Spring Cloud

spring cloud中的一些技术和分类

• 消息队列：
• Kafka
• RabbitMQ

• ActiveMQ

• 注册中心：

• Eureka

• Nacos

• Consul

• Zookeeper

• Dubbo

• 数据连接池

• C3P0

• DBCP

• HiKariCP

• Druid

• 数据持久化

• 关系型数据库
  • MySql
  • Oracle
  • SQLite
• 非关系型数据库
  • ​ Redis
  • MongoDB

• 持久化框架

  • Hibernate
  • JPA
  • MyBatis
  • JOQO

• 常见安全框架

• Spring Security

• Shiro

• 常见服务器

• Tomcat

• nginx

• Apache（注意区别Tomcat，都是Apache基金会开发的，但Apache是web服务器（静态解析，如HTML），tomcat是java应用服务器，动态解析（如JSP）。Tomcat只是一个servlet(jsp也翻译成servlet)容器，可以认为是apache的扩展，但是可以独立于apache运行

• 页面渲染

• Vue

• thymeleaf

• React

Eureka注册中心

基本配置

1. Eureka注册中心的pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>

​ 2.Eureka注册中心的application.yml

# Eureka注册中心配置
server:
    port: 10086 # 端口
# 注册信息
spring:
    application:
        name: eurekaserver # 服务名称,大小写敏感
eureka:
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka # 服务地址

1. Eureka注册中心需要在配置类上加上@EnableEurekaServer注解
2. 微服务的pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!--  下面这个配置非常重要，如果没有会报错
Field optionalArgs in org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration$RefreshableEurekaClientConfiguration required a bean of type 'com.netflix.discovery.AbstractDiscoveryClientOptionalArgs' that could not be found.
=======================
我们其实也可以在使用Spring Initializer的时候吧Spring Web和Eureka Discovery Client勾选上，这种方式更加方便。
-->
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

1. 微服务的application.yml

# 注册信息
spring:
    application:
        name: userservice # 服务名称
eureka:
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka # 服务地址

备份pom.xml，以防后患：

• 服务端：

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.leotan</groupId>
        <artifactId>SpringCloudDemo</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <groupId>com.leotan</groupId>
    <artifactId>UserService</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>UserService</name>
    <description>UserService</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
        <spring-cloud.version>2022.0.3</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

• 注册中心

<?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.leotan</groupId>
    <artifactId>EurekaServer</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <parent>
        <groupId>com.leotan</groupId>
        <artifactId>SpringCloudDemo</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

使用

1. 配置RestTemplate

@Bean
@LoadBalanced //负载均衡的注解，这里默认 使用的是Ribbon
public RestTemplate restTemplate(){
    return new RestTemplate();
}

1. 远程调用服务

@AutoWired
private RestTemplate restTemplate;

public Entity queryEntityById(Long id){
    String url = "http://userservice/" + id;
    Entity e = restTemplate.getForObject(url,Entity.class);
    return e;
}

@GetMapping("/{id}")
public Entity getById(@PathVariable Long id){
    return mapper.getById(id);
}

1. 负载均衡

2. 原理：

   • LoadBalancerInterceptor拦截请求
   • DynamicServerListLoadBalancer从Eureka注册中心查询服务地址列表
   • IRule从列表选择一个服务地址作为请求地址返回
   • LoadBalancerInterceptor将原地址替换

3. IRule的常见实现

   规则名称	特点
   AvailabilityFilteringRule	过滤掉一直连接失败的被标记为circuit tripped（电路跳闸）的后端Service，并过滤掉那些高并发的后端Server或者使用一个AvailabilityPredicate来包含过滤Server的逻辑，其实就是检查status的记录的各个Server的运行状态
   BestAvailableRule	选择一个最小的并发请求的Server，逐个考察Server，如果Server被tripped了，则跳过
   RandomRule	随机选择一个Server
   ResponseTimeWeightedRule	已废弃，作用同WeightedResponseTimeRule
   RetryRule	对选定的负责均衡策略机上充值机制，在一个配置时间段内当选择Server不成功，则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的Server
   RoundRobinRule	轮询选择，轮询index，选择index对应位置Server
   WeightedResponseTimeRule	根据相应时间加权，相应时间越长，权重越小，被选中的可能性越低
   ZoneAvoidanceRule	（默认是这个）负责判断Server所Zone的性能和Server的可用性选择Server，在没有Zone的环境下，类似于轮询（RoundRobinRule）

4. IRule的配置

   • 代码方式：消费者服务中定义一个新的IRule,这种方式的配置会影响该消费者的所有负载均衡策略。

     @Bean
     public IRule randomRule(){
         return new RandomRule();
     }
     

   • 配置文件方式：在消费者服务的配置文件中加入以上代码，对userservice服务的调用单独配置

     userservice: # 莫目标服务
         ribbon:
             NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡的实现类的唯一坐标
     

5. Ribbon饥饿加载(一定程度上提高第一次使用的效率)

   ribbon:
     eager-load:
         enabled: true # 开启饥饿加载
         clients: 
             - userservice # 指定作用范围，可以为多个
             - orderservece 
   

Nacos注册中心

Nacos是阿里旗下的一个产品，现在已经被Spring Cloud收录了（也可以算是编内人员了），Nacos和Eureka都遵循Spring Cloud的服务注册中心的接口规范，因此在使用方面大同小异，从Eureka转变到Nacos几乎不需要改代码，只需要该配置即可，下面就演示从Eureka转到Nacos的过程。

Nacos替换Eureka

1. 下载Nacos发行版Nacos官网

下载地址：Releases · alibaba/nacos (github.com)

1. 在bin目录下执行命令行./startup.cmd -m standalone

2. 在工程中添加依赖（SpringCloud的保留），对于版本对应要求高，可参考版本说明 Wiki

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>2022.0.0.0-RC2</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

1. 去掉Eureka依赖，替换成Nacos依赖

<!-- 这个是放在dependencies下的，版本会有dependencyManagement中配置管理 -->
<dependency>
 <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
 <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

1. nacos的yml配置修改

spring:
  application:
    name: UserService
  cloud:
    compatibility-verifier:
      enabled: false
      #这个不设置会因为版本问题报错，建议打开
    nacos:
      server-addr: localhost:8848  
# 注册中心地址，可以省略，默认localhost:8848 和服务端的默认值一样，因此转变是可以只把Eureka配置删除
server:
  port: 8081

备份pom.xml，以防后患（包含配置服务）:

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.1.1</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.leotan</groupId>
    <artifactId>UserService</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>UserService</name>
    <description>UserService</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
        <spring-cloud.version>2022.0.3</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- Nacos配置服务的依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!--这个配置不加的化，LoadBalanced注解不会生效，也就不从Nacos注册中心查服务-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>    
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>2022.0.0</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!-- SpringBoot -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>3.1.1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!-- SpringCloudAlibaba -->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>2022.0.0.0-RC2</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

集群和命名空间

1. 什么是集群

我们把集群看成是一个团队，一般情况下，同一个团队之间的协作效果最佳。在服务部署中，往往将部署在同一个地域的服务当作一个集群来使用，如果集群内能够提供服务，则直接使用内部的，否则调用其他集群的。这就是集群的好处。能够减少地域性带来的性能损失。

1. 集群的使用

spring:
  application:
    name: userservice
  cloud:
    compatibility-verifier:
      enabled: false
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        cluster-name: XT # 集群名称，一般用地域来命名

1. 什么是命名空间

用于进行租户粒度的配置隔离。不同的命名空间下，可以存在相同的 Group 或 Data ID 的配置。Namespace 的常用场景之一是不同环境的配置的区分隔离，例如开发测试环境和生产环境的资源（如配置、服务）隔离等。

1. 如何使用命名空间

spring:
  application:
    name: userservice
  cloud:
    compatibility-verifier:
      enabled: false
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        cluster-name: XT
        namespace: fa5b9f17-29ca-4f91-af64-f0caac3ac533 # 在Nacos控制台中新建生成的命名空间ID

1. 配置NacosRule使用集群优先原则(具体可参照Eureka)

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.nacos.ribbon.NacosRule

规则说明：优先使用同一个集群内的，同一集群内则用随机调用均衡。

1. 分组

spring:
  application:
    name: userservice
  cloud:
    compatibility-verifier:
      enabled: false
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        cluster-name: XT
        namespace: fa5b9f17-29ca-4f91-af64-f0caac3ac533
        group: Hello # 组名

1. 权重的使用

权重可以宏观调整不同机器的负载分配，权重大的负载大，权重小的负载小，权重为0则不负载（可以用来分批次更新，但是企业中有更好的解决方案）

Nacos配置管理

nacos配置管理帮助我们在服务运行时，动态的、统一的更改服务配置。

1. 添加依赖

<!-- Nacos配置服务的依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

1. 在Nacos控制台新建一个配置服务：
2. Data ID的命名规范为 servicename-profile.fileextension，例如userservice-dev.yaml，入宫没写profile，则作用于所有servicename匹配的服务。
3. 配置格式推荐选择yaml（和上面对应即可）
4. 内容可以为空，也可以在运行的时候冬天更改
5. 在和application.yaml统计目录下新建一个bootstrap.yaml文件

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # 注册地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀

1. 到这里就会产生最多三个配置文件作用与同一个服务（bootstrap.yaml只在服务启动时引导服务，作用范围很小）

2. servicename-profile.yaml(Nacos)

3. servicename.yaml(Nacos)
4. application.yaml(Local)

优先级从上到下。作用在Nacos端的配置文件可以实现热更新

Feign代替RestTemplate

在上面的案例中我们可以看到在RPC时，我们会将请求硬编码进入另一个服务的代码中，并且还需要自行在后面添加参数，如果参数较多时，或者远程服务较多时，我们的使用成本就会跟着一起上升，并且在将来，如果我们需要对服务进行拆分时，我们需要手动的修改代码。因此我们需要一种更加优雅的方式来实现RPC，尽量让消费者无感地远程调用。

Feign是声明式Web Service客户端，它让微服务之间的调用变得更简单，类似controller调用service。SpringCloud集成了Ribbon和Eureka，可以使用Feigin提供负载均衡的http客户端

Feign替换RestTemplate

1. 引入依赖

<!-- Feign -->
<dependency>
 <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
 <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
 <version>2.2.7.RELEASE</version>
</dependency>

1. 配置

配置类上加上注解@EnableFeignClients

1. 新建一个Client接口，接口对应要调用的服务，使用SpringMVC的注解标记上请求路径，并且为之加上注解@FeignClient(service-name)

@FeignClient("UserService") //对应Nacos中的服务名称
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/b/{id}")
    User getById(@PathVariable String id);

    @GetMapping("/user/a/{id}")
    User getUserById(@PathVariable String id);

}

@RequestMapping注解不能添加到接口上，因此如果需要使用方法上的参数表示完整的请求路径

Feign日志配置

1. 通过配置文件配置

在application.yaml写下如下代码

spring:
  application:
    openfeign:
      client:
        config:
          default:  # default为全局配置，也可以指定服务名配置
            logger-level: FULL  # 日志等级，包括NONE/BASIC/HEADER/FULL，级别依次递增，性能依次下降

1. 通过代码配置

2. 新建一个配置类（UserFeignConfig）

package com.leotan.userservice.config;

import feign.Logger;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

public class UserFeignConfig {
    @Bean
    public Logger.Level feignLogLevel(){
        return Logger.Level.FULL;
    }
}

1. 载入服务配置

   • 单独服务配置

     在FeignClient的注解后面加上该配置类

     @FeignClient(value = "UserService",configuration = UserFeignConfig.class)
     

   • 全局配置

     在启动类上原有的注解上添加参数

     @EnableFeignClients(defaultConfiguration = UserFeignConfig.class)
     

Feign的连接优化

Feign的底层Http客户端包括URLConnection、OKHttp、Apache HttpClient，这些

Http客户端	特性
URLConnection（不推荐）	默认实现，不支持连接池，性能较差
OKHttp	支持连接池
Apache HttpClient	支持连接池

客户端配置（性能调优）

这里我们就使用ApacheHttpClient最为配置

1. 引入依赖

<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>

1. application.yaml配置

spring:
  application: # 这里吧其他的配置省略了，比如日志级别的配置
    openfeign:      
      httpclient:
        enabled: true
        max-connections: 200
        max-connections-per-route: 50

Feign企业级最佳实践

将Client和PoJo作为公共部分抽取出放到一个模块里，其他模块可以通过pom.xml导入使用，但是这里要注意包扫描问题，不然Client无法配Feign实例化。

在启动类上的

//basePackageClasses参数可以一个一个类的扫描，basePackages可以一个包一个包的扫描             
@EnableFeignClients(basePackageClasses = {User.class})

GateWay

框架引入

基本配置使用

敬请期待