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SpringCloud微服务框架

（一）认识微服务
- 服务架构演变
- SpringCloud
（二）微服务拆分案例
- 服务拆分
- 服务间调用
（三）eureka注册中心
- 远程调用的问题
- eureka原理
- 搭建EurekaServer
- 服务注册
- 服务发现
（四）Ribbon负载均衡原理
- 负载均衡原理
- 负载均衡策略
- 懒加载
（五）nacos注册中心
- 认识和安装Nacos
- Nacos快速入门
- Nacos服务分级存储模型
- Nacos环境隔离

（一）认识微服务

服务架构演变

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。

在这里插入图片描述

分布式架构:根据业务功能对系统进行拆分，每个业务模块作为独立项目开发，称为一个服务。

在这里插入图片描述
微服务

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。
面向服务: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

在这里插入图片描述

单体架构特点:
简单方便，高度耦合，扩展性差，适合小型项目。例如:学生管理系统
分布式架构特点:
松耦合，扩展性好，但架构复杂，难度大。适合大型互联网项目，例如:京东、淘宝
微服务:一种良好的分布式架构方案。
优点:拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低·缺点:架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高

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和阿里巴巴的Dubbo。
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企业需求：

SpringCloud

SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址: https://spring.io/projects/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:

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（二）微服务拆分案例

服务拆分

服务拆分注意事项
1.单一职责:不同微服务，不要重复开发相同业务
2．数据独立:不要访问其它微服务的数据库
3．面向服务:将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用

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启动项目，在浏览器中输入http://localhost:8080/order/id，http://localhost:8081/user/id
两个项目都能够根据id查询出对应的数据。

服务间调用

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注册RestTemplate

在order-service的OrderApplication中注册RestTemplate

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

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

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

修改order-service中的OrderService的queryOrderById方法：

@Service
public class OrderService {
    @Resource
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
       //查询用户
        String url="http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();
        User user=restTemplate.getForObject(url,User.class);
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }
}

提供者与消费者

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，调用其它微服务的服务。(调用其它微服务提供的接口)

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（三）eureka注册中心

远程调用的问题

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eureka原理

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在EEureka架构中，微服务角色有两类:
EurekaServer:服务端，注册中心
记录服务信息
心跳监控
EurekaClient:客户端
Provider:服务提供者，例如案例中的user-service注册自己的信息到EurekaServer
每隔30秒向EurekaServer发送心跳
consumer:服务消费者，例如案例中的 order-service根据服务名称从EurekaServer拉取服务列表基于服务列表做负载均衡，选中一个微服务后发起远程调用

搭建EurekaServer

在这里插入图片描述
搭建EurekaServer

1.创建项目，引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖

<dependency> 
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>

2.编写启动类，添加@EnableEurekaServer注解

3.添加application.yml文件，编写下面的配置：

server:
  port: 10086
spring:
 application:
  name: eurekaserver
  eureka:
   client:
    service-url:  defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka/

服务注册

注册user-service

在user-service项目引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client的依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>

在application.yml文件，编写下面的配置：

spring:
  application:
     name: userservice
     eureka:
      client:
      service-url:
          defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka/

order-service完成服务注册

order-service虽然是消费者，但与user-service一样都是eureka的client端，同样可以实现服务注册：
1.在order-service项目引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client的依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eurekaclient</artifactId>
   </dependency>

2.在application.yml文件，编写下面的配置：

spring:
  application:
    name: orderservice
    eureka:
      client:
        service-url:
             defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka/

1．服务注册
·引入eureka-client依赖
·在application. yml中配置eureka地址
2.无论是消费者还是提供者，引入eureka-client依赖知道eureka地址后，都可以完成服务注册

服务发现

在order-service完成服务拉取

服务拉取是基于服务名称获取服务列表，然后在对服务列表做负载均衡
1.修改OrderService的代码，修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();

2.在order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解：

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

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（四）Ribbon负载均衡原理

负载均衡原理

在这里插入图片描述

负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是一个叫做IRule的接口来定义的，每一个子接口都是一种规则：

在这里插入图片描述

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：
1.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();
   }

2.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:
ribbon:
  NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule# 负载均衡规则

懒加载

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，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true # 开启饥饿加载 
      clients: userservice # 指定对userservice这个服务饥饿加载

在这里插入图片描述

（五）nacos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，在国内受欢迎程度较高。
在这里插入图片描述

Nacos服务搭建
a.下载安装包
GitHub主页：https://github.com/alibaba/nacos
GitHub的Release下载页：https://github.com/alibaba/nacos/releases
b.解压
c.在bin目录下运行指令：startup.cmd -m standalone

Nacos快速入门

服务注册到Nacos

1.在cloud-demo父工程中添加spring-cloud-alilbaba的管理依赖：

<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>

2.注释掉order-service和user-service中原有的eureka依赖。
3.添加nacos的客户端依赖：

<!-- nacos客户端依赖 -->
<dependency>
   <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
      </dependency>

4.修改user-service&order-service中的application.yml文件，注释eureka地址，添加nacos地址：

spring:
  cloud:
    nacos:
       server-addr: localhost:8848 # nacos 服务端地址

在这里插入图片描述

Nacos服务分级存储模型

在这里插入图片描述

服务调用尽可能选择本地集群的服务，跨集群调用延迟较高
本地集群不可访问时，再去访问其它集群

服务集群属性

1.修改application.yml，添加如下内容：

spring:
cloud:
  nacos:   
    server-addr: localhost:8848 # nacos 服务端地址    
      discovery: 
          cluster-name: HZ # 配置集群名称，也就是机房位置，例如：HZ，杭州

2.在Nacos控制台可以看到集群变化：

在这里插入图片描述

根据集群负载均衡

1.修改order-service中的application.yml，设置集群为HZ：

spring:
 cloud:
    nacos:
       server-addr: localhost:8848 # nacos 服务端地址 
          discovery:  
              cluster-name: HZ # 配置集群名称，也就是机房位置

2.然后在order-service中设置负载均衡的IRule为NacosRule，这个规则优先会寻找与自己同集群的服务

userservice:
 ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

在这里插入图片描述
根据权重负载均衡

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
Nacos提供了权重配置来控制访问频率，权重越大则访问频率越高

1.在Nacos控制台可以设置实例的权重值，首先选中实例后面的编辑按钮

在这里插入图片描述

2.将权重设置为0.1(0-1)，测试可以发现8081被访问到的频率大大降低

在这里插入图片描述

Nacos环境隔离

在这里插入图片描述

1.在Nacos控制台可以创建namespace，用来隔离不同环境

在这里插入图片描述

2.然后填写一个新的命名空间信息：

在这里插入图片描述

3.保存后会在控制台看到这个命名空间的id：

在这里插入图片描述

4.修改order-service的application.yml，添加namespace

spring:
 datasource:
     url: jdbc:mysql://localhost:3306/heima?useSSL=false
         username: root
             password: 123
                driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver 
                  cloud:
                      nacos:
                         server-addr: localhost:8848 
                             discovery:
                        cluster-name: SH # 上海
                               namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间，填ID