Spring Cloud微服务入门（三）

服务注册与发现的概念

服务之间相互访问：例如：用户中心与内容中心之间相互调用。

问题：

服务调用需要知道对方的服务地址，地址写在哪里？

如果服务是多个实例部署，该调用哪一个？

如果服务是多个实例部署，每个实例负载如何分配？

解决不用修改代码始终能找到服务的方法：独立的配置文件，让所有的服务读取这个配置。

依然存在的问题：

随着服务越来越多，每个服务部署的实例越来越多，哪个上线，哪个下线不能靠手工维护。

外部配置文件的问题，无法感知服务是不是存活，当只有调用时，才会发现服务存活与否。

服务注册中心。

原理：可以把服务注册与发现类比成一张表。

服务注册与发现的产品

注册中心：

使用Java开发的有：Nacos、Eureka、Zookeeper。

使用Go语言开发的：Consul、CoreDNS。

选择注册与发现的产品：

首先我们学习的Java，更好的兼容，优先选择Java开发的。

其次，Nacos作为后起之秀，当然要借助前辈的优势，所以Nacos能支持的，都支持了。

在Spring Cloud体系上，Alibaba的产品，被称之为第二代微服务的典范，是应用的趋势，所以我们采用Nacos。

服务注册中心：

解决了服务始终能被找到，并且能及时发现服务是否存活的问题。

一般集群都会部署很多个微服务节点。这些节点一般都具备两种角色，称为：“服务的提供者” 和 “服务的消费者”。

“服务提供者”将自己的服务地址等信息登记到“服务注册中心”中，调用者（“服务消费者”）需要的时候，每次都先去“服务注册中心”查询即可。既解决了人工维护微服务节点状态的问题，也能解决多节点间负载均衡的问题。

服务注册与发现-Nacos

下载Nacos：

Redirecting to: https://nacos.io/

登陆Nacos。 https://localhost:8848/nacos

重要的功能：服务管理。配置管理。

使用Nacos

新建Spring Boot的web项目。

导入Spring Cloud Alibaba依赖。

各版本之间的对应。

导入Spring Cloud Alibaba依赖。

在dependencyManagement中加入依赖。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.6.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

在dependencies中加入Nacos依赖。

编写配置文件在application.yml中，进行如下配置：

server:
    servlet:
        context-path:/user
    port:8080
spring:
    application:
        name:  user-center
    cloud:
        nacos:
            discovery:
                server-addr:  127.0.0.1:8848

启动项目，注册服务，在Nacos控制台中，存在配置的应用名称，说明服务注册成功。

引入nacos后的架构

服务调用

常见的服务间调用方式有二种：

RPC（Remote Produce Call）远程过程调用。自定义数据格式，基于原生TCP通信，速度快、效率高，但较为复杂。比如WebService框架CXF，阿里的Dubbo。

HTTP，基于HTTP协议的服务调用。跨平台、跨语言，但HTTP协议的信息较为臃肿，速度较慢。比如HttpClient等。

基于HTTP的服务调用

JDK提供的HttpUrlConnection。

Apache的HttpClient。

Spring封装的RestTemplate。

Feign： NetFlix提供的，在RestTemplate和Ribbon基础上封装。

OpenFeign： Spring提供的，声明式服务调用。

RestTemplate介绍

RestTemplate:

他简化了与HTTP服务的通信方式，统一了RESTful的标准，封装了http链接。

相较于HttpClient等框架，他是一种更优雅的调用方式。

常用方法： getForEntity()、getForObject()。 postForEntity()、postForObject()、postForLocation()。 PUT()、DELETE()等等。

RestTemplate问题

RestTemplate，调用的问题：

地址是写死的，如果地址发生变化怎么办？。

如果部署了多个实例（为了负载均衡）怎么办？

借助DiscoveryClient可以通过服务ID来访问，也可以按特定算法来访问服务的某个实例。

通过服务名让服务始终能找到：

//从注册中心一直只可以找到user-center
list<ServiceInstance>instances =discoveryclient.getInstances(serviceld:"user-center");
//使用是jdk1.8的特性
String targetuRL =instances.stream().map(instance ->instance.geturi().tostring()+"/"+
instance.getServiceId()+"/users/{id}")
.findFirst()//如果有多个实例，只取第一个实例
.orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("当前没有实例"));
log.info(targetURL);
//通过id查询share
Share share =shareMapper.selectByPrimaryKey(id);
//通过share的userid查询userDTO
Integer userId =share.getUserId();
UserDTO userDTO =restTemplate.getForObject(
targetURL,
UserDTO.class,
userId);

使用随机算法，随机访问一个实例：

//从注册中心一直只可以找到user-center
List<ServiceInstance>instances =discoveryclient.getInstances(serviceld:"user-center");
//使用是jdk1.8的特性
List<String>targetuRLS =instances.stream()
.map(instance ->instance.getUri().tostring()+"/"+
instance.getServiceId()+"/users/{id}").collect(Collectors.tolist());//随机一个实例出来
int i =ThreadLocalRandom.current().nextInt(targetURLS.size());String targetuRL =targetURLS.get(i);
log.info(targetURL);

负载均衡简析

负载均衡是对系统的高可用、网络压力的缓解和处理能力扩容的重要手段之一。以上例子中DiscoveryClient实现了简单的负载均衡

但仍然存在问题：

访问服务的代码，实现了负载，但很繁琐。

在业务逻辑中，出现了选择服务实例的代码，耦合高。

Ribbon简介

Ribbon是Netflix开源的客户端侧的负载均衡器。他简化服务调用的开发，并为我们提供一系列的负载均衡的算法。

Ribbon的使用

添加Nacos依赖，因为Nacos依赖了Ribbon，所以不需要额外引入，默认情况下，也不需要加配置。给RestTemplate开启Ribbon：

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

修改服务调用代码：

//通过id查询share
Share share =shareMapper.selectByPrimaryKey(id);//通过share的userid查询userDTO
Integer userId =share.getUserId();
//url直接使用服务名，ribbon会给我们自动选择一个实例执行
UserDTo userDTO =restTemplate.getForObject(
url:"http://user-center/user-center/users/{id}",
JserDTO.class,
userId);

Ribbon的负载均衡规则

Ribbon的负载均衡配置

#细粒度配置，针对某一个服务

user-center:

ribbon:

NFLoadBalancerRuleClassName:com.netflix.loadbalancer.RandomRule

为所有微服务配置负载均衡：在ComponentScan外新建全局Ribbon配置类：

@Configuration

public class DefaultRibbonconfiguration {

@Bean

public IRule ribbonRule(){return new RandomRule();}

所有微服务配置负载均衡：在项目中新增Ribbon配置类

@Configuration
@RibbonClients(defaultConfiguration =DefaultRibbonConfiguration.class)public class RibbonConfiguration {
}

Ribbon的配置项

Ribbon配置属性的方式

<clientName>.ribbon.xxx 如下属性：

NFLoadBalancerClassName: ILoadBalancer实现类。

NFLoadBalancerRuleClassName: Irule实现类。

NFLoadBalancerPingClassName: Iping实现类。

NIWSServerListClassName: ServerList实现类。

NIWSServerListFilterClassName: ServerListFilter实现类

Ribbon懒加载配置

服务重启后，第一次访问会比较慢，原因是Ribbon默认为所有的微服务开启的是懒加载模式，当服务调用到的时候，才会去创建对应的请求连接，如http://user-center/users/1，解决这个问题，需要在application.yml中配置如下：

ribbon:
    eager-load;
        #开启饥饿加载
        enabled:  true
        #细粒度配置，指定服务，如果是多个，使用逗号分隔
        clients:  user-center

Ribbon扩展

在Ribbon的规则中，不支持Nacos的权重，而Nacos权重在实例的应用中，作用很大，可根据机器的配置动态调整所承受的请求量，所以需要扩展Ribbon的负载均衡策略。

编写代码扩展Ribbon支持Nacos权重，继承AbstractLoadBalancerRule，编写代码，开启配置。

@override
public Server choose(Object o){
try {
BaseLoadBalancer loadBalancer =(BaseLoadBalancer)this.getLoadBalancer();
//想要请求的微服务名称
String name =loadBalancer.getName();
NamingService namingService =nacosDiscoveryProperties.namingServiceInstance();
Instance instance =namingService.selectoneHealthyInstance(name);
log.info("选择的实例是：port={},instance ={}",instance.getPort(),instance);
return new NacosServer(instance);
}catch(NacosException e){
e.printstackTrace();
return null;