springcloud入门详细学习-初步理解微服务+各大组件使用示例

古城微笑少年丶 2022-12-23 00:52 108阅读 0赞

### SpringCloud ###

*  参考黑马教程学习
 *  1、初识微服务
 *   *  1.1 什么是微服务？
     *  1.2 系统架构演变
     *   *  1.2.1 集中式架构
         *  1.2.2 垂直拆分架构
         *  1.2.3 分布式服务
         *  1.3.4 流动计算架构（SOA）
         *  1.2.5 微服务
     *  1.3 服务的调用方式
     *   *  1.3.1 Spring 的远程调用
 *  2、SpringCloud
 *   *  2.1 什么是SpringCloud？
     *  2.2 微服务场景模拟
     *   *  2.2.1 服务提供者
         *   *  2.2.1.1 配置文件
             *  2.2.1.2 实体类
             *  2.2.1.3 UserMapper
             *  2.2.1.4 UserService
             *  2.2.1.5 UserController
         *  2.2.2 服务调用者
         *   *  2.2.2.1 项目启动类
             *  2.2.2.2 application.yml
             *  2.2.2.3 UserController
             *  2.2.2.4 User实体类
         *  2.2.3 启动测试
     *  2.3 Eureka注册中心
     *   *  2.3.1 什么是eureka？
         *  2.3.2 eureka示例
         *   *  2.3.2.1 引入dependencies
             *  2.3.2.2 编写application.yml
             *  2.3.2.3 项目引导类
             *  2.3.2.4 访问
         *  2.3.3 将服务注册到eureka
         *   *  2.3.3.1 pom.xml
             *  2.3.3.2 application.yml
             *  2.3.3.3 项目引导类
         *  2.3.4 从eureka中拉取服务列表
         *   *  2.3.4.1 pom.xml
             *  2.3.4.2 修改配置文件
             *  2.3.4.3 项目引导类
             *  2.3.4.4 Controller
         *  2.3.4 服务提供者
         *  2.3.5 服务消费者
         *  2.3.6 失效剔除和自我保护
     *  2.4 负载均衡Ribbon
     *   *  2.4.1 开启两个服务提供方
         *  2.4.2 开启负载均衡
         *  2.4.3 修改负载均衡策略
     *  2.5 Hystrix熔断机制
     *   *  2.5.1 Hystrix的作用
         *  2.5.2 什么是系统雪崩？
         *  2.5.3 线程隔离，服务降级
         *   *  2.5.3.1 动手实践
             *  2.5.3.2 设置超时时间
         *  2.5.4 服务熔断
         *   *  2.5.4.1 服务熔断示例
         *  2.5.5 Fegin远程调用
         *   *  2.5.5.1 什么是fegin？
             *  2.5.5.2 引入依赖
             *  2.5.5.3 开启fegin功能
             *  2.5.5.4 定义远程调用接口
             *  2.5.5.5 Fegin的负载均衡
             *  2.5.5.6 Fegin的熔断
         *  2.5.6 Zuul网关
         *   *  2.5.6.1 编写配置文件
             *  2.5.6.2 项目引导类
             *  2.5.6.3 定义映射规则
             *  2.5.6.4 面向服务的路由
             *  2.5.6.5 路由前缀
             *  2.5.6.6 过滤器
             *  2.5.6.7 自定义过滤器
             *  2.5.6.8 Zull的负载均衡和熔断

# 参考黑马教程学习 #

# 1、初识微服务 #

## 1.1 什么是微服务？ ##

![图片来自红帽官网][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

微服务顾名思义，**就是一个完整的系统被拆分成为各个微小的模块**，它本质上也是一种服务。具有如下特点

*  单一职责：微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责

*  微：微服务的服务拆分粒度很小，例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小，但“五脏俱全”。
 *  面向服务：面向服务是说每个服务都要对外暴露Rest风格服务接口API。并不关心服务的技术实现，做到与平台和语言无关，也不限定用什么技术实现，只要提供Rest的接口即可。
 *  自治：自治是说服务间互相独立，互不干扰
    
     *  团队独立：每个服务都是一个独立的开发团队，人数不能过多。
     *  技术独立：因为是面向服务，提供Rest接口，使用什么技术没有别人干涉
     *  前后端分离：采用前后端分离开发，提供统一Rest接口，后端不用再为PC、移动段开发不同接口
     *  数据库分离：每个服务都使用自己的数据源
     *  部署独立，服务间虽然有调用，但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件，可复用，可替换，降低耦合，易维护

## 1.2 系统架构演变 ##

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大。需求的激增，带来的是技术上的压力。系统架构也因此不断的演进、升级、迭代。从单一应用，到垂直拆分，到分布式服务，到SOA，以及现在火热的微服务架构。演变的流程图如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 1.2.1 集中式架构 ###

集中式架构就是将所有的功能集成在一个应用上面，这就是集中式架构，当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。此时，用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是影响项目开发的关键。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

**存在的问题：**

*  代码耦合，开发维护困难
 *  无法针对不同模块进行针对性优化
 *  无法水平扩展
 *  单点容错率低，并发能力差

### 1.2.2 垂直拆分架构 ###

当访问量逐渐增大，单一应用无法满足需求，此时为了应对更高的并发和业务需求，我们根据业务功能对系统进行拆分：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

优点：

*  系统拆分实现了流量分担，解决了并发问题
 *  可以针对不同模块进行优化
 *  方便水平扩展，负载均衡，容错率提高

缺点：

*  系统间相互独立，会有很多重复开发工作，影响开发效率

### 1.2.3 分布式服务 ###

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的分布式调用是关键。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

优点：

*  将基础服务进行了抽取，系统间相互调用，提高了代码复用和开发效率

缺点：

*  系统间耦合度变高，调用关系错综复杂，难以维护

### 1.3.4 流动计算架构（SOA） ###

SOA ：面向服务的架构

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基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

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，不符合DevOps思想

### 1.2.5 微服务 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

## 1.3 服务的调用方式 ##

无论是微服务还是SOA，都面临着服务间的远程调用。那么服务间的远程调用方式有哪些呢？

常见的远程调用方式有以下2种：

*  RPC：Remote Produce Call远程过程调用，类似的还有RMI。自定义数据格式，基于原生TCP通信，速度快，效率高。早期的webservice，现在热门的dubbo，都是RPC的典型代表
 *  Http：http其实是一种网络传输协议，基于TCP，规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议，也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿，优势是对服务的提供和调用方没有任何技术限定，自由灵活，更符合微服务理念。
    
    现在热门的Rest风格，就可以通过http协议来实现。

### 1.3.1 Spring 的远程调用 ###

Spring提供了一个RestTemplate模板工具类，对基于Http的客户端进行了封装，并且实现了对象与json的序列化和反序列化，非常方便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型，而是进行了抽象，目前常用的3种都有支持：

*  HttpClient
 *  OkHttp
 *  JDK原生的URLConnection（默认的）

**直接在项目引导类上注册RestTemplate对象**

@SpringBootApplication
    	public class HttpDemoApplication {
    	
    		public static void main(String[] args) {
    			SpringApplication.run(HttpDemoApplication.class, args);
    		}
    	
    		@Bean
    		public RestTemplate restTemplate() {
    	   
    			return new RestTemplate();
    		}
    	}

**测试RestTemplate的远程调用**

@RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class)
    public class HttpDemoApplicationTests {
    
    	@Autowired
    	private RestTemplate restTemplate;
    
    	@Test
    	public void httpGet() {
            // 调用springboot案例中的rest接口
    		User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/user/1", User.class);
    		System.out.println(user);
    	}
    }

通过RestTemplate的getForObject()方法，传递url地址及实体类的字节码，RestTemplate会自动发起请求，接收响应，并且帮我们对响应结果进行反序列化。

# 2、SpringCloud #

## 2.1 什么是SpringCloud？ ##

SpringCloud是Spring家族提供的一个基于http远程调用的一个微服务的框架，它其实就是几大组件的集合，要想玩好SpringCloud，就必须学好这几大组件。

## 2.2 微服务场景模拟 ##

### 2.2.1 服务提供者 ###

#### 2.2.1.1 配置文件 ####

server:
      port: 8081
    spring:
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/springcloud?serverTimezone=UTC&useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf8
        username: root
        password: 111111
    mybatis:
      type-aliases-package: cn.gzgs.service.pojo

#### 2.2.1.2 实体类 ####

@Data
    @Table(name = "user")//绑定数据库的表，这个很重要，是我们不写sql语句的基础
    public class User implements Serializable {
    
        @Id
        @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)//标识主键，这个很重要
        private Long id;
        private String userName;
        private String password;
        private String type;
    }

#### 2.2.1.3 UserMapper ####

@Mapper
    public interface UserMapper extends tk.mybatis.mapper.common.Mapper<User>{
    }

#### 2.2.1.4 UserService ####

@Service
    public class UserService {
    
        @Autowired
        private UserMapper userMapper;
    
        public User queryById(Long id) {
            return this.userMapper.selectByPrimaryKey(id);
        }
    }

#### 2.2.1.5 UserController ####

@RestController
    @RequestMapping("user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private UserService userService;
    
        @GetMapping("{id}")
        public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
            return this.userService.queryById(id);
        }
    }

### 2.2.2 服务调用者 ###

#### 2.2.2.1 项目启动类 ####

@SpringBootApplication
    public class GzgsServiceConsumerApplication {
    
        @Bean
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ItcastServiceConsumerApplication.class, args);
        }
    }

#### 2.2.2.2 application.yml ####

server:
      port: 80

#### 2.2.2.3 UserController ####

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        public User queryUserById(@RequestParam("id") Long id){
            User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost:8081/user/" + id, User.class);
            return user;
        }
    }

#### 2.2.2.4 User实体类 ####

> 与服务提供者的User一样

### 2.2.3 启动测试 ###

通过访问服务调用者提供的地址访问服务提供者的资源  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

## 2.3 Eureka注册中心 ##

### 2.3.1 什么是eureka？ ###

eureka是服务的管理组件，SpringCloud通过这个组件实现了服务的自动注册、发现、状态监控。

Eureka就好比是滴滴，负责管理、记录服务提供者的信息。服务调用者无需自己寻找服务，而是把自己的需求告诉Eureka，然后Eureka会把符合你需求的服务告诉你。

同时，服务提供方与Eureka之间通过**心跳机制**进行监控，当某个服务提供方出现问题，Eureka自然会把它从服务列表中剔除。

这就实现了服务的自动注册、发现、状态监控。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]

Eureka架构中的三个核心角色：

*  服务注册中心
    
    Eureka的服务端应用，提供服务注册和发现功能，就是刚刚我们建立的gzgs-eureka。
 *  服务提供者
    
    提供服务的应用，可以是SpringBoot应用，也可以是其它任意技术实现，只要对外提供的是Rest风格服务即可。本例中就是我们实现的gzgs-service-provider。
 *  服务消费者
    
    消费应用从注册中心获取服务列表，从而得知每个服务方的信息，知道去哪里调用服务方。本例中就是我们实现的gzgs-service-consumer。
 *  心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

### 2.3.2 eureka示例 ###

#### 2.3.2.1 引入dependencies ####

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

#### 2.3.2.2 编写application.yml ####

server:
      port: 10086 # 端口
    spring:
      application:
        name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
    eureka:
      client:
        service-url: # EurekaServer的地址，现在是自己的地址，如果是集群，需要加上其它Server的地址。
          defaultZone: http://127.0.0.1:${server.port}/eureka

#### 2.3.2.3 项目引导类 ####

@SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer // 声明当前springboot应用是一个eureka服务中心
    public class GzgsEurekaApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ItcastEurekaApplication.class, args);
        }
    }

#### 2.3.2.4 访问 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 10]

### 2.3.3 将服务注册到eureka ###

#### 2.3.3.1 pom.xml ####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Finchley.SR2</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

#### 2.3.3.2 application.yml ####

server:
      port: 8081
    spring:
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/springcloud
        username: root
        password: root
        driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
      application:
        name: service-provider # 应用名称，注册到eureka后的服务名称
    mybatis:
      type-aliases-package: cn.itcast.service.pojo
    eureka:
      client:
        service-url: # EurekaServer地址
          defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka?serverTimezone=UTC&useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf8

#### 2.3.3.3 项目引导类 ####

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient //开启eureka客户端的功能
    public class GzgsServiceProviderApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ItcastServiceApplication.class, args);
        }
    }

### 2.3.4 从eureka中拉取服务列表 ###

#### 2.3.4.1 pom.xml ####

> 避免篇幅过长，省略，具体和2.3.3.1一样

#### 2.3.4.2 修改配置文件 ####

server:
      port: 80
    spring:
      application:
        name: service-consumer
    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:10086/eureka

#### 2.3.4.3 项目引导类 ####

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient // 开启Eureka客户端
    public class GzgsServiceConsumerApplication {
    
        @Bean
        public RestTemplate restTemplate(){
            return new RestTemplate();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(GzgsServiceConsumerApplication.class, args);
        }
    }

#### 2.3.4.4 Controller ####

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        @Autowired
        private DiscoveryClient discoveryClient; // eureka客户端，可以获取到eureka中服务的信息
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        public User queryUserById(@RequestParam("id") Long id){
            // 根据服务名称，获取服务实例。有可能是集群，所以是service实例集合
            List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("service-provider");
            // 因为只有一个Service-provider。所以获取第一个实例
            ServiceInstance instance = instances.get(0);
            // 获取ip和端口信息，拼接成服务地址
            String baseUrl = "http://" + instance.getHost() + ":" + instance.getPort() + "/user/" + id;
            User user = this.restTemplate.getForObject(baseUrl, User.class);
            return user;
        }
    
    }

> 随着业务的增加，为减少eureka的压力，可以使用高可用的eureka，即启动两个eureka，相互注册，它们会同步服务注册的信息。

### 2.3.4 服务提供者 ###

服务提供者要向EurekaServer注册服务，并且完成服务续约等工作。

> 服务注册

服务提供者在启动时，会检测配置属性中的：`eureka.client.register-with-eureka=true`参数是否正确，事实上默认就是true。如果值确实为true，则会向EurekaServer发起一个Rest请求，并携带自己的元数据信息，Eureka Server会把这些信息保存到一个双层Map结构中。

*  第一层Map的Key就是服务id，一般是配置中的`spring.application.name`属性
 *  第二层Map的key是服务的实例id。一般host+ serviceId + port，例如：`locahost:service-provider:8081`
 *  值则是服务的实例对象，也就是说一个服务，可以同时启动多个不同实例，形成集群。

> 服务续约

在注册服务完成以后，服务提供者会维持一个心跳（定时向EurekaServer发起Rest请求），告诉EurekaServer：“我还活着”。这个我们称为服务的续约（renew）；

有两个重要参数可以修改服务续约的行为：

eureka:
      instance:
        lease-expiration-duration-in-seconds: 90
        lease-renewal-interval-in-seconds: 30

*  lease-renewal-interval-in-seconds：服务续约(renew)的间隔，默认为30秒
 *  lease-expiration-duration-in-seconds：服务失效时间，默认值90秒

也就是说，默认情况下每个30秒服务会向注册中心发送一次心跳，证明自己还活着。如果超过90秒没有发送心跳，EurekaServer就会认为该服务宕机，会从服务列表中移除，这两个值在生产环境不要修改，默认即可。

但是在开发时，这个值有点太长了，经常我们关掉一个服务，会发现Eureka依然认为服务在活着。所以我们在开发阶段可以适当调小。

eureka:
      instance:
        lease-expiration-duration-in-seconds: 10 # 10秒即过期
        lease-renewal-interval-in-seconds: 5 # 5秒一次心跳

### 2.3.5 服务消费者 ###

> 获取服务列表

当服务消费者启动时，会检测`eureka.client.fetch-registry=true`参数的值，如果为true，则会拉取Eureka Server服务的列表只读备份，然后缓存在本地。并且`每隔30秒`会重新获取并更新数据。我们可以通过下面的参数来修改：

eureka:
      client:
        registry-fetch-interval-seconds: 5

生产环境中，我们不需要修改这个值。

但是为了开发环境下，能够快速得到服务的最新状态，我们可以将其设置小一点。

### 2.3.6 失效剔除和自我保护 ###

> 服务下线

当服务进行正常关闭操作时，它会触发一个服务下线的REST请求给Eureka Server，告诉服务注册中心：“我要下线了”。服务中心接受到请求之后，将该服务置为下线状态。

> 失效剔除

有些时候，我们的服务提供方并不一定会正常下线，可能因为内存溢出、网络故障等原因导致服务无法正常工作。Eureka Server需要将这样的服务剔除出服务列表。因此它会开启一个定时任务，每隔60秒对所有失效的服务（超过90秒未响应）进行剔除。

可以通过`eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms`参数对其进行修改，单位是毫秒，生产环境不要修改。

这个会对我们开发带来极大的不变，你对服务重启，隔了60秒Eureka才反应过来。开发阶段可以适当调整，比如：10秒

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 11]

> 自我保护

我们关停一个服务，就会在Eureka面板看到一条警告：

这是触发了Eureka的自我保护机制。当一个服务未按时进行心跳续约时，Eureka会统计最近15分钟心跳失败的服务实例的比例是否超过了85%。在生产环境下，因为网络延迟等原因，心跳失败实例的比例很有可能超标，但是此时就把服务剔除列表并不妥当，因为服务可能没有宕机。Eureka就会把当前实例的注册信息保护起来，不予剔除。生产环境下这很有效，保证了大多数服务依然可用。

但是这给我们的开发带来了麻烦， 因此开发阶段我们都会关闭自我保护模式：（gzgs-eureka）

eureka:
      server:
        enable-self-preservation: false # 关闭自我保护模式（缺省为打开）
        eviction-interval-timer-in-ms: 1000 # 扫描失效服务的间隔时间（缺省为60*1000ms）

## 2.4 负载均衡Ribbon ##

当我们同一功能的服务提供方有两个的时候，这种情况下当我们访问服务提供方的时候就有两个选择，那么具体选用那一个提供方就可以通过Ribbon负载均衡来实现，它可以避免某一服务方请求过多而另一个服务方闲暇的情况。

### 2.4.1 开启两个服务提供方 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 12]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 13]

然后修改配置文件端口即可

### 2.4.2 开启负载均衡 ###

因为Eureka中已经集成了Ribbon，所以我们无需引入新的依赖，直接修改代码。

修改gzgs-service-consumer的引导类，在RestTemplate的配置方法上添加`@LoadBalanced`注解：

@Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

修改调用方式，不再手动获取ip和端口，而是直接通过服务名称调用：

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        //@Autowired
        //private DiscoveryClient discoveryClient; // 注入discoveryClient，通过该客户端获取服务列表
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        public User queryUserById(@RequestParam("id") Long id){
            // 通过client获取服务提供方的服务列表，这里我们只有一个
            // ServiceInstance instance = discoveryClient.getInstances("service-provider").get(0);
            String baseUrl = "http://service-provider/user/" + id;
            User user = this.restTemplate.getForObject(baseUrl, User.class);
            return user;
        }
    
    }

### 2.4.3 修改负载均衡策略 ###

在服务消费方修改配置文件

service-provider:
      ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

测试

@RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest(classes = GzgsServiceConsumerApplication.class)
    public class LoadBalanceTest {
    
        @Autowired
        private RibbonLoadBalancerClient client;
    
        @Test
        public void testLoadBalance(){
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                ServiceInstance instance = this.client.choose("service-provider");
                System.out.println(instance.getHost() + ":" +instance.getPort());
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 14]

## 2.5 Hystrix熔断机制 ##

Hystrix,英文意思是豪猪，全身是刺，看起来就不好惹，是一种保护机制。

Hystrix也是Netflix公司的一款组件。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 15]

### 2.5.1 Hystrix的作用 ###

Hystix是Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程服务、第三方库，防止出现级联失败。，相当于家庭电路里面的保险丝，当电路发生短路的时候会自动关闭电路，以免发生灾难，**Hystrix的作用也是如此，用于解决系统的雪崩问题。**

### 2.5.2 什么是系统雪崩？ ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 16]  
如上图，一个用户请求需要依赖A、H、I、P四个业务，当业务I的系统发生故障的时候，整个系统就会进入阻塞状态，随着请求的增多，最终系统会扛不住压力造成雪崩效应，这就是系统的雪崩问题。  
**Hystix解决雪崩问题的手段有两个：线程隔离和服务熔断。**

### 2.5.3 线程隔离，服务降级 ###

线程隔离的原理图如下，

用户的请求将不再直接访问服务，而是通过线程池中的空闲线程来访问服务，如果**线程池已满**，或者**请求超时**，则会进行降级处理，什么是服务降级？

> 服务降级：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。

用户的请求故障时，不会被阻塞，更不会无休止的等待或者看到系统崩溃，至少可以看到一个执行结果（例如返回友好的提示信息） 。

服务降级虽然会导致请求失败，但是不会导致阻塞，而且最多会影响这个依赖服务对应的线程池中的资源，对其它服务没有响应。

触发Hystix服务降级的情况：

*  线程池已满
 *  请求超时

#### 2.5.3.1 动手实践 ####

1）、引入依赖

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

2）、在项目引导类上开启熔断

//以下三个注解可以使用@SpringCloudApplication来代替
    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient//开启eureka客户端功能
    @EnableCircuitBreaker //开启熔断机制
    @EnableFeignClients//开启fegin客户端功能
    
    public class GzsgServiceConsumerApplication {
        @Bean
        @LoadBalanced //开启负载均衡
        public RestTemplate restTemplate(){
            return new RestTemplate();
        }
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(GzsgServiceConsumerApplication.class, args);
        }	
    }

3）、编写熔断逻辑

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    @DefaultProperties(defaultFallback ="fallbachMethod")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private UserClient userClient;
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        @HystrixCommand//标记该方法需要熔断
        public String queryUserById(@RequestParam("id") Integer id){
          
            String user = this.userClient.queryById(id);
            return user;
        }
    
        public String fallbachMethod(){
            return "服务器正忙，请稍后再试！";
        }
    }

要注意，因为熔断的降级逻辑方法必须跟正常逻辑方法保证：**相同的参数列表和返回值声明**。失败逻辑中返回User对象没有太大意义，一般会返回友好提示。所以我们把queryById的方法改造为返回String，反正也是Json数据。这样失败逻辑中返回一个错误说明，会比较方便。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 18]

#### 2.5.3.2 设置超时时间 ####

在之前的案例中，请求在超过1秒后都会返回错误信息，这是因为Hystix的默认超时时长为1，我们可以通过配置修改这个值：

我们可以通过`hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds`来设置Hystrix超时时间。该配置没有提示。

hystrix:
      command:
        default:
          execution:
            isolation:
              thread:
                timeoutInMilliseconds: 6000 # 设置hystrix的超时时间为6000ms

修改代码，模仿熔断

@GetMapping("{id}")
    public User queryUserById(@PathVariable("id") Long id) {
        try {
            Thread.sleep(6000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return this.userService.queryUserById(id);
    }

### 2.5.4 服务熔断 ###

熔断器，也叫断路器，其英文单词为：Circuit Breaker

*  Closed：关闭状态，所有请求都正常访问。
 *  Open：打开状态，所有请求都会被降级。Hystix会对请求情况计数，当一定时间内失败请求百分比达到阈值，则触发熔断，断路器会完全打开。默认失败比例的阈值是50%，请求次数最少不低于20次。
 *  Half Open：半开状态，open状态不是永久的，打开后会进入休眠时间（默认是5S）。随后断路器会自动进入半开状态。此时会释放部分请求通过，若这些请求都是健康的，则会完全关闭断路器，否则继续保持打开，再次进行休眠计时

#### 2.5.4.1 服务熔断示例 ####

修改consumer中的代码

@GetMapping("{id}")
    @HystrixCommand
    public String queryUserById(@PathVariable("id") Long id){
        if(id == 1){
            throw new RuntimeException("太忙了");
        }
        String user = this.restTemplate.getForObject("http://service-provider/user/" + id, String.class);
        return user;
    }

当我们疯狂访问id为1的请求时（超过20次），就会触发熔断。断路器会断开，一切请求都会被降级处理。

此时你访问id为2的请求，会发现返回的也是失败，而且失败时间很短，只有几毫秒左右：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 20]

不过，默认的熔断触发要求较高，休眠时间窗较短，为了测试方便，我们可以通过配置修改熔断策略：

circuitBreaker.requestVolumeThreshold=10
    circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds=10000
    circuitBreaker.errorThresholdPercentage=50

解读：

*  requestVolumeThreshold：触发熔断的最小请求次数，默认20
 *  errorThresholdPercentage：触发熔断的失败请求最小占比，默认50%
 *  sleepWindowInMilliseconds：休眠时长，默认是5000毫秒

### 2.5.5 Fegin远程调用 ###

#### 2.5.5.1 什么是fegin？ ####

#### 2.5.5.2 引入依赖 ####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>

#### 2.5.5.3 开启fegin功能 ####

我们在启动类上，**添加注解**，开启Feign功能

@SpringCloudApplication
    @EnableFeignClients // 开启feign客户端
    public class ItcastServiceConsumerApplication { 
        
        public static void main(String[] args) { 
            SpringApplication.run(ItcastServiceConsumerApplication.class, args);
        }
    }

**删除RestTemplate**：feign已经自动集成了Ribbon负载均衡的RestTemplate。所以，此处不需要再注册RestTemplate。

#### 2.5.5.4 定义远程调用接口 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 22]

**UserClient接口**

@FeignClient(value = "service-provider") // 标注该类是一个feign接口
    public interface UserClient {
    
        @GetMapping("user/{id}")
        User queryById(@PathVariable("id") Long id);
    }

*  首先这是一个接口，Feign会通过动态代理，帮我们生成实现类。这点跟mybatis的mapper很像
 *  `@FeignClient`，声明这是一个Feign客户端，类似`@Mapper`注解。同时通过`value`属性指定服务名称
 *  接口中的定义方法，完全采用SpringMVC的注解，Feign会根据注解帮我们生成URL，并访问获取结果

**修改UserController**

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private UserClient userClient;
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        public User queryUserById(@RequestParam("id") Long id){
            User user = this.userClient.queryUserById(id);
            return user;
        }
    
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 23]

#### 2.5.5.5 Fegin的负载均衡 ####

**Feign中本身已经集成了Ribbon依赖和自动配置**，因此我们不需要额外引入依赖，也不需要再注册`RestTemplate`对象。可以在配置文件中配置如下来定义负载均衡算法：

service-provider:
      ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

#### 2.5.5.6 Fegin的熔断 ####

Feign默认也有对Hystrix的集成，只不过，默认情况下是关闭的。我们需要通过下面的参数来开启：(在gzgs-service-consumer工程添加配置内容)

feign:
      hystrix:
        enabled: true # 开启Feign的熔断功能

1）、定义UserClientFallback，实现刚才编写的UserClient，作为fallback的处理类

@Component
    public class UserClientFallback implements UserClient {
        @Override
        public String queryById(Integer id) {
            return "服务器正忙，请稍后！";
        }
    }

2）然后在UserFeignClient中，指定刚才编写的实现类

/** * User远程调用deign接口 */
    	@Component
    	@FeignClient(value = "service-provider",fallback = UserClientFallback.class)//表明该类是一个feign接口
    	public interface UserClient { 
    	    @GetMapping("user/{id}")
    	    String queryById(@PathVariable("id") Integer id);
    	}

请求访问consumer即可。

### 2.5.6 Zuul网关 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 24]

引入Zull之后的系统架构图

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 25]

#### 2.5.6.1 编写配置文件 ####

server:
      port: 10010 #服务端口
    spring:
      application:
        name: api-gateway #指定服务名

#### 2.5.6.2 项目引导类 ####

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient//开启eureka客户端功能
    @EnableZuulProxy //开启zuul网关功能
    public class GzgsZuulApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(GzgsZuulApplication.class, args);
        }
    
    }

#### 2.5.6.3 定义映射规则 ####

server:
      port: 10010 #服务端口
    spring:
      application:
        name: api-gateway #指定服务名
    zuul:
      routes:
        service-provider: # 这里是路由id，随意写
          path: /service-provider/** # 这里是映射路径 url: http://127.0.0.1:8081 # 映射路径对应的实际url地址

这样就将符合`path` 规则的一切请求，都代理到 `url`参数指定的地址

如上将 `/service-provider/**`开头的请求，代理到http://127.0.0.1:8081

#### 2.5.6.4 面向服务的路由 ####

1）、添加Eureka客户端依赖

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

2）、添加Eureka配置，获取服务信息

eureka:
      client:
        registry-fetch-interval-seconds: 5 # 获取服务列表的周期：5s
        service-url:
          defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3）、在项目引导类上开启eureka客户端功能

@SpringBootApplication
    @EnableZuulProxy // 开启Zuul的网关功能
    @EnableDiscoveryClient
    public class ZuulDemoApplication {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		SpringApplication.run(ZuulDemoApplication.class, args);
    	}
    }

4）、修改映射规则

zuul:
      routes:
        service-provider: # 这里是路由id，随意写
          path: /service-provider/** # 这里是映射路径
          serviceId: service-provider # 指定服务名称

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 27]

5）、简化映射规则配置

zuul:
      routes:
        service-provider: /service-provider/** # 这里是映射路径

在使用Zuul的过程中，上面讲述的规则已经大大的简化了配置项。但是当服务较多时，配置也是比较繁琐的。因此Zuul就指定了默认的路由规则：

*  默认情况下，一切服务的映射路径就是服务名本身。例如服务名为：`service-provider`，则默认的映射路径就 是：`/service-provider/**`

也就是说，刚才的映射规则我们完全不配置也是OK的。

#### 2.5.6.5 路由前缀 ####

zuul:
      routes:
        service-provider: /service-provider/**
        service-consumer: /service-consumer/**
      prefix: /api # 添加路由前缀

我们通过`zuul.prefix=/api`来指定了路由的前缀，这样在发起请求时，路径就要以/api开头。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 28]

#### 2.5.6.6 过滤器 ####

Zuul作为网关的其中一个重要功能，就是实现请求的鉴权。而这个动作我们往往是通过Zuul提供的过滤器来实现的。

**ZuulFilter**

ZuulFilter是过滤器的顶级父类。在这里我们看一下其中定义的4个最重要的方法：

public abstract ZuulFilter implements IZuulFilter{
    
        abstract public String filterType();
    
        abstract public int filterOrder();
        
        boolean shouldFilter();// 来自IZuulFilter
    
        Object run() throws ZuulException;// IZuulFilter
    }

*  `shouldFilter`：返回一个`Boolean`值，判断该过滤器是否需要执行。返回true执行，返回false不执行。
 *  `run`：过滤器的具体业务逻辑。
 *  `filterType`：返回字符串，代表过滤器的类型。包含以下4种：
    
     *  `pre`：请求在被路由之前执行
     *  `route`：在路由请求时调用
     *  `post`：在route和errror过滤器之后调用
     *  `error`：处理请求时发生错误调用
 *  `filterOrder`：通过返回的int值来定义过滤器的执行顺序，数字越小优先级越高。

这张是Zuul官网提供的请求生命周期图，清晰的表现了一个请求在各个过滤器的执行顺序。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 29]

#### 2.5.6.7 自定义过滤器 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 30]

@Component
    public class LoginFilter extends ZuulFilter { 
    
        /** * 过滤器类型，前置过滤器 * @return */
        @Override
        public String filterType() { 
            return "pre";
        }
    
        /** * 过滤器的执行顺序 * @return */
        @Override
        public int filterOrder() { 
            return 10;
        }
    
        /** * 该过滤器是否生效 * @return */
        @Override
        public boolean shouldFilter() { 
            return true;
        }
    
        /** * 登陆校验逻辑 * @return * @throws ZuulException */
    
        @Override
        public Object run() throws ZuulException { 
            //获取zuul上下文对象
            RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
            //上下文对象获取请求对象
            HttpServletRequest request = context.getRequest();
    
            // 获取token信息
            String token = request.getParameter("access-token");
            // 判断
            if (StringUtils.isBlank(token)) { 
                // 过滤该请求，不对其进行路由
                context.setSendZuulResponse(false);
                // 设置响应状态码，401
                context.setResponseStatusCode(HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED);
                // 设置响应信息
                context.setResponseBody("{\"status\":\"401\", \"text\":\"request error!\"}");
            }
            // 校验通过，把登陆信息放入上下文信息，继续向后执行
            context.set("token", token);
            return null;
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 31]

#### 2.5.6.8 Zull的负载均衡和熔断 ####

Zuul中默认就已经集成了Ribbon负载均衡和Hystix熔断机制。但是所有的超时策略都是走的默认值，比如熔断超时时间只有1S，很容易就触发了。因此建议我们手动进行配置：

hystrix:
      command:
        default:
          execution:
            isolation:
              thread:
                timeoutInMilliseconds: 2000 # 设置hystrix的超时时间为6000ms

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTY4MDk2Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/52259f66b79c4716a9ac6194584d7731.png
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