初识 Spring Cloud

微服务

  开始使用 Spring Cloud 之前，我们先来了解下什么是微服务。

  什么是微服务？

  简单来讲微服务是一种架构风格，一个大型复杂软件应用由一个或多个微服务组成。系统中的各个微服务可被独立部署，各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好地完成该任务。在所有情况下，每个服务代表着一个小的业务组件。
  网上解释微服务的文章很多，具体可以自己去查询。
  通常而言，一个微服务框架的应用程序有下列特性：

• 每个服务都容易被取代
• 服务是以功能来组织的，例如用户界面、前端、推荐系统、账单或是物流等
• 由于功能被拆成多个服务，因此可以由不同的编程语言、数据库实现
• 架构是对称而非分层（即生产者与消费者的关系）

  微服务是一种架构方式，最终肯定需要技术架构去实现。
  微服务的实现方式很多，但是最火的莫过于 Spring Cloud 了。
  那么什么是 Spring Cloud 呢？

Spring Cloud

  Spring Cloud 为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具（例如配置管理，服务发现，熔断器，智能路由，微代理，控制总线，一次性令牌，全局锁定，领导选举，分布式会话，集群）。分布式系统的协调导致锅炉板模式，使用 Spring Cloud 开发人员可以快速实现这些模式的服务和应用程序。它们适用于任何分布式环境，包括开发人员自己的笔记本电脑，裸机数据中心和 Cloud Foundry 等托管平台。

  其主要涉及的组件（部分）如下：

• Eureka：注册中心
• Ribbon：负载均衡
• Hystix：熔断器
• Feign：服务调用
• Zuul：服务网关

  其架构图如下：

一个简单的微服务 Demo

  现在我们模拟一个服务调用的场景，方便后面学习微服务架构。

项目结构

  该 Demo 的项目结构如下：

springcloud-demo
├── pom.xml
├── consumer
│   ├── pom.xml
│   └── src
│       ├── main
│       └── test
└── user-service
    ├── pom.xml
    └── src
        ├── main
        └── test

创建父工程

  微服务中需要创建多个项目，所以我们一般都会创建多模块项目。
  在实际开发中，应该是每个微服务独立一个工程。
  首先我们创建一个父工程springcloud-demo并在pom.xml文件进行如下配置：

<?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>cn.wk.springcloud.demo</groupId>
    <artifactId>springcloud-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.4.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Finchley.SR1</spring-cloud.version>
        <mapper.start.version>2.1.5</mapper.start.version>
        <mysql.version>8.0.13</mysql.version>
    </properties>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!--springcloud-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--通用mapper-->
            <dependency>
                <groupId>tk.mybatis</groupId>
                <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${mapper.start.version}</version>
            </dependency>
            <!--mysql驱动-->
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>${mysql.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.16.20</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

创建服务提供者

  创建一个子模块user-service，继承自父模块springcloud-demo,其对外提供查询用户的服务。

① 添加依赖

  user-service的pom.xml文件配置：

<parent>
    <artifactId>springcloud-demo</artifactId>
    <groupId>cn.wk.springcloud.demo</groupId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>user-service</artifactId>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>tk.mybatis</groupId>
        <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

② 编写代码

  application.yml属性文件配置：

server:
  port: 8081
spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&characterSetResults=utf8&serverTimezone=GMT
    username: root
    password: 123
mybatis:
  type-aliases-package: cn.wk.pojo

  创建一个数据库springcloud，表的 SQL 语句如下：

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for user
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user` (
  `id` int(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(50) NOT NULL,
  `password` varchar(50) NOT NULL,
  `name` varchar(50) NOT NULL,
  `telephone` int(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=15 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of user
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `user` VALUES (1, 'lucy', '123', '章总', 0);
INSERT INTO `user` VALUES (2, 'tom', '666666', '阿斯顿', 0);
INSERT INTO `user` VALUES (3, 'wangwu', '123', '王五', 110);
INSERT INTO `user` VALUES (5, 'skying', '123', '张三', 120);
INSERT INTO `user` VALUES (6, 'zhangsan', '123', '李四', 120);
INSERT INTO `user` VALUES (7, 'lisi', '123', '刘九', 120);
INSERT INTO `user` VALUES (8, 'lucy2', '123', '钱七', 110);
INSERT INTO `user` VALUES (9, 'Jack', '1231313', '王总', 110);
INSERT INTO `user` VALUES (10, 'Jim', '123', '赵六', 222);
INSERT INTO `user` VALUES (11, 'william', '123456789', 'tim', 1501234567);
INSERT INTO `user` VALUES (12, 'william', '123456789', '刘总', 1371234567);
COMMIT;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

  启动类：

@SpringBootApplication
@MapperScan("cn.wk.mapper")
public class UserApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserApplication.class);
    }
}

  实体类：

@Data
@Table(name = "user")
public class User {
    @Id
    @KeySql(useGeneratedKeys = true)
    private Integer id;
    private String username;
    private String password;
    private String name;
    private Integer telephone;
}

  通用mapper：

public interface UserMapper extends Mapper<User> {
}

  Service接口及实现类：

public interface UserService {
    User queryById(Integer id);
}

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Override
    public User queryById(Integer id) {
        return userMapper.selectByPrimaryKey(id);
    }
}

  对外查询的controller接口：

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public User queryById(@PathVariable("id") Integer id) {
        return userService.queryById(id);
    }
}

③ 启动并测试

  当我们在浏览器访问http://localhost:8081/user/1，则会得到如下 JSON 数据：

{"id":1,"username":"lucy","password":"123","name":"章总","telephone":0}

创建服务调用者

  现在我们创建另一个子模块consumer，也继承自父模块springcloud-demo，该模块用来调用子模块user-service。

① 添加依赖

  consumer的pom.xml文件配置：

<parent>
    <artifactId>springcloud-demo</artifactId>
    <groupId>cn.wk.springcloud.demo</groupId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>consumer</artifactId>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

  application.yml属性文件默认即可。

② 编写代码

  首先在启动类注册RestTemplate：

@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {

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

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class);
    }
}

  User实体类：

@Data
public class User {
    private Integer id;
    private String username;
    private String password;
    private String name;
    private Integer telephone;
}

  填写Controller，在其中直接调用RestTemplate，远程访问user-service的服务接口：

@RestController
@RequestMapping("consumer")
public class ConsumerController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("{id}")
    public User queryById(@PathVariable("id") Integer id) {
        return restTemplate.getForObject("http://localhost:8081/user/" + id, User.class);
    }
}

③ 启动并测试

  我们启动两个模块，当在浏览器输入http://localhost:8080/consumer/1，会通过consumer模块调用user-service模块，所以浏览器也会得到如下结果：

{"id":1,"username":"lucy","password":"123","name":"章总","telephone":0}

  虽然我们没有配置consumer的 Tomcat 端口，但其默认端口为 8080 ，通过该模块调用了 8081 端口的模块，达到了服务分割的效果。

项目问题与解决方案

  刚才我们写了什么？

• user-service模块：对外提供了查询用户的接口
• consumer模块：通过RestTemplate访问http://localhost:8080/consumer/{id}接口，能调用另一个模块去查询用户数据

  但上面的 demo 存在如下问题：

• consumer中把url地址硬编码到了代码中，不方便后期维护
• consumer需要记忆user-service的地址，后期若出现变更，需要及时更新
• 服务模块较少易管理，但在如今日益复杂的互联网中，一个项目肯定会拆分出十几甚至几十个微服务，人为管理地址会非常麻烦
• consumer不清楚user-service的状态，其服务宕机也不知道
• user-service只有 1 台 Tomcat 服务器，不具备高可用性
• 即使user-service形成集群，consumer还需自己实现负载均衡

  上面说明的问题，概括一下就是分布式服务必然要面临的问题：

• 服务如何自动注册和发现
• 服务如何实现状态监管
• 服务如何实现负载均衡
• 服务如何实现动态路由
• 服务如何解决容灾问题
• 服务如何实现统一配置

  这些问题，都将在 Spring Cloud 中得到答案。