05_SpringCloud

文章目录

  • SpringCloud
    • 服务调用的负载均衡
      • Ribbon负载均衡
    • 面向接口的服务调用
      • OpenFeign 客户端
      • FeignClient日志输出
      • 服务调用的超时设置
    • 配置中心
      • Nacos配置中心
      • Nacos配置中心的使用
      • Nacos配置的持久化

SpringCloud


服务调用的负载均衡

  • 问题引出
        // 服务发现List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("服务名");// 选择一个服务提供者URI uri = instances.get(0).getUri();// 向选择的服务提供者发起请求ResponseEntity<String> response = template.getForEntity(uri.toString() + "/nacos/registry/hello?name={1}", String.class, name);

服务是可以有集群的,在发现了一个服务所有的实例之后,在一次服务调用过程中,我们还需要选择其中一个服务实例,发起调用请求,所以发起调用之前还存在着一个选择过程,这就涉及到了选择的策略问题,该按照何种策略选择出集群中的一个实例呢?

Ribbon负载均衡

  • Ribbon是一个客户端负载均衡器,能够给HTTP客户端带来灵活的控制
  • 实现的核心功能:就是一组选择策略,帮助我们在一个服务集群中,选择一个服务实例,并向该实例发起调用请求
  • Irule这个接口类下面是所有的负载均衡选择策略
策略实现类描述
随机策略RandomRule随机选择server
轮训策略RoundRobinRule轮询选择
重试策略RetryRule对选定的负载均衡策略(轮训)之上重试机制,在一个配置时间段内当选择服务不成功,则一直尝试使用该策略选择一个可用的服务;
最低并发策略BestAvailableRule逐个考察服务,如果服务断路器打开,则忽略,再选择其中并发连接最低的服务
可用过滤策略AvailabilityFilteringRule过滤掉因一直失败并被标记为circuit tripped的服务,过滤掉那些高并发链接的服务(active connections超过配置的阈值)
响应时间加权重策略WeightedResponseTimeRule根据server的响应时间分配权重,响应时间越长,权重越低,被选择到的概率也就越低。响应时间越短,权重越高,被选中的概率越高,这个策略很贴切,综合了各种因素,比如:网络,磁盘,io等,都直接影响响应时间
区域权重策略ZoneAvoidanceRule综合判断服务所在区域的性能,和服务的,轮询选择server并且判断一个AWS Zone的运行性能是否可用,剔除不可用的Zone中的所有server(默认策略
  • RestTemplate整合Ribbon
    • 首先,理论上需要在服务消费者(ribbon-consumer)工程中,添加依赖
    <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
    </dependency>
    
    • 但是,因为nacos-discovery已经自己整合了ribbon依赖,所以实际上我们并不需要去添加该依赖
    • 接着,需要增加Config配置类,并且需要修改RestTemplate的配置类,添加@LoadBalance注解
    @Configuration
    public class RestTemplateConfig {@Bean// 开启ribbon的负载均衡@LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}
    }
    
    • 然后在使用RestTemplate发起调用的时候,直接使用服务名进行调用即可
    @RestController
    public class ConsumerController {//    @Autowired
    //    DiscoveryClient discoveryClient;@AutowiredRestTemplate restTemplate;@GetMapping("/ribbon/consumer")public String ribbonDemo() {// 1. 创建restTemplate对象// RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();// 从容器中去取RestTemplate对象// 2. 发起请求String url = "http://ribbon-provider/ribbon/provider?name={1}";// 3. 接收响应,打印结果String resp = restTemplate.getForObject(url, String.class, "zs");return resp;}
    }
    
    • 服务消费者的配置项
    # 应用的端口号
    server:
    port: 8005# 服务集群的名字 spring.application.name
    spring:
    application:name: ribbon-consumer# 注册中心的地址
    cloud:nacos:discovery:server-addr: localhost:8848
    
    • 服务提供者同之前的

  • 指定Ribbon负载均衡策略
  1. 方式一:通过配置文件来指定
# 这里的users是我们的服务名称
ribbon-provider:ribbon:# 这一行配置的就是实现具体负载均衡策略实现类的全类名NFLoadBalancerRuleClassName:    com.netflix.loadbalancer.RandomRule
  1. 方式二:通过配置类来指定
    • 定义配置类
    @Configuration
    public class RibbonConfig {@Beanpublic IRule ribbonRule() {// 比如说采用随即策略,它就会对所有的服务集群生效return new RandomRule();}
    }
    
    • 定义Ribbon客户端配置
    • 我们自己定义的配置类(比如上面的RibbonConfig配置类),不能被@ComponentScan扫描
    @Configuration
    @RibbonClient(name = "ribbon-provider", configuration = RibbonConfig.class)
    public class ProviderClientConfig {
    }
    
  • 自定义Ribbon的负载均衡策略
public class MyRibbonRule extends AbstractLoadBalancerRule {// 初始化配置的方法,可以忽略@Overridepublic void initWithNiwsConfig(IClientConfig iClientConfig) {}// 选择策略@Overridepublic Server choose(Object o) {// 1. 获取服务实例列表/*** getReachableServers():获取可达的服务列表* getAllServers():获取所有的服务列表*/List<Server> serverList = getLoadBalancer().getReachableServers();// 2. 根据自定义策略选择其中的一个服务实例Server server = serverList.get(0);return server;}
}@Configuration
public class RibbonConfig {@Beanpublic IRule ribbonRule() {// 采用自定义的负载均衡策略return new MyRibbonRule();}
}

面向接口的服务调用

  • 问题引出
    • 代码同上
    • 我们会发现,因为我们是使用RestTemplate这个Http客户端发起的Http协议的服务调用请求,因此在发起请求的时候,我们得自己构建请求url,请求参数,获取响应体数据等等,导致我们的代码和Restful风格的Http请求紧密耦合。
    • 那么有没有办法,让我们在服务调用的时候与Restful的请求“解耦”,直接以Java代码中接口调用的方式,来完成服务的调用呢?

OpenFeign 客户端

  • 功能:OpenFeign就可以帮助我们实现,让服务调用代码与Restful风格的Http请求解耦的功能。
  • openFeign其实是一个翻译的角色,帮助我们将方法翻译为http请求
  • 主要流程:(以http://feign-provider/feign/provider?name=xxx为例)
    • 以openFeign调用feignDemo这个方法为例
      1. 获取类上面的FeignClient中的注解的值,这个值就是服务的名字
      2. 获取方法上的注解以及注解的值,注解的类型决定了http的请求类型,注解中的值决定了请求的路径
      3. 获取方法中参数的名字,其实就是方法参数中的注解的值
      4. 获取方法的参数值,其实就是url后面跟的参数值
    • 在FeignClient中定义的方法和远程的目标方法名没有必要保持一致
  • OpenFeign的使用
    • 在服务消费者中导入依赖
    <!-- openFeign -->
    <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>
    
    • 服务消费者,需要以面向接口的方式调用其他服务,需要用到OpenFeign,所以需要定义Feign客户端
    @FeignClient(name = "feign-provider")
    public interface ProviderClient {@GetMapping("/feign/provider")public String feignDemo(@RequestParam("name") String name);@GetMapping("/feign/provider/stu")public Student feignDemo2();
    }
    
    • 在启动类上加注解@EnableFeignClients,才能让我们定义的FeignClient生效
    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    @EnableFeignClients
    public class FeignConsumerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(FeignConsumerApplication.class, args);}
    }
    
    • 使用接口类
    @RestController
    public class FeignDemoController {@AutowiredProviderClient providerClient;@GetMapping("/feign/consumer")public String demo() {// 使用openFeign远程调用,发起Http请求,调用接口// 1. 导入openFeign包// 2. 在启动类上添加注解@EnableFeignClients,表示使用openFeign// 3. 声明一个接口,接口中的方法和目标服务的暴露方法一致// 4. 调用String resp = providerClient.feignDemo("ls");// http://feign-provider/feign/provider?name={name}return resp;}@GetMapping("/feign/student")public String demo1() {Student student = providerClient.feignDemo2();System.out.println("student = " + student);return "ok";}
    }
    

FeignClient日志输出

  • 当我们调用FeignClient发出请求的时候,如果我们希望能看到其发出的具体Http请求,我们可以通过配置来实现。
    1. 在配置文件中实现
    # 这里的xxx表示我们自己的定义的FeignClient所在包的包名(比如: 		
    # com.coo1heisenberg.feign.consumer.client)
    logging:level:xxx: debug
    
    1. 在配置类中,配置FeignConfig,指定日志输出级别
    @Configuration
    public class FeignConfig {@Beanpublic Logger.Level logLevel() {return Logger.Level.FULL;}
    }
    

服务调用的超时设置

  • 通常,一次远程调用过程中,服务消费者不可能无限制的等待服务提供者返回的结果,正常情况下,服务提供者的一次调用执行过程也不会执行很长时间(除非出现网络故障,或者服务提供者宕机等问题),所以为防止,在非正常情况下服务消费者在调用过程中的长时间阻塞等待,对于一次服务调用过程,我们会设置其超时时间。一次服务调用,超时未返回即认为调用失败。在使用Feign的时候,我们可以配置其超时时间。
# 设置openFeign的超时时间
ribbon:#指的是建立连接所用的时间,适用于网络状况正常的情况下,两端连接所用的时间ReadTimeout: 5000#指的是建立连接后从服务器读取到可用资源所用的时间ConnectTimeout: 5000

配置中心

类似于注册中心,配置中心的实现也有多种,而Nacos同时也实现了配置中心的角色。

  • 在启动的时候拉取配置,当配置中心中的配置发生变化的时候,服务可以实时的感知到配置的变化
  • 使用配置中心可以以中心化外部化动态化(动态化即可以实时刷新配置)的方式管理所有环境的应用配置和服务配置。
  • 动态配置消除了配置变更时重新部署应用和服务的需要,让配置管理变得更加高效和敏捷。

Nacos配置中心

  • 注册中心的配置信息基本认识
    • 配置中心中的配置,主要是以键值对的形式存在的,即每条配置都以key-value的形式存储,key是配置的名称,value才是配置的值
    • 所以,很明显,不同配置的key值应该有所区别,或者即使key值相同,我们也应该有办法区分他们,即给key值划分不同的维度
  • Nacos的基本概念
    • 配置项: 一个具体的可配置的参数与其值域,通常以 param-key=param-value 的形式存在。例如我们常配置系统的日志输出级别(logLevel=INFO|WARN|ERROR) 就是一个配置项。
    • 配置集:一组相关或者不相关的配置项的集合称为配置集。在系统中,一个配置文件通常就是一个配置集,包含了系统各个方面的配置,每一个配置集都对应一个唯一的DataId,DataId必须由我们自己定义。
    • 配置分组: Nacos 中的一组配置集,是组织配置的维度之一,每一个分组都有一个唯一的组名,如果我们未定义,则默认使用DEFAULT-GROUP分组
    • 命名空间: 用于进行用户粒度的配置隔离,每一个命名空间都有一个唯一的Id值,如果我们未定义,则默认使用public命名空间
      在这里插入图片描述
      • 配置项中的key值,以及配置分组的组名都由我们自己根据场景去定义

      • 命名空间的Id值,在我们定义命名空间的时候,由Nacos帮我们生成

    • 在一个服务启动的时候,默认读取的配置集id即data_id和该服务的配置有关,按照如下公式计算:
    	${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}
    
    • prefix 默认为 spring.application.name 的值,也可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.prefix来配置。

    • spring.profiles.active 即为当前环境对应的 profile,注意:当 spring.profiles.active 为空时,对应的连接符 - 也将不存在,dataId 的拼接格式变成 ${prefix}.${file-extension}

    • file-exetension 为配置内容的数据格式,可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.file-extension 来配置。目前只支持 propertiesyaml 类型。

    • 这里要主要,我们的SpringBoot项目在启动的时候,就会根据${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}生成配置集名称,并自动去读取该配置集名称对应的配置。


Nacos配置中心的使用

  1. nacos-config子工程中添加如下依赖
<dependencies><!-- springboot --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- nacos 配置中心的依赖 --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId><version>2.2.0.RELEASE</version></dependency>
</dependencies>
  1. 在nacos-config的目录下添加两个配置文件,分别是bootstrap.ymlapplication.yml,在bootstrap配置文件中必须有应用名,以及nacos服务器地址等,而在application.yml配置文件中,配置自己项目中的其他配置
    在这里插入图片描述
# bootstrap.yml文件# nacos相关的配置都放到bootstrap.yml中# nacos配置中心的配置
spring:cloud:nacos:config:# 配置中心的地址server-addr: localhost:8848# 配置中心中配置集的类型file-extension: yaml# 默认是 DEFAULT_GROUPgroup: test_group# 默认是public,配置命名空间的idnamespace: d6dabccd-c9fa-47d3-93a8-526885ab302a# 共享的配置shared-configs: - data-id: common.yamlgroup: test_grouprefresh: true  # 共享配置也支持动态刷新# ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}# nacos-configapplication:name: nacos-config-test# 多环境配置 (dev / test / prod)profiles:active: prod# {spring.application.name}-{spring.profiles.active}.{file-extension}# dataId:nacos-config-dev.yaml
# application.yml文件server:port: 8080
  1. 在nacos中添加配置集
    在这里插入图片描述
  2. 测试代码
@RefreshScope // 实现配置的动态刷新
@RestController
public class testController {@Value("${coo1heisenberg.name}")String name;@GetMapping("/test")public String test() {return name + " hello nacos";}
}

Nacos配置的持久化

  • 在Nacos服务器上写入的配置,会被持久化保存到Nacos自带的一个嵌入式数据库derby中,因此当我们重启Nacos之后,仍然可以看到之前的配置信息
  • 使用嵌入式数据库实现数据的存储,不方便观察数据存储的基本情况,因此,Nacos还支持将配置信息写入Mysql中
    • 在数据库中,创建名为nacos的数据库
    • 在nacos数据库中,执行数据库初始化文件:nacos-mysql.sql(改文件在conf目录下已经提供)
    • 修改conf/application.properties文件,增加支持mysql数据源配置(目前只支持mysql),添加mysql数据源的url、用户名和密码。
    spring.datasource.platform=mysql
    db.num=1
    # 这里的url要改成你自己的mysql数据库地址,并在你的mysql中创建名为nacos的数据库
    db.url.0=jdbc:mysql://11.162.196.16:3306/nacos?	characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
    # 这里要改成你自己登录mysql的用户名和密码
    db.user.0=nacos_devtest
    db.password.0=youdontknow
    
    在这里插入图片描述
  • 在配置了mysql数据库之后,我们会发现,之前配置中心的配置信息全部消失了,那是因为我们之前使用的是nacos的内嵌数据库derby,现在切换到mysql之后数据存储在nacos这个数据库中,而该数据库现在是没有数据的。
    在这里插入图片描述

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