Spring Cloud学习笔记【黑马2024版】

微服务介绍

单体架构：将所有的功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署

优点：
	架构简单
	部署成本低
缺点：
	团队协作成本高
	系统发布效率低
	系统可用性差
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微服务架构：就是把单体服务中的功能模块拆分成多个独立项目

优点：粒度小、团队自治、服务自治
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Spring Cloud

是国内目前使用最广泛的微服务架构
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一、微服务拆分

1.拆分原则

• 什么时候拆分？

  创业型项目：先采用单体架构，快速开发，快速试错。随着规模的扩大，主键拆分。
      【例如】：我们是一个小公司，想到了一个点子，但是由于公司资金和试错能力有限，因此可以先开发一个单体项目，等到项目用户量上来了再拆分成微服务项目。
      
  确定的大型项目：资金充足，目标明确，可以直接选择微服务架构，避免后续拆分的麻烦。
     【例如】：某个大型的车企，想开发一个网上商城，因为这个车企已经有用户寄出了，所以可以直接开发微服务项目。
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• 怎么拆？

  高内聚：每个微服务的职责要尽量单一，包含的业务相互关联度高、完整度高。
  低耦合：每个微服务的功能要相对独立，尽量减少对其它微服务的依赖。
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• 拆分方式

  纵向拆分:按照业务模块来拆分
      【例如】：订单管理、菜品管理、用户管理
  横向拆分:抽取公共服务，提高复用性
      【例如】：记录风险操作日志的操作和发送短信的操作很多场景都需要用到，因此可以拆分出来，避免写过多的冗余代码
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2.拆分服务

2.1 微服务的两种工程结构

• 独立Project：将每个模块拆分成一个Project，但是这些Project都放到同一个文件夹中【大型项目使用】

  以黑马商城为例，黑马商城包含以下几个模块：用户模块、商品模块、购物车模块、订单模块、支付模块。
  由于模块分的很清楚，因此我们纵向拆分，按照模块将单体服务拆分成多个项目，每个项目都是一个project。如果每个项目都是一个Project，那么他们物理上就没有关联了，因此需要创建一个文件夹，将这些Project都放在同一个文件夹中，那么他们物理上就有联系了
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• Maven聚合：大项目还是一个Project，但是它下面的功能模块变成了一个个Module，每个Module最后都是独立打包部署【小型项目使用】

2.2 拆分案例

案例：以Maven聚合的方式拆分黑马商城。

将hm-service中与商品管理相关功能拆分到一个微服务module中，命名为item-service
将hm-service中与购物车有关的功能拆分到一个微服务module中，命名为cart-service

1. 在父工程hmall的基础上，创建一个Maven模块hm-service

2. 给hm-service模块引入需要的依赖

3. 创建模块的启动类

4. 创建包结构

5. 创建配置文件并编写

   1.启动端口不能冲突
   2.设置spring.application.name名字【微服务名字，很重要】
   3.修改数据库的配置
   4.不需要的配置就删了
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6. 将需要的类拷贝过来【Mapper、Service、Controller】

7. 检查没有错误就可以启动子模块

3.出现的问题

问题说明：单体项目的时候，多个表的查询可能会用到多个service或者mapper，但是经过我们拆分之后，调用不到对应的service或者mapper，那么该怎么解决呢？

解决办法：一个服务向另一个服务发起网络请求。看下面的服务治理

二、服务治理

服务治理分为：服务注册、服务发现
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1.远程调用的问题

远程调用的代码是我们提前写好的，但是等到项目上线的时候被调用的服务可能会因为接口压力过大，集群部署，我们的代码只会调用其中的一个服务，不能实现负载均衡。

如果我们指定的服务器挂历了，怎么办？这些都是使用HttpClient等客户端存在的问题。

2.注册中心原理

我们找工作的时候，不知道哪个公司需要招聘程序员。外包公司也不知道哪些人想要当程序员。于是我们和外包公司就将信息都报到中介公司，中介公司就会给我们推荐想要的人选。

注册中心就是上面的原理。每一个服务会将自己的信息都注册到注册信息，注册信息会有一个表维护这些信息。如果我们需要找某个服务的信息，注册中心就会将那个服务的信息返回给我们，我们在这些信息中随机选择一个（负载均衡）。

注册中心会和服务保持通讯，以保证服务是否存活，如果长时间没有通讯，会将服务从注册中心剔除。

服务治理中的三个角色：
	服务提供者:暴露服务接口，供其它服务调用
	服务消费者:调用其它服务提供的接口
	注册中心:记录并监控微服务各实例状态，推送服务变更信息
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消费者如何知道提供者的地址?
	服务提供者会在启动时注册自己信息到注册中心，消费者可以从注册中心订阅和拉取服务信息
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消费者如何得知服务状态变更?
	服务提供者通过心跳机制向注册中心报告自己的健康状态，当心跳异常时注册中心会将异常服务剔除，并通知订阅了该服务的消费者
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当提供者有多个实例时，消费者该选择哪一个?
	消费者可以通过负载均衡算法，从多个实例中选择一个
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3.Nacos注册中心

Nacos是目前国内企业中占比最多的注册中心组件。它是阿里巴巴的产品，目前已经加入SpringCloudAlibaba中。

1. 数据库中创建Nacos使用到的库，将他的表创建出来【有SQL脚本】

2. 准备好Nacos的配置文件【里面指定数据库的类型、数据库地址、数据库名、数据库端口、数据库用户名、数据库密码】

   PREFER_HOST_MODE=hostname
   MODE=standalone
   SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql
   MYSQL_SERVICE_HOST=192.168.150.101
   MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos
   MYSQL_SERVICE_PORT=3306
   MYSQL_SERVICE_USER=root
   MYSQL_SERVICE_PASSWORD=123
   MYSQL_SERVICE_DB_PARAM=characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
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3. 将配置文件上传到服务器，创建Nacos的docker容器

   docker run -d \
   --name nacos \
   --env-file ./nacos/custom.env \
   -p 8848:8848 \
   -p 9848:9848 \
   -p 9849:9849 \
   --network hm-net \
   --restart=always \
   nacos/nacos-server:v2.1.0-slim
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4. 可以通过如下访问

   ip地址:端口号/nacos
   用户名/密码：nacos
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4.服务注册

服务注册：服务启动的时候，都应该将信息注册到注册中心里面

1. 引入Nacos的依赖

   <!--nacos 服务注册发现-->
   <dependency>
       <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
   </dependency>
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2. 配置Nacos地址

   spring:
     application:
       name: item-service # 服务名称
     cloud:
       nacos:
         server-addr: 192.168.150.101:8848 # nacos地址
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3. 启动服务即可

5.服务发现

服务发现：服务的调用者在调用服务的时候，应该在注册中心拉取服务列表

1. 引入依赖

   <!--nacos 服务注册发现-->
   <dependency>
       <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
   </dependency>
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2. 配置Nacos地址

   spring:
     cloud:
       nacos:
         server-addr: 192.168.150.101:8848
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3. 拉取服务列表

   //1.注入对象【SpringCloud的规范就是这个】
   @Autowired
   private DiscoveryClient discoveryClient;
   //2.在具体的方法中根据实例的id获取服务的实例
   List<ServiceInstance> instances=discoveryClient.getInstances("item-service")//nacos的实例id默认是服务的名称
   //3.判断集合是否为空
   if(CollUtils.isEmpyt(instances)){
       return;
   }
   //4.不为空，根据负载均衡选一个实例
   ServiceInstance instance=instances.get(RandomUtils.randomInt(instances.size()))
   //5.然后调用HttpClient等客户端发送方法【instance的getUri方法可以获取ip地址和端口号】
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6.OpenFeign

问题：上面的服务发现代码太复杂了，我们单体服务只用写一行代码，到了微服务就要写这么多行代码吗？

解答：OpenFeign可以用来解决这个问题，他是一个声明式的Http客户端，可以让我们更简单的写Http请求

6.1 快速入门

1. 引入依赖【两个】

     <!--openFeign-->
     <dependency>
         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
     </dependency>
     <!--负载均衡器-->
     <dependency>
         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
     </dependency>
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2. 启动类加上@EnableFeignClients注解，启动OpenFeign功能

   //如果FeignClient不在SpringBootApplication的扫描范围内可以在@EnableFeignClients中指定扫描范围
   @EnableFeignClients(basePackages="come.hmall.api.clients")
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3. 编写接口【就代替了原本一大堆的代码】

   //@FeignClient注解告诉java，这就是一个Feign的客户端
   //value属性就说明以后拉取的是对应id的服务
   //里面默认使用了负载均衡算法
   @FeignClient("item-service")
   public interface ItemClient {
   
       //这个请求路径【请求的端口号和ip在负载均衡那里已经自动获取了】
       @GetMapping("/items")
       //请求返回的类型会根据反射自动装配到我们的返回值中
       //@RequestParam是请求的参数
       List<ItemDTO> queryItemByIds(@RequestParam("ids") Collection<Long> ids);
   }
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4. 在需要发送请求的地方调用接口即可

   //注入对象
   @AutoWired
   private ItemClient itemClient;
   
   //需要的地方调用方法
   List<ItemDTO> items=itemClient.queryItemByIds();
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6.2 连接池

OpenFeign允许指定连接方式，但是默认方式由于使用jdk的远程Client，所以不支持连接池。【HttpClient和OkHttp都支持连接池】

1. 引入feign对OKHttp的支持的依赖

   <!--OK http 的依赖 -->
   <dependency>
     <groupId>io.github.openfeign</groupId>
     <artifactId>feign-okhttp</artifactId>
   </dependency>
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2. 配置文件中开启连接池

   feign:
     okhttp:
       enabled: true # 开启OKHttp功能
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6.3 日志输出【多数情况不需要开启】

OpenFeign需要输出日志需要符合两个条件：

1. FeignClient所在的包日志级别为debug
2. Feign的日志级别在NONE以上

Feign的日志级别：
	NONE:不记录任何日志信息，这是默认值。
	BASIC:仅记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间
	HEADERS:在BASIC的基础上，额外记录了请求和响应的头信息
	FULL:记录所有请求和响应的明细，包括头信息、请求体、元数据。
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1. 定义一个类定义Feign的日志级别

   public class DefaultFeignConfig {
       @Bean
       public Logger.Level feignLogLevel(){
           return Logger.Level.FULL;//日志级别
       }
   }
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2. 如果需要局部配置，则在对应的FeignClient中配置configuration属性

   @FeignClient(value = "item-service", configuration = DefaultFeignConfig.class)
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3. 如果需要全局配置，则在启动类的EnableFeignClients，添加defaultConfiguration属性

   @EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfig.class)
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6.4 最佳实践【两个方案】

我们刚才只是在一个服务中使用OpenFeign发送了请求。但是这个请求在很多服务中都能使用到，如果每次都写一边，会很麻烦。我们能否把这个请求抽象成一个公共的呢？

• 方案一：模块拆分

  

  1.将一个模块抽象成三个子模块，一个模块专门存放Feign的API
  2.其他的模块需要发送Feign请求的时候直接引入对应模块的依赖
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• 方案二：再写一个模块

  

  1.创建一个模块，和其他模块同级别，这个模块只存放Feign的API
  2.其他接口需要调用的时候直接引入模块API
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三、远程的调用

四、请求路由

身份认证

配置管理

服务保护

分布式事务

异步通信

消息可靠性

延迟消息

分布式搜索

倒排索引

数据聚合