微服务开发与实战Day05 - 服务保护和分布式事务

news2024/11/15 9:00:28

一、服务保护和分布式事务

二、雪崩问题

微服务调用链路中某个服务故障，引起整个链路中的所有微服务都不可用，这就是雪崩。

1. 雪崩问题产生的原因是什么？

  • 微服务相互调用，服务提供者出现故障或阻塞；
  • 服务调用者没有做好异常处理，导致自身故障；
  • 调用链中的所有服务级联失败，导致整个集群故障

2. 解决问题的思路有哪些？

尽量避免服务出现故障或阻塞

  • 保证代码的健壮性
  • 保证网络畅通；
  • 能应对较高的并发请求

服务调用者做好远程调用异常的后备方案，避免故障扩散。

服务保护技术
SentinelHystrix
线程隔离信号量隔离线程池隔离/信号量隔离
熔断策略基于慢调用比例或异常比例基于异常比率
限流基于QPS，支持流量整形有限的支持
Fallback支持支持
控制台开箱即用，可配置规则、查看秒级监控、机器发现等不完善
配置方式基于控制台，重启后失效基于注解或配置文件，永远生效

3. 服务保护方案 - 请求限流

请求限流：限制访问微服务的请求并发量，避免服务因流量激增出现故障。

4. 服务保护方案 - 线程隔离

线程隔离：也叫做舱壁模式，模拟船舱隔板的防水原理。通过限定每个业务能使用的线程数量二将故障业务隔离，避免故障扩散。

5. 服务保护方案 - 服务熔断

服务熔断：由断路器统计请求的异常比例或慢调用比例，如果超出阈值则会熔断该业务，拦截该接口的请求。熔断期间，所有请求快速失败，全都走fallback逻辑。

失败处理：定义fallback逻辑，让业务失败时不再抛出异常，而是返回默认数据或友好提示。

三、Sentinel

1. 初识Sentinel

Sentinel是阿里巴巴开源的一款微服务流量控制组件。官网地址：home | Sentinel

使用步骤：

（1）sentinel的安装

①下载jar包：Releases · alibaba/Sentinel · GitHub

②运行

将jar包放在任意非中文，不包含任何特殊字符的目录下，重命名为sentinel-dashboard.jar

java -Dserver.port=8090 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8090 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard.jar

③访问 http://localhost:8090

用户名和密码都是sentinel

（2）微服务整合

我们在cart-servicr模块中整合sentinel，连接sentinel-dashboard控制台，步骤如下：

①引入sentinel依赖 pom.xml(cart-service)

<!--sentinel-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> 
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

②修改application.yaml文件，添加下面内容

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8090 # sentinel的控制台地址

③访问cart-service的任意端点

重启cart-service，然后访问查询购物车接口，sentinel的客户端就会将服务访问的信息提交到sentinel-dashboard控制台。并展示出统计信息：

④点击簇点链路菜单，会看到下面的页面：

⑤簇点链路

簇点链路

簇点链路，就是单机调用链路，是一次请求进入服务后经过的每一个被Sentinel监控的资源链。默认Sentinel会监控SpringMVC的每一个Endpoint(http接口)。限流、熔断等都是针对簇点链路中的资源设置的。而资源名默认就是接口的请求路径：

Restful风格的API请求路径一般都相同，这会导致簇点资源名称重复。因此我们需要修改配置，把请求方式+请求路径作为簇点资源名称。

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8090 # sentinel的控制台地址
      http-method-specify: true # 开启请求方式前缀

重启CartApplication，访问购物车相关接口

2. 请求限流

使用步骤：

①在簇点链路后面点击流控按钮，即可对其做限流设置

②双击运行jemter

③把day05资料中的雪崩测试.jmx拖入jmeter

④启动测试

⑤察看结果树和汇总报告

3. 线程隔离

当商品服务出现阻塞或故障时，调用商品服务的购物车服务可能因此而被拖慢，甚至资源耗尽。所以必须限制购物车服务中查询商品这个业务的可用线程数，实现线程隔离。

使用步骤：

①在sentinel控制台中，会出现Feign接口的簇点资源，点击后面的流控按钮，即可配置线程隔离

（5个并发线程，如果单线程QPS为2，则5线程QPS为10）

②修改item-service的ItemController里的queryItemByIds进行测试

@ApiOperation("根据id批量查询商品")
@GetMapping
public List<ItemDTO> queryItemByIds(@RequestParam("ids") List<Long> ids){
  // 模拟业务延迟
  ThreadUtil.sleep(500);
  return itemService.queryItemByIds(ids);
}

③在cart-service里的application.yaml新增tomcat限制

server:
  port: 8082
  tomcat:
    threads:
      max: 50
    accept-count: 25
    max-connections: 100

④重启ItemApplication、ItemApplication2、CartApplication，进行线程隔离测试

⑤查询购物车异常，但其他服务正常

4. Fallback

使用步骤：

①将FeignClient作为Sentinel的簇点资源：application.yaml（cart-service)

feign:
  sentinel:
    enabled: true

②FeignClient的Fallback有两种配置方式：

  • 方式一：FallbackClass，无法对远程调用的异常做处理
  • 方式二：FallbackFactory，可以对远程调用的异常做处理，通常都会选择这种。

案例：给FeignClient编写Fallback逻辑

假如我们有一个FiegnClient如下：

@FeignClient(value = "userservice")
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id})
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

为其编写Fallback逻辑

使用步骤：

①自定义类，实现FallbackFactory，编写对某个FeignClient的fallback逻辑

@Slf4j
public class UserClientFallbackFactory implements FallbackFactory<UserClient> {
    @Override
    public UserClient create(Throwable throwable) {
        // 创建UserClient接口实现类，实现其中的方法，编写失败降级的处理逻辑
        return new UserClient() {
            @Override
            public User findById(Long id) {
                // 记录异常信息，可以返回空或抛出异常
                log.error("查询用户失败", throwable);
                return null;
            }
        };
    }
}

②将刚刚定义的UserClientFallbackFactory注册为一个Bean：

@Bean
public UserClientFallbackFactory userClientFallback() {
    return new UserClientFallbackFactory();
}

③在UserClient接口中使用UserClientFallbackFactory

@FeignClient(value = "userservice", fallbackFactory = UserClientFallbackFactory.class)
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

步骤：hm-api模块

①在hm-api模块下的client新建fallback.ItemClientFallbackFactory

package com.hmall.api.client.fallback;

import com.hmall.api.client.ItemClient;
import com.hmall.api.dto.ItemDTO;
import com.hmall.api.dto.OrderDetailDTO;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.openfeign.FallbackFactory;

import java.util.Collection;
import java.util.List;

@Slf4j
public class ItemClientFallbackFactory implements FallbackFactory<ItemClient> {
    @Override
    public ItemClient create(Throwable cause) {
        return new ItemClient() {
            @Override
            public List<ItemDTO> queryItemByIds(Collection<Long> ids) {
                log.error("查询商品失败！", cause);
                return CollUtils.emptyList();
            }

            @Override
            public void deductStock(List<OrderDetailDTO> items) {
                log.error("扣减商品库存失败！", cause);
                throw new RuntimeException(cause);
            }
        };
    }
}

②在DefaultFeignConfig中新增

    @Bean
    public ItemClientFallbackFactory itemClientFallbackFactory() {
        return new ItemClientFallbackFactory();
    }

③ItemClient

@FeignClient(value = "item-service", fallbackFactory = ItemClientFallbackFactory.class)
public interface ItemClient {
// ... ...
}

④开启sentinel监控 -> cart-service模块的application.yaml

feign:
  sentinel:
    enabled: true

⑤重启CartApplication进行测试

⑥新增流控（注意要删除之前配置的流控规则）

5. 服务熔断

熔断是解决雪崩问题的重要手段。思路是由断路器统计服务调用的异常比例、慢请求比例，如果超出阈值则会熔断该服务，即拦截访问该服务的一切请求；而当服务恢复时，断路器会放行访问该服务的请求。

点击控制台中簇点资源后的熔断按钮，即可配置熔断策略：

步骤：

①新增熔断规则

②线程隔离测试

四、分布式事务

1. 分布式事务

在分布式系统中，如果一个业务需要多个服务合作完成，而且每一个服务都有事务，多个事务必须同时成功或失败，这样的事务就是分布式事务。其中的每个服务的事务就是一个分支事务。整个业务称为全局事务。

下单业务，前端请求首先进入订单服务，创建订单并写入数据库。然后订单服务调用购物车服务和库存服务：

  • 购物车服务负责清理购物车信息
  • 库存服务负责扣减商品库存

2. 初始Seata

Seata是2019年1月蚂蚁金服和阿里巴巴共同开源的分布式事务解决方案。致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务，为用户打造一站式的分布式解决方案。

官网地址：Apache Seata，其中的文档、博客中提供了大量的使用说明、源码分析。

分布式事务解决思路

解决分布式事务，各个子事务之间必须能感知到彼此的事务状态，才能保证状态一致。

2.1 Seata架构

Seata事务管理中有三个重要角色：

  • TC(Transaction Coordinator) - 事务协调者：维护全局和分支事务的状态，协调全局事务提交或回滚。
  • TM(Transaction Manager) - 事务管理器：定义全局事务的范围、开始全局事务、提交或回滚全局事务。
  • RM(Resource Manager) - 资源管理器：管理分支事务，与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态。

3. 部署TC服务

参考文档进行部署：Docs

使用步骤：

①准备数据库表：执行课前资料里提供的seata-tc.sql

②准备配置文件

把课前资料里的下图两个文件上传到虚拟机root根目录下

（注意要根据自己的实际情况更改application.yml里数据库的连接密码）

③加载seata镜像

④检测mysql和nacos是否在hm-net网络里，如果不在则添加进入

查看：

docker inspect nacos
docker inspect mysql

添加：

docker network connect hm-net nacos
docker network connect hm-net mysql

⑤在虚拟机/root下执行以下命令（根据自己的情况改IP地址）

docker run --name seata \
-p 8099:8099 \
-p 7099:7099 \
-e SEATA_IP=192.168.126.151 \
-v ./seata:/seata-server/resources \
--privileged=true \
--network hm-net \
-d \
seataio/seata-server:1.5.2

⑥查看seata运行日志

 docker logs -f seata

⑦在nacos查看服务列表 http://192.168.126.151:8848/

⑧访问 http://192.168.126.151:7099/

用户名和密码都是admin

4. 微服务集成Seata

步骤：以cart-service模块为例

①在项目中引入Seata依赖 pom.xml(cart-service、item-service、trade-service)

  <!--seata-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
  </dependency>

②在application.yaml里添加配置，让微服务找到TC服务地址

注意，需要改成自己的虚拟机地址

同时，在cart-service、item-service、trade-service这三个模块的bootstrap,yaml里配置如下

spring:
  application:
    name: cart-service # 服务名称
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.126.151 # nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 共享配置
          - data-id: shared-jdbc.yaml # 共享mybatis配置
          - data-id: shared-log.yaml # 共享日志配置
          - data-id: shared-swagger.yaml # 共享日志配置
          - data-id: shared-seata.yaml # 共享seata配置

application.yaml实例如下

server:
  port: 8081
hm:
  db:
    database: hm-item
  swagger:
    title: "黑马商城商品管理接口文档"
    desc: "黑马商城商品管理接口文档"
    package: com.hmall.item.controller

③重新启动CartApplication、TradeApplication、ItemApplication、ItemApplication2

5. XA模式

XA规范是X/Open组织定义的分布式事务处理（DTP，Distributed Transaction Processing）标准，XA规范描述了全局的TM与局部的RM之间的接口，几乎所有主流的关系型数据库都对XA规范提供了支持。Seata的XA模式如下：

一阶段的工作：

①RM注册分支事务到TC

②RM执行分支业务sql但不提交

③RM报告执行状态到TC

二阶段的工作：

①TC检测各分支事务执行状态

  • 如果都成功，通知所有RM提交事务
  • 如果有失败，通知所有RM回滚事务

②RM接收TC指令，提交或回滚事务

XA模式的优点是什么？

  • 事务的强一致性，满足ACID原则
  • 常用数据库都支持，实现简单，并且没有代码侵入

XA模式的缺点是什么？

  • 因为一阶段需要锁定数据库资源，等待二阶段结束才释放，性能较差
  • 依赖关系型数据库实现事务

实现XA模式

Seata的starter已经完成了XA模式的自动装配，实现非常简单，步骤如下：

1. 修改application.yaml文件（每个参与事务的微服务），开启XA模式：

seata:
  data-source-proxy-mode: XA # 开启数据源代理的XA模式

在shared-seata.yaml里编辑

2. 给发起全局事务的入口方法添加@GlobalTransactional注解，本例中是OrderServiceImpl中的createOrder方法：

@Override
@GlobalTransactional
public Long createOrder(OrderFormDTO orderFormDTO) {
    // ... ...
}

CartServiceImpl的removeByItemIds()

@Override
@Transactional
public void removeByItemIds(Collection<Long> itemIds) {
    // ... ...
}

ItemServiceImpl里的deductStock()

@Override
@Transactional
public void deductStock(List<OrderDetailDTO> items) {
    // ... ...
}

3. 重启服务并测试

6. AT模式

Seata主推的是AT模式，AT模式同样是分阶段提交的事务类型，不过弥补了XA模型中资源锁定周期过长的缺陷。

阶段一RM的工作：

  • 注册分支事务
  • 记录undo-log(数据快照)
  • 执行业务sql并提交
  • 报告事务状态

阶段二提交时RM的工作：

  • 删除undo-log即可

阶段二回滚时RM的工作：

  • 根据undo-log恢复数据到更新前

简述AT模式与XA模式最大的区别是什么？

  • XA模式一阶段不提交事务，锁定资源；AT模式一阶段直接提交，不锁定资源；
  • XA模式依赖数据库机制实现回滚；AT模式利用数据快照实现数据回滚；
  • XA模式强一致；AT模式最终一致

实现AT模式

步骤：

①添加资料中的seata-at.sql到微服务对应的数据库中：hm-cart、hm-item、hm-trade三个数据库

②修改application.yaml文件，将事务模式修改为AT模式：（不填就默认为AT模式）

③其次，我们要利用@GlobalTransactional标记分布式事务的入口方法：

④重启服务并测试

7. 练习

除了下单业务以外，用户如果选择余额支付，前端会将请求发送到pay-service模块。而这个模块要做三件事情：

  • 直接从user-service模块调用接口，扣除余额付款
  • 更新本地（pay-service)交易流水表状态
  • 通知交易服务（trade-service）更新其中的业务订单状态

显然，这里也存在分布式事务问题。

步骤：

①添加资料中的seata-at.sql到微服务对应的数据库中：hm-pay、hm-trade、hm-user三个数据库

②修改application.yaml文件，将事务模式修改为AT模式（上面已经改过，这里就不演示了）

③在pay-service、trade-service、user-service这三个模块中引入seata的依赖

  <!--seata-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId>
  </dependency>

④同时，在pay-service、trade-service、user-service这三个模块的bootstrap,yaml里配置如下

spring:
  application:
    name: pay-service # 服务名称
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.126.151 # nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 共享配置
          - data-id: shared-jdbc.yaml # 共享mybatis配置
          - data-id: shared-log.yaml # 共享日志配置
          - data-id: shared-swagger.yaml # 共享日志配置
          - data-id: shared-seata.yaml # 共享seata配置

④利用@GlobalTransactional标记分布式事务的入口方法：

com.hmall.pay.service.impl.PayOrderServiceImpl类的tryPayOrderByBalance

    @Override
    @GlobalTransactional
    public void tryPayOrderByBalance(PayOrderFormDTO payOrderFormDTO) {
        // 1.查询支付单
        PayOrder po = getById(payOrderFormDTO.getId());
        // 2.判断状态
        if(!PayStatus.WAIT_BUYER_PAY.equalsValue(po.getStatus())){
            // 订单不是未支付，状态异常
            throw new BizIllegalException("交易已支付或关闭！");
        }
        // 3.尝试扣减余额
        userClient.deductMoney(payOrderFormDTO.getPw(), po.getAmount());
        // 4.修改支付单状态
        boolean success = markPayOrderSuccess(payOrderFormDTO.getId(), LocalDateTime.now());
        if (!success) {
            throw new BizIllegalException("交易已支付或关闭！");
        }
        // 5.修改订单状态
       tradeClient.markOrderPaySuccess(po.getBizOrderNo());
    }

trade-service模块下的OrderServiceImpl

user-service模块下的UserServiceImpl

⑤把user表的balance字段的类型改为无符号整型

ALTER TABLE `user` MODIFY `balance` INT UNSIGNED DEFAULT NULL COMMENT '账户余额';

⑥问题：在PayOrder里amount的单位为分，而扣减余额的时候单位按元来算了，或者balance字段的单位也是分？？？不太清楚

在UserMapper里修改如下进行模拟测试

⑦重启服务进行测试

把Jack用户的余额改为2000，进行测试

ALTER TABLE `user` MODIFY `balance` FLOAT UNSIGNED DEFAULT NULL COMMENT '账户余额';

支付密码：123

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双tab 栏 实现表格高度自适应 遇到的一些问题

双tab 栏 实现表格高度自适应 遇到的一些问题

默认的显式的tab高度自适应无问题&#xff0c;但是另外的显式有问题 原因 非active的tab默认是不加载的&#xff0c;所以读取到的table是0&#xff0c;基于此计算出来的高度自适应必然会出问题 第一步解决&#xff1a;避免懒加载 使用el-tab中自带的lazy属性&#xff0c;避免懒…
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【制作100个unity游戏之27】使用unity复刻经典游戏《植物大战僵尸》，制作属于自己的植物大战僵尸随机版和杂交版9（附带项目源码）

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最终效果 系列导航 文章目录 最终效果系列导航前言选择植物简单绘制选择植物面板渲染卡牌数据 点击选中和移除卡牌修改UI代码控制 开始战斗源码结束语 前言 本节主要实现添加选择植物功能 选择植物 简单绘制选择植物面板 每个卡牌插槽和前面植物卡牌类似&#xff0c;并配置…
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