的封裝。這說明order-sertvice需要調用user-service。

我們來看order-sertvice的啟動類

我們除了寫出一個啟動類的規(guī)則后，還new出了RestTemplate的bean。這個bean在哪里使用呢？

getForObject對應的就是get請求，User.class表示將返回的數據封裝到User對象里面。

order-service的端口地址指定過。在yml文件里面。

注意現在還沒有用到Springcloud的東西，我們目前是模擬實現遠程調用。只不過現在和之前相比是將功能模塊分開，而且啟動的不在是單獨的一個服務。

我們需要將兩個服務都啟動起來。

在postman中發(fā)送請求

數據測試是沒有問題的。但是似乎上面的地址請求顯得十分笨拙。還有這里其實并沒有實現真的遠程調用。只是模塊之前的不同服務的之間的調用。還有就是服務的健康信息1我們在調用的時候不得而知，如果對應調用的服務有問題我們在調用前也是無法得知的。如何對服務進行一個更好的管理，我們繼續(xù)往下看。

Eureka注冊中心

服務注冊與負載均衡

服務注冊

說明一下這個是干嘛用的

Eureka 是 Netflix 出品的用于實現服務注冊和發(fā)現的工具，Spring Cloud 封裝了 Netflix 公司開發(fā)的 Eureka 模塊來實現服務注冊和發(fā)現
Eureka采用C-S的設計架構，包含Eureka Server 和Eureka Client兩個組件

它的原理就是基于服務提供者和服務消費者。像我們的orderservice需要去訪問userservice，那么userservice就是服務提供者，orderservice就是。服務消費者。

服務啟動后向Eureka注冊，Eureka Server會將注冊信息向其他Eureka Server進行同步，當服務消費者要調用服務提供者，則向服務注冊中心獲取服務提供者地址，然后會將服務提供者地址緩存在本地，下次再調用時，則直接從本地緩存中取，完成一次調用。

在默認配置中EurekaServer服務在一定時間（默認為90秒）沒接受到某個服務的心跳連接后，EurekaServer會注銷該服務。但是會存在當網絡分區(qū)發(fā)生故障，導致該時間內沒有心跳連接，但該服務本身還是健康運行的情況。Eureka通過“自我保護模式”來解決這個問題。
在自我保護模式中，Eureka Server會保護服務注冊表中的信息，不再注銷任何服務實例。

我們可以對服務創(chuàng)建多個節(jié)點，如果有的節(jié)點掛掉以后，就可以去啟用另外可用的服務。

當然這個是基于springcloud的。所以我們需要導入相關的依賴。

在這之前啊，我們需要將eureka服務端創(chuàng)建出來

我們再創(chuàng)建一個模塊

打開這個pom文件添加必要依賴

然后創(chuàng)建啟動類

一定要注意啟動類要放在java目錄的包下面，所以最好創(chuàng)建包后，將這個啟動類放到下面，不要直接放在java目錄下。

這里我們做的就是服務端。

即熱是服務，那么我們還是要配置一下，比如端口等等，所以需要在resource下面創(chuàng)建一個yml文件。

一定要注意yml文件中字段的層級關系，這是非常嚴格的。

配置完這個后，我們需要配置客戶端。
首先還是需要引入依賴。

useservice 和orderservice都需要導入。

另外需要配置服務端的地址

同樣是都需要配置。
初步的話其實還有一定就是這里

我們需要指定一下服務名稱。先這樣配置一下，然后去啟動

三者都啟動

現在需要去訪問一個地址

注意端口10086后不需要加eureka

我們現在需要去查看服務是否注冊成功，或者說eureka服務端是否將userservice 和orderservice加入實例。

這樣就成功了。

然后我們就可以開啟去使用它了。
這里我們可以修改一下這里

但是在這之前，我們需要做一個負載均衡的指定，否則是無法解析服務地址。

然后這樣

這樣我們再次啟動，就可以去訪問了。

Ribbon負載均衡

上面我們用到了負載策略

負載均衡是高可用網絡基礎架構的關鍵組件，通常用于將工作負載分布到多個服務器來提高網站、應用、數據庫或其他服務的性能和可靠性。
注：圖片數據來自知乎
什么是負載均衡
從這里可以去看負載均衡策略
沒有負載均衡的服務架構

有負載均衡的服務架構

我們這樣的特點可以去用多實例部署的特點。

定要記得修改端口

將這個服務啟動起來

然后我們去eureka注冊中心看看有沒有實例

可以看到userservice一共有兩個實例對象了。
這樣創(chuàng)建多實例的好處就是如果一個實例存在問題的話就可以換另一個。我們這里就模擬了多實例部署。

還有我們需要去觀察一下這個負載均衡策略，其實默認是輪詢的負載均衡策略。

我們可以去測試，多訪問幾次userservice,而現在userservice有兩個實例，我們在postman測試工具做出測試，發(fā)出請求，看看具體調用的哪個實例。

注意現在需要改一個東西，就是上面有一個錯誤的地方。有關日志的。

logging.level設置日志級別，后面跟生效的區(qū)域，比如root表示整個項目，也可以設置為某個包下，也可以具體到某個類名（日志級別的值不區(qū)分大小寫）這里需要注意，上面的包名沒有寫對。

然后開始測試，首先將控制臺的輸出全部清除掉。

我這里從1到6一共訪問6次。

然后來看控制臺的日志輸出，可見這是輪詢的方式

指定負載均衡規(guī)則

默認的是輪詢，我們可以自己去指定一個規(guī)則

所以就從這里來重新指定規(guī)則

我們在orderservice的啟動類里面寫，當然這個是代碼的方式。并且，我們需要將它做成一個bean。

我們這樣定義是選擇了隨機的原則，代表隨機選擇一個服務器。
然后我們去重新啟動測試

測試成功

如果采用配置文件的方式

兩者配置不同之處在于作用范圍。代碼配置的話就是會在全部服務中起作用，而配置文件配置的話就只會在指定的服務起作用。

還有一個就是關于啟動問題的知識點，默認是懶加載。

我們這樣去配置

Nocas 注冊中心

環(huán)境配置啟動服務注冊

Nacos是阿里巴巴的一個產品，說實話，這個注冊中心是真的好用。下面我們開始介紹。

首先我們需要安裝這個服務，服務區(qū)官網下載就可以了。

官網可以選擇點進去github下載服務。
目錄結構

然后進去bin目錄里面，進行執(zhí)行開啟服務
如何開啟服務，打開手冊。

在快速開始這里，我們可以進行執(zhí)行命令。

將這個命令執(zhí)行后就可以開啟這個服務了

然后我們去idea里面配置相關的東西
然后在里面配置相關的依賴，配置依賴的話就需要注釋掉eureka的依賴。
如果沒有在父工程添加阿里巴巴的依賴的話，我們需要進行添加依賴。

將這個依賴導入到父工程里面。

然后在子工程中將原來的eureka的依賴注釋掉
在pom文件當中配置的就是客戶端依賴。因為服務端是已經下載安裝的。
我們需要將服務端的service和客戶端的sevice都配置依賴。

然后我們進行配置yml文件進行配置
然后將eureka的配置注釋掉

然后我們將這幾個服務啟動。我們現在就不需要去啟動eureka了。

我們訪問nacos的服務列表

管理頁面訪問地址
進入到服務列表，我們可以看到服務列表查看注冊情況

至此注冊成功。而且我們可以看到這里userservice一共有兩個實例。

這里我們可以看到具體的一些信息，包括端口號，已經健康狀態(tài)，后面可以進行一些操作，包括服務上線下線的操作。

我們可以進去到服務列表具體實例的詳情，可以查看到一些具體的信息。

Nacos 分級存儲模型與集群

這里引入了一個新的概念。集群的概念。

這里先不用去關注集群的具體的概念，但是在結合分布式服務的話，集群可以幫助我們解決服務的跨區(qū)域的問題?？鐓^(qū)域部署服務器。
按照上圖所示集群部署的話，可以部署在不同的地域。杭州，上海等等。然后我們通過nacos進行集群管理。包括相關的實例部署等等。

我們可以去模擬配置集群

這里我們指定了一個集群，表示部署在此地。我們可以對這些服務都指定相關的服務集群

好，現在再次啟動重新服務

我們可以看到一共有兩個集群，這樣我們就指派成功了。

負載均衡

在nacos 也可以進行加權負載均衡

我們一共有兩個usersrvice的服務，我們可以去指定其中的一個權值，權值越低被訪問調用的幾率越1低，權值為0的話就不會被訪問了。我們可以測試。

我們可以用postman進行訪問測試。

用postman進行測試

可以看到多次訪問都沒有訪問到權值為0的服務實例，這樣其實就實現了一個權值的負載均衡策略。
當然你可以指定其他的值。

namespace 環(huán)境隔離

其實還有可以進行環(huán)境隔離的操作。
現在nacos操作平臺進行生成新的命名空間。

我們的之前的命名空間就是public類型，是一個保留空間。
我們可以自己去這里創(chuàng)建空間，然后自己在代碼配置中指定給那個服務配置相應的空間。

填寫保留空間的名字和描述就可以，Id可以自動生成。

我們給具體的服務配置命名空間，就配置namespace，然后將id復制過去作為鍵的值。

命名空間的作用就是相當于起到環(huán)境隔離的作用。
如果服務在不同的命名空間，那么這兩個服務就無法互相訪問。

現在我們重新啟動userservice的一個實例，我們可以將，然后這個實例是必然不會和orderservive在同一個命名空間。是不會訪問到的。

我們測試orderservice能不能訪問到userservice的服務端1。

可以看到是不能訪問到的。

臨時實例和非臨時實例（存在依賴的修改更正）

臨時實例的服務在宕機后會從nacos的列表中被刪除掉，而非臨時實例不會被刪掉。

到這里發(fā)現我之前導入的依賴是不能這樣設置的。

前面的設置都可以支持

想要支持實例的配置管理的話需要導入這個依賴

在自己需要的服務里面導入進來。我現在只在useservice這里進行驗證臨時實例和非臨時實例的特點。

我現在的服務都重啟

注意看這里，全部為false,然后現在為了對比做這樣的操作。
我將其中一個停掉。然后改為true

然后再啟動

你看這里發(fā)生了什么。為什么會有兩個8082的端口的實例服務呢？原因是我們之前給它設置為非臨時實例，就算我們剛剛重啟了服務，但是它不會被刪除，現在我們關閉服務，看看設置為true的這個實例會不會被刪掉。

看吧已經刪掉，還有一點這里的健康狀態(tài)和這個顏色我們之前的這個都變了。

對于臨時實例和非臨時實例的區(qū)別，nacos也做出了不同的檢測
臨時實例：nacos會在超過15秒未收到心跳后將實例設置為不健康狀態(tài)；
超過30秒將實例刪除；
非臨時實例：nacos主動探知客戶端健康狀態(tài)，默認間隔為20秒；
健康檢查失敗后實例會被標記為不健康，不會被立即刪除。