单体架构
将业务的所有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
耦合度高
分布式架构
根据业务功能对系统进行拆分，每个业务模块作为单独项目开发，称为一个服务。
优点
降低服务耦合
有利于服务升级拓展
缺点
维护复杂
微服务
一种经过良好架构设计的分布式架构方案，微服务架构特征：
单一职责：微服务拆分粒度更小，每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责，避免重复业务开发
面相服务：微服务对外暴露业务接口
自治：团队独立，技术独立，数据独立，部署独立
隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级、避免出现级联问题
缺点：架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高
微服务的上述特性其实是在给分布式结构制定一个标准，进一步降低服务之间的耦合度，提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚、低耦合。因此，可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案。
微服务结构
微服务这种方案需要技术框架来落地，全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。在国内最知名的就是SpringCloud和阿里巴巴Dubbo。
微服务技术对比
| Dubbo | SpringCloud | SpringCloudAlibaba | |
| 注册中心 | zookeeper、Redis | Eureka、Consul | Nacos、Eureka |
| 服务远程调用 | Dubbo协议 | Feign（http协议） | Dubbo、Feign |
| 配置中心 | 无 | SpringCloudConfig | SpringCloudConfig、Nacos |
| 服务网关 | 无 | SpringCloudGateway、Zuul | SpringCloudGateway、Zuul |
| 服务监控和保护 | dubbo-admin、功能弱 | Hystrix | Sentinel |
企业需求
SpringCloud
SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官方网址： https://spring.io/project/spring-cloud
SpringCloud集成了各种微服务功能组件，并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配，从而提供了良好的开箱即用体验：
其中常见的组件包括：
另外，SpringCloud底层是依赖于SpringBoot的，并且有版本的兼容关系，如下：
服务拆分和远程调用
任何分布式架构都离不开服务的拆分，微服务也是一样。
服务拆分注意事项
不同微服务，不要重复开发相同业务。
微服务数据独立，不要访问其他微服务的数据库。
微服务可以将自己的业务暴露为接口，供其他微服务调用。
实现远程调用案例
在order-service服务中，有一个根据id查询订单的接口
大概步骤是这样的：
注册一个RestTemplate的实例到Spring容器
修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法，根据Order对象中的userId查询User
大概步骤
注册一个RestTemplate的实例到Spring容器
修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法，根据Order对象中的userId查询User
将查询的User填充到Order对象，一起返回
注册RestTemplate
首先，我们在order-service服务中的OrderApplication启动类中，注册RestTemplate实例：
package cn.dong.order.web;
import cn.itcast.order.pojo.Order;
import cn.itcast.order.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
@RequestMapping("order")
public class OrderController {
@Autowired
private OrderService orderService;
@GetMapping("{orderId}")
public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {
// 根据id查询订单并返回
return orderService.queryOrderById(orderId);
}
}实现远程调用
修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法：
@Service
punblic class OrderService {
@Autowired
private OrderMapper orderMapper;
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
public Order queryOrderById(Long orderId) {
Order order = orderMapper.findById(orderId);
String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
order.setUser(user);
return order;
}
}提供者与消费者
在服务调用关系中，会有两个不同的角色：
服务提供者：一次业务中，被其它微服务调用的服务。（提供接口给其它微服务）
服务消费者：一次业务中，调用其他微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口）
但是，服务提供者与服务消费者的角色并不是绝对的，而是相对于业务而言。
如果服务A调用了服务B，而服务B又调用可服务C，服务B的角色是什么?
对于A调用B的业务而言：A是服务消费者，B是服务提供者
对于B调用C的业务而言：B是服务消费者，C是服务提供者
因此，服务B既可以是服务提供者，也可以是服务消费者。
Eureka注册中心
假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例，如图：
Eureka的结构和作用
问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决，其中最广为人知的注册中心的Eureka，其结构如下：
order-service如何得知user-service实例地址
地址信息的流程如下：
user-service服务实例启动后，将自己的信息注册到eureka-server（Eureka服务端）
eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
order-service根据服务名称，拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取
order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例
order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址
向该实例地址发起远程调用
order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康
user-service会每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己的状态，称为心跳
当超过一定时间没有发送心跳时，eureka-server会认为微服务实例故障，将该实例从服务列表中剔除
order-service拉取服务时，就能将故障实例排除了
*一个微服务，既可以是服务提供者，又可以是服务消费者，因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端
搭建eureka-server
eureka-server必须是一个独立的微服务
创建eureka-server服务
引入eureka依赖
引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
编写启动类
给eureke-server服务编写一个启动类，一定要添加一个@EnableEurekaServer注解，开启eureka的注册中心功能：
package cn.dong.eureka;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
}
}编写配置文件
编写一个application.yml文件，内容如下
server：
port: 80086
spring:
application:
name: eureka-server
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:80086/eureka启动服务
启动微服务，然后在浏览器访问：http://127.0.0.1:80086
看到下面结果应该是成功了：
服务注册
引入依赖
在user-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
配置文件
在user-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：
spring:
application:
name: userservice
eureka:
client:
service-url:
defualtZone: http://127.0.0.1:80086/eureka启动多个user-service实例
为了演示一个服务有多个实例的场景，我们添加一个SpringBoot的启动配置，在启动一个user-service。
首先，复制原来的user-service启动配置：
然后，在弹窗中，填写信息：
现在，SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置：
启动两个user-service实例：
查看eureka-server管理页面：
服务发现
修改order-service逻辑，向eureka-server拉取user-service的信息，实现服务发现。
引入依赖
之前说过，服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖，因此这一步与服务注册时一致。
在order-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
配置文件
服务发现也需要知道eureka地址，因为第二步与服务注册一致，都是配置eureka信息：
在order-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址
spring:
application:
name: orderservice
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:80086/eureka
服务拉取和负载均衡
最后，去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表，并且实现负载均衡。
在order-service的orderApplication中，给RestTemplate这个Bean添加一个LoadBalanced注解：
修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问url路径，用服务代替ip、端口：
spring会自动从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，然后实现负载均衡。
Ribbon负载均衡
负载均衡原理
SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的。
源码跟踪
根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalanceInterceptor，这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。
LoadBalancerIntercepor
可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：
request.getURI()：获取请求url，本列中就是http://user-service/user/8
originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service
this.loadBalance.execute()：处理服务id，和用户请求
这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型
LoadBalancerClient
继续跟入execute方法：
代码是这样的：
getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取LoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本列中，可以看到获取了8082端口的服务
放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081：
果然实现了负载均衡
负载均衡策略IRule
在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡：
继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：
SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。用一幅图来总结一下：
基本流程如下：
拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service
DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用了localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求
负载均衡策略
负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：
| 内置负载均衡规则类 | 规则描述 |
| RoundRobinRule | 简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。 |
| AvailabilityFilteringRule | 对以下两种服务器进行忽略：（1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。（2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailibilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的<clientName>.<clientConfigNameSpace>.ActiveConnectionsLimit属性进行配置。 |
| WeightedResponseTimeRule | 为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。 |
| ZoneAvoidanceRule | 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房，一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。 |
| BestAvailableRule | 忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。 |
| RandomRule | 随机选择一个可用的服务器。 |
| RetryRule | 重试机制的选择逻辑。 |
默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案
自定义负载均衡策略
通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：
代码方式：在order-service中的orderApplication类中，定义一个新的IRule：
@Bean
public IRule randomRule() {
return new RandomRule();
}配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：
userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule #负载均衡规则*注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改
饥饿加载
Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开机饥饿加载：
ribbon:
eager-load:
enabled: true,
clients: userserviceNacos注册中心
国内公司一般都推崇阿里巴巴的技术，比如注册中心，SpringCloudAlibaba也推出了一个名为Nacos的注册中心。
认识和安装Nacos
Nacos是阿里巴巴的产品，现在是SpringCloud中的一个组件。相比Eureka功能更加丰富，在国内手欢迎程度较高。
windows安装
下载安装包
在Nacos的GitHub页面，提供有下载链接，可以下载编译好的Nacos服务端或者源代码：
GitHub主页：https://github.com/alibaba/nacos
GitHub的Release下载页：https://github.com/alibaba/nacos/releases
如图：
解压
将这个包解压到任意非中文目录下，如图：
目录说明：
bin：启动脚本
conf：配置文件
端口配置
Nacos的默认端口是8848，如果电脑上的其它进程占用了8848端口，先尝试关闭该进程。
如果无法关闭占用8848端口的进程，也可以进入nacos的conf目录，修改配置文件中的端口：
修改其中的内容：
启动
启动非常简单，进入bin目录，结构如下：
然后执行命令即可：
windows命令：
startup.cmd -m standalone
执行后的效果如图：
访问
在浏览器输入地址：http://127.0.0.1:8848/nacos即可：
默认的账号和密码都是nacos，进入后：
Linux安装
Linux或者Mac安装方式与windows类似。
安装JDK
Nacos依赖于JDK运行，索引Linux上也需要安装JDK才行。
上传到某个目录，例如：/usr/local/
然后解压缩：
tar -xvf jdk-8u144-linux-x64.tar.gz
然后重命名为java
配置环境变量：
export JAVA_HOME = /usr/local/java
export PATH =$PATH:$JAVA_HOME/bin
设置环境变量：
source /etc/profile
上传安装包
如图：
上传到Linux服务器的某个目录，例如/usr/local/src目录下：
解压
命令解压缩安装包：
tar -xvf nacos-server-1.4.1.tar.gz
然后删除安装包：
rm -rf nacos-server-1.4.1.tar.gz
目录中最终样式：
目录内部：
端口配置
与windows中类似
启动
在nacos/bin目录中，输入命令启动Nacos：
sh startup.sh -m standalone
Nacos的依赖
父工程：
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>2.2.5.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
客户端：
<!-- nacos客户端依赖包 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
*不要忘了注释掉eureka的依赖
配置nacos地址
在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址：
spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848*不要忘记注释掉eureka的地址
重启
重启微服务后，登录nacos管理页面，可以看到微服务信息：
服务分级存储模型
一个服务可以有多个实例，例如我们的user-service，可以有：
127.0.0.1:8081
127.0.0.1:8082
127.0.0.1:8083
假如这些实例分布全国各地的不同机房，例如：
127.0.0.1:8081，在广州机房
127.0.0.1:8082，在广州机房
127.0.0.1:8083，在深圳机房
Nacos就将同一机房内的实例划分为一个集群。
也就是说，user-service是服务，一个服务可以包含多个集群，如广州、深圳，每个集群下可以有多个实例，形成分级模型，如图：
微服务互相访问时，应该尽可能访问同集群实例，因为本地访问速度更快。当本集群内不可能时，才访问其他集群。例如：
深圳机房内的order-service应该优先访问同机房的user-service。
给user-service配置集群
修改user-service的application.yml文件，添加集群配置：
spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848
discovery:
cluster-name: SZ #集群名称重启两个user-service实例后，可以在nacos控制台看到下面结果：
再次复制一个user-service启动配置，添加属性：
-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=GS
配置如图所示：
启动UserApplication3后再次查看nacos控制台：
同集群优先的负载均衡
默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。
因此Nacos中提供了一个nacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。
给order-service配置集群信息
修改order-service的applicaiton.yml文件，添加集群配置：
spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848
discovery:
cluster-name: SZ #集群名称修改负载均衡规则
修改order-service的application.yml文件，修改负载均衡规则：
userservice:
ribbon:
NFLoadBalanceRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule #负载均衡规则权重配置
实际部署中会出现这样的场景：
服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求。但默认情况下NacosRule是同集群内随机挑选，不会考虑机器的性能问题。
因此，Nacos提供了权重配置控制访问频率，权重越大则访问频率越高。
在nacos控制台，找到user-service的实例列表，点击编辑，即可修改权重：
在弹出的编辑窗口，修改权重：
*如果权重修改为0，则该实例永远不会被访问
环境隔离
Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能。
nacos中可以有多个namespace
namespace下可以有group、service等
不同namespace之间相互隔离，例如不同namespace的服务互相不可见
创建namespace
默认情况下，所有service、data、group都在同一个namespace，名为public：
可以点击页面新增按钮，添加一个namespace：
然后，填写表单：
就能在页面看到一个新的namespace：
给微服务配置namespace
给微服务配置namespace只能通过修改配置来实现。
例如，修改order-service的application.yml文件：
spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848
discovery:
cluster-name: SZ
namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 #命令空间，填ID重启order-service后，访问控制台，可以看到下面的结果：
此时访问order-service，因为namespace不同，会导致找不到userservice，控制台会报错：
Nacos与Eureka的区别
Nacos的服务实例分为两种类型：
临时实例：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认的类型。
非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。
配置一个服务实例永久实例：
spring:
cloud:
nacos:
discovery:
ephemeral: false #设置为非临时实例Nacos和Eureka整体结构类似，服务注册、服务注册、服务拉取、心跳等待，但是也存在一些差异：
Nacos与eureka的共同点：
都支持服务注册和服务拉取
都支持服务提供者心跳方式做健康检测
Nacos与Eureka的区别
Nacos支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测模式
临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除
Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时
Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式；Eureka采用AP方式
