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微服务问题

作者：Cpp五条 | 2024-03-02 01:11:25

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微服务问题

SpringCloud是基于SpringBoot分布式系统开发工具，它提供了一些开箱即用的组件。

Spring Cloud和Dubbo的区别？

  1. Dubbo采用RPC通信，Spring Cloud采用基于HTTP的REST方式。后者更加灵活。
  2. Spring Cloud是一个完整的微服务的框架，它提供服务注册与发现、负载均衡、配置管理等功能。Dubbo是一个RPC框架主要解决的是分布式服务之间的调用问题。
  3. Spring Cloud是基于Java语言开发的也支持其他语言，Dubbo是纯Java语言开发的。

CAP

  • C (Consistency) 强一致性
  • A (Availability) 可用性
  • P (Partition tolerance) 分区容错性
    在这里插入图片描述
  • Zookeeper 保证的是 CP —> 满足一致性，分区容错的系统，通常性能不是特别高
    • zookeeper不能保证可用性，会出现这样一种情况，当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时，剩余节点会重新进行leader选举。问题在于，选举leader的时间太长，30-120s，且选举期间整个zookeeper集群是不可用的，这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下，因为网络问题使得zookeeper集群失去master节点是较大概率发生的事件，虽然服务最终能够恢复，但是，漫长的选举时间导致注册长期不可用，是不可容忍的。
  • Eureka 保证的是 AP —> 满足可用性，分区容错的系统，通常可能对一致性要求低一些
    • Eureka看明白了这一点，因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的，几个节点挂掉不会影响正常节点的工作，剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册时，如果发现连接失败，则会自动切换至其他节点，只要有一台Eureka还在，就能保住注册服务的可用性，只不过查到的信息可能不是最新的，并且它还有自我保护机制。

SpringCloud有哪些组件？

  1. 注册中心：
    • Eureka：有自我保护机制，在发生网络故障时，微服务和注册中心之间无法正常通信，但服务本身是健康的，不应该注销该服务；
    • nacos：服务把自己的相关信息注册到注册中心中，然后其他服务在进行远程调用的时候就可以通过注册中心找到这个服务，并且会进行心跳检测5s一次，如果nacos 5s没有收到心跳，其他服务在调用的时候就不会调用到这个服务。
  2. 负载均衡：Ribbon，是搭建服务集群的时候去访问，集群可以通过一些负载均衡策略来进行，像是轮询啊还是随机啊这些访问其中一个服务。

自定义策略

public class MyRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule {
    /**
     * 每个服务访问5次则换下一个服务(总共3个服务)
     * <p>
     * total=0,默认=0,如果=5,指向下一个服务节点
     * index=0,默认=0,如果total=5,index+1
     */
    private int total = 0;//被调用的次数
    private int currentIndex = 0;//当前是谁在提供服务
    //@edu.umd.cs.findbugs.annotations.SuppressWarnings(value = "RCN_REDUNDANT_NULLCHECK_OF_NULL_VALUE")
    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
        if (lb == null) {
            return null;
        }
        Server server = null;
        while (server == null) {
            if (Thread.interrupted()) {
                return null;
            }
            List<Server> upList = lb.getReachableServers();//获得当前活着的服务
            List<Server> allList = lb.getAllServers();//获取所有的服务
            int serverCount = allList.size();
            if (serverCount == 0) {
                /*
                 * No servers. End regardless of pass, because subsequent passes
                 * only get more restrictive.
                 */
                return null;
            }
            //int index = chooseRandomInt(serverCount);//生成区间随机数
            //server = upList.get(index);//从或活着的服务中,随机获取一个
            //=====================自定义代码=========================
            if (total < 5) {
                server = upList.get(currentIndex);
                total++;
            } else {
                total = 0;
                currentIndex++;
                if (currentIndex > upList.size()) {
                    currentIndex = 0;
                }
                server = upList.get(currentIndex);//从活着的服务中,获取指定的服务来进行操作
            }
            //======================================================
            if (server == null) {
                /*
                 * The only time this should happen is if the server list were
                 * somehow trimmed. This is a transient condition. Retry after
                 * yielding.
                 */
                Thread.yield();//当前线程被挂起   thread.join()阻塞主线程直到子线程执行完毕主线程才能继续执行
                continue;
            }
            if (server.isAlive()) {
                return (server);
            }
            // Shouldn't actually happen.. but must be transient or a bug.
            server = null;
            Thread.yield();
        }
        return server;
    }
    protected int chooseRandomInt(int serverCount) {
        return ThreadLocalRandom.current().nextInt(serverCount);
    }
    @Override
    public Server choose(Object key) {
        return choose(getLoadBalancer(), key);
    }
    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }
}

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  1. 服务调用：Feign，一个服务进行远程调用的时候用到的。(简化restTemplate方式）
// @FeignClient:微服务客户端注解,value:指定微服务的名字,这样就可以使Feign客户端直接找到对应的微服务
@FeignClient(value = “SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT”)
public interface DeptClientService {

    @GetMapping("/dept/get/{id}")
    public Dept queryById(@PathVariable("id") Long id);
    
    @GetMapping("/dept/list")
    public Dept queryAll();
    
    @GetMapping("/dept/add")
    public Dept addDept(Dept dept);
}

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@RestController
public class DeptConsumerController {
    @Autowired
    private DeptClientService deptClientService;
    /**
     * 消费方添加部门信息
     * @param dept
     * @return
     */
    @RequestMapping("/consumer/dept/add")
    public boolean add(Dept dept) {
        return deptClientService.addDept(dept);
    }
    /**
     * 消费方根据id查询部门信息
     * @param id
     * @return
     */
    @RequestMapping("/consumer/dept/get/{id}")
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id) {
       return deptClientService.queryById(id);
    }
    /**
     * 消费方查询部门信息列表
     * @return
     */
    @RequestMapping("/consumer/dept/list")
    public List<Dept> list() {
        return deptClientService.queryAll();
    }
}

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  1. 网关：Gateway，整个微服务的一个入口，通过它进行管理所有的服务访问。
    鉴权：所有的请求在经过gateway时都会被拦截下来，进行统一的管理，校验权限信息。
public class AuthFilterTest implements GlobalFilter, Ordered {
    /**
     * @description  过滤器执行方法
     * @param exchange 前后端交互信息，包括request与response
     * @param chain 过滤器链
     * @return 下个过滤器直到过滤器结束或者校验不通过返回结果
     */
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 开始执行鉴权方法
        doCheckAuth(exchange);
        // 调用下个过滤器（过滤器是基于函数回调）
        return chain.filter(exchange);
    }

    /**
     * @description 定义过滤器优先级，数字越小优先级约高，可以为负数
     * @return 
     */
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}


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可以配置路由断言，指定gateway去把请求转发到哪个服务

spring:
 cloud:
  gateway:
     routes:
        #唯一识别号 ，例：请求 http://localhost:6001/tool/test/get 会转发到tool-service-ly服务的test/get 接口
        - id: TOOL-SERVICE-ly 
          #在服务注册中心找服务名为 tool-service-ly的服务
          uri: lb://tool-service-ly 
           #设置路由断言,代理servicerId为TOOL-SERVICE-ly的   /tool/* 路径
          predicates:
            - Path=/tool/**    
          #前缀， 在当前路径匹配中表示去掉第一个前缀 /tool 即请求从/tool/test/get 变成 /test/get
          filters:
            - StripPrefix=1     


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为什么要使用微服务？用过之后有哪些不好的地方？

  • 如果是单体项目代码量很大启动起来会非常慢，微服务启动单个模块启动起来快，有很多模块会有公共的部分，后续如果对这块业务进行修改会涉及到很多地方都要进行修改，可以提出来单独作为一个一个模块，然后这个服务提供一些远程调用的接口，别的服务直接远程调用就可以了。缺点就是比较复杂，不太好维护

单体应用怎么拆分成微服务？

按照功能模块进行拆分，像是用户、设备、站点、处方、订单这些拆出来作为一个服务。

配置中心

就是把服务所有的配置放在配置中心里面统一管理，在集群中如果没有配置中心则有改动的话就都得改，如果把配置放在配置中心里就可以进行一个统一的管理。

微服务怎么实时的获取配置中心中的数据的？
客户端会通过一个监听器，里面是实现了一个缓存池，它会实时的从nacos里面拉取数据，它会把服务端的一个md5的值和本地缓存的md5的值进行对比，对比不上的话就会拉取过来，并且去更新md5值，下一次继续对比。

拉的优势：如果是服务端推的话需要消耗大量的资源。

什么是服务雪崩？什么是服务限流？

服务雪崩

因服务提供者的不可用导致服务调用者的不可用，并将不可用逐渐扩大的过程。最底层的服务挂掉，导致上层的服务得不到响应线程池被打满导致这个服务被拖垮，然后它上层的服务也会因为这个原因被拖垮，导致整个请求链路都不可用。

服务熔断

Hystrix

“断路器”本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控 (类似熔断保险丝) ，向调用方返回一个服务预期的，可处理的备选响应 (FallBack) ，而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理的异常，这样就可以保证了服务调用方的线程不会被长时间，不必要的占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

@RestController
public class DeptController {
    @Autowired
    private DeptService deptService;
    /**
     * 根据id查询部门信息
     * 如果根据id查询出现异常,则走hystrixGet这段备选代码
     * @param id
     * @return
     */
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "hystrixGet")
    @RequestMapping("/dept/get/{id}")//根据id查询
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id){
        Dept dept = deptService.queryById(id);
        if (dept==null){
            throw new RuntimeException("这个id=>"+id+",不存在该用户，或信息无法找到~");
        }
        return dept;
    }
    /**
     * 根据id查询备选方案(熔断)
     * @param id
     * @return
     */
    public Dept hystrixGet(@PathVariable("id") Long id){
        return new Dept().setDeptno(id)
                .setDname("这个id=>"+id+",没有对应的信息,null---@Hystrix~")
                .setDb_source("在MySQL中没有这个数据库");
    }
}

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为了避免因某个微服务后台出现异常或错误而导致整个应用或网页报错，使用熔断是必要的。

服务限流

在高并发请求下，对流量进行控制，不至于大量的请求进来将系统打垮。

服务降级

服务降级是指 当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务情况及流量，对一些服务和页面有策略的不处理，或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心业务正常运作或高效运作。说白了，就是尽可能的把系统资源让给优先级高的服务。

/**
 * @Auther: csp1999
 * @Date: 2020/05/20/9:18
 * @Description: Hystrix服务降级 ~
 */
@Component
public class DeptClientServiceFallBackFactory implements FallbackFactory {
    @Override
    public DeptClientService create(Throwable cause) {
        return new DeptClientService() {
            @Override
            public Dept queryById(Long id) {
                return new Dept()
                        .setDeptno(id)
                        .setDname("id=>" + id + "没有对应的信息，客户端提供了降级的信息，这个服务现在已经被关闭")
                        .setDb_source("没有数据~");
            }
            @Override
            public List<Dept> queryAll() {
                return null;
            }
            @Override
            public Boolean addDept(Dept dept) {
                return false;
            }
        };
    }
}

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@Component //注册到spring容器中
//@FeignClient:微服务客户端注解,value:指定微服务的名字,这样就可以使Feign客户端直接找到对应的微服务
@FeignClient(value = "SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT",fallbackFactory = DeptClientServiceFallBackFactory.class)//fallbackFactory指定降级配置类
public interface DeptClientService {
    @GetMapping("/dept/get/{id}")
    public Dept queryById(@PathVariable("id") Long id);
    @GetMapping("/dept/list")
    public List<Dept> queryAll();
    @GetMapping("/dept/add")
    public Boolean addDept(Dept dept);
}

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Hystrix Dashboard 流监控

增加依赖、配置

@SpringBootApplication
// 开启Dashboard
@EnableHystrixDashboard
public class DeptConsumerDashboard_9001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumerDashboard_9001.class,args);
    }
}

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@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //EnableEurekaClient 客户端的启动类，在服务启动后自动向注册中心注册服务
public class DeptProvider_8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptProvider_8001.class,args);
    }
    //增加一个 Servlet
    @Bean
    public ServletRegistrationBean hystrixMetricsStreamServlet(){
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(new HystrixMetricsStreamServlet());
        //访问该页面就是监控页面
        registrationBean.addUrlMappings("/actuator/hystrix.stream");
        return registrationBean;
    }
}

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监控效果如下：
在这里插入图片描述

服务熔断和降级的区别

  • 服务熔断—>服务端：某个服务超时或异常，引起熔断~，类似于保险丝(自我熔断)
  • 服务降级—>客户端：从整体网站请求负载考虑，当某个服务熔断或者关闭之后，服务将不再被调用，此时在客户端，我们可以准备一个 FallBackFactory ，返回一个默认的值(缺省值)。会导致整体的服务下降，但是好歹能用，比直接挂掉强。
  • 触发原因不太一样，服务熔断一般是某个服务（下游服务）故障引起，而服务降级一般是从整体负荷考虑；管理目标的层次不太一样，熔断其实是一个框架级的处理，每个微服务都需要（无层级之分），而降级一般需要对业务有层级之分（比如降级一般是从最外围服务开始）
  • 实现方式不太一样，服务降级具有代码侵入性(由控制器完成/或自动降级)，熔断一般称为自我熔断。

你的微服务项目出现了异常怎样更快速的定位？

SpringBoot admin通过可视化界面的方式可以展示出所有的服务，如果哪个服务出现问题会变色，定位到是哪个服务之后，在里面可以看一些日志来定位到具体的问题。

Ribbon有哪些负载均衡策略

随机的、轮询的、根据权重去调用

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