一、认识微服务
项目的架构方式有：单体架构、分布式架构、微服务架构
- 随着互联网行业的发展，对服务的要求也越来越高，项目架构也从单体架构逐渐演变为现在流行的微服务架构。
- 这些架构之间有怎样的差别呢？
1、单体架构
**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。
单体架构的优缺点如下:
优点：
- 架构简单
- 部署成本低
缺点：
- 代码耦合度高（维护困难、升级困难
**总结** ：适用于功能简单的小型项目开发，开发速度快
2、分布式布局
**分布式（SOA）架构**：
根据业务功能对系统做拆分，每个业务功能模块作为独立项目开发，称为一个服务。
分布式架构的优缺点：
**优点：**
- 降低服务耦合
- 有利于服务升级和拓展
**缺点：**
- 服务调用关系错综复杂1
**总结**：分布式架构虽然降低了服务之间的耦合，但是服务拆分时也有很多问题需要思考：
- 服务拆分的粒度如何界定？（架构师负责）
- 服务之间如何调用？
- 服务的调用关系如何管理？
人们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。
3、微服务架构
微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构SOA方案。
微服务的架构特征：
- 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
- 自治：团队独立、技术独立、数据独立，独立部署和交付
- 面向服务：服务提供统一标准的接口，与语言和技术无关
- 隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题
- **微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准，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。
&- 微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构SOA方案 。
1. 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，电子图书借阅系统。
2. 分布式架构特点：松耦合，扩展性好，但架构复杂，难度大。
3. 微服务架构：一种良好的分布式架构方案【主流】
优点：拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低
缺点：架构复杂，运维、监控、部署难度提高
4、微服务对比
1.微服务架构：
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和阿里巴巴的Dubbo。
Dubbo | SpringCloud | SpringCloudAlibaba | |
|---|---|---|---|
| 注册中心 | zookeeper | Eureka、Consul | Nacos、Eureka |
| 服务远程调用 | Dubbo | 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 | Hystix | Sentinel |
SpringCloud = SpringCloud Netflix(网飞，最大流媒体播放平台)
SpringCloud Alibaba(阿里开源的微服务解决方案)
SpringCloud Tencent(腾讯开源的微服务解决方案，还不成熟)
微服务 { S p r i n g C l o u d + F e i g n { 使用 S p r i n g c l o u d 技术 服务接口采用 R e s t f u l 风格 服务调用采用 F e i g n 方式 S p r i n g C l o u d A l i b a b a + F e i g n { 使用 S p r i n g C l o u d A l i b a b a 技术栈 服务接口采用 R e s t f u l 风格 服务调用采用 F e i g n 方式 S p r i n g C l o u d A l i b a b a + D u b b o { 使用 S p r i n g C l o u d A l i b a b a 技术栈 服务接口采用 D u b b o 协议标准 服务器调用采用 D u b b o 方式 D u b b o 原始模式 { 基于 D u b b o 老旧技术体系 服务接口采用 D u b b o 协议标准 服务调用采用 D u b b o 方式 微服务 \begin{cases} Spring Cloud+Feign &\begin{cases}使用Springcloud技术\\\\ 服务接口采用Restful风格 \\\\ 服务调用采用Feign方式 \end{cases}\\\\ SpringCloudAlibaba+Feign &\begin{cases} 使用SpringCloudAlibaba技术栈\\\\ 服务接口采用Restful风格\\\\ 服务调用采用Feign方式\\ \end{cases}\\\\ SpringCloudAlibaba+Dubbo &\begin{cases} 使用SpringCloudAlibaba技术栈\\\\ 服务接口采用Dubbo协议标准\\\\ 服务器调用采用Dubbo方式 \end{cases}\\\\ Dubbo原始模式 &\begin{cases} 基于Dubbo老旧技术体系\\\\ 服务接口采用Dubbo协议标准\\\\ 服务调用采用Dubbo方式 \end{cases} \end{cases} 微服务⎩ ⎨ ⎧SpringCloud+FeignSpringCloudAlibaba+FeignSpringCloudAlibaba+DubboDubbo原始模式⎩ ⎨ ⎧使用Springcloud技术服务接口采用Restful风格服务调用采用Feign方式⎩ ⎨ ⎧使用SpringCloudAlibaba技术栈服务接口采用Restful风格服务调用采用Feign方式⎩ ⎨ ⎧使用SpringCloudAlibaba技术栈服务接口采用Dubbo协议标准服务器调用采用Dubbo方式⎩ ⎨ ⎧基于Dubbo老旧技术体系服务接口采用Dubbo协议标准服务调用采用Dubbo方式
Restful风格：
使用HTTP方法来表示对资源的操作(get,post,delete,put)
1.使用统一的资源标识符（URI）来唯一标识和定位资源。
2.使用统一的资源标识符（URI）来唯一标识和定位资源。
3.无状态性
5、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,其中常见的组件包括:
微服务 { 服务注册发现 { E u r e k a N a c o s C o n s u l 服务远程调用 { O p e n F e i g n D u b b o 服务链路监控 { Z i p k i n S l e u t h 统一配置原理 { S p r i n g C l o u d C o n f i g N a c o s 统一网关路由 { S p r i n g C l o u d G a t e W a y Z u u l 流控、降级、保护 { H y s t i x S e n t i n e l 微服务 \begin{cases} 服务注册发现 &\begin{cases}Eureka\\\\Nacos\\\\Consul \end{cases}\\\\ 服务远程调用 &\begin{cases}OpenFeign\\\\Dubbo \end{cases}\\\\ 服务链路监控 &\begin{cases}Zipkin\\\\Sleuth\end{cases}\\\\ 统一配置原理 &\begin{cases}SpringCloudConfig\\\\Nacos\end{cases}\\\\ 统一网关路由 &\begin{cases}SpringCloudGateWay\\\\Zuul\end{cases}\\\\ 流控、降级、保护 &\begin{cases}Hystix\\\\Sentinel\end{cases}\\\\ \end{cases} 微服务⎩ ⎨ ⎧服务注册发现服务远程调用服务链路监控统一配置原理统一网关路由流控、降级、保护⎩ ⎨ ⎧EurekaNacosConsul⎩ ⎨ ⎧OpenFeignDubbo⎩ ⎨ ⎧ZipkinSleuth⎩ ⎨ ⎧SpringCloudConfigNacos⎩ ⎨ ⎧SpringCloudGateWayZuul⎩ ⎨ ⎧HystixSentinel
另外，SpringCloud底层是基于SpringBoot的，并且有版本的兼容关系:
- https://spring.io/projects/spring-cloud#getting-started
SpringBoot= Spring + SpringMVC = 内置tomcat服务器
SpringCloud基于SpringBoot
二、服务拆分和远程调用【重点】
1、服务拆分原则
- 不同微服务，不要重复开发相同业务
- 微服务数据库独立，不要访问其它微服务的数据库
- 微服务可以将自己的业务暴露为接口，供其它微服务调用
2、服务拆分示例
1、假设现有cloud-demo：父工程，管理依赖
- order-service：订单微服务，负责订单相关业务
- user-service：用户微服务，负责用户相关业务
实现：
- 订单微服务和用户微服务都必须有各自的数据库，相互独立
- 订单服务和用户服务都对外暴露Restful的接口
- 订单服务如果需要查询用户信息，只能调用用户服务的Restful接口，不能直接查询用户数据库
2、导入相关配置：
1）、配置项目使用的JDK
注意：导入项目会同时把别人的idea配置导入，因此必须检查Maven配置改成自己的，检查两个服务的application.yml
中，MySQL的密码，ctrl + shift + r : 全局搜索替换。
server:
port: 8080
spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloud_order?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true
username: root
password: root
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
3、实现远程调用案例
1、在order-service服务中，有一个根据id查询订单的接口：根据id查询订单，返回值是Order对象。
2、在user-service中有一个根据id查询用户的接口。
修改order-service中的根据id查询订单业务，要求在查询订单的同时，根据订单中包含的userId查询出用户信息，一起返回。
大概的步骤是这样的：
- 注册一个RestTemplate的实例到Spring的IoC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
4、注册RestTemplate
首先在order-service服务中的OrderApplication启动类中，注册RestTemplate实例：
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
}
//主要用来发送基于HTTP协议的RestFul风格的请求
@Bean
public RestTemplate getRestTemplate(){
return new RestTemplate();//get,post,put,delete
}
}
接下来实现远程调用RPC
修改order-service服务中的cn.itcast.order.service包下的OrderService类中的queryOrderById方法：
@Service
public class OrderService {
@Autowired
private OrderMapper orderMapper;
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
public Order queryOrderById(Long orderId) {
// 1.查询订单
Order order = orderMapper.findById(orderId);
// 2.新增代码：远程调用RPC（模拟浏览器通过网络调用用户服务查询用户信息）
String url ="http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
// 3.把查询到用户信息放到order对象中
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}
}
之后进行测试。
5、小结
在一次的服务调用关系中，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，调用其它微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口）
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的。因此一个服务既可以是服务提供者，也可以是服务消费者。
三、Eureka注册中心【重点】
假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例（多个tomcat）
现在来思考下面这些问题：
- order-service在发起远程调用的时候，该如何得知user-service其中一个实例的ip地址和端口？
- 有多个user-service实例地址，order-service调用时该如何选择（负载均衡）？
- order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？
1、Eureka的结构和作用【理解】
这些问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决，其中最广为人知的注册中心就是Eureka，其结构如下：
回答之前的各个问题。
问题1：order-service如何得知user-service实例地址？
> 答案：
> - user-service服务实例启动后，将自己的信息注册到eureka-server（Eureka服务端）。这个叫服务注册
> - 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
问题2：order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例？
> 答案：
> - order-service从实例列表中利用负载均衡Ribbon算法（默认也是轮询）选中其中一个实例地址
> - 向该实例地址发起远程调用（RestTemplate）
问题3：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？
> 答案：
> - 所有的微服务每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己状态，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
接下来需要实践的步骤：
01、搭建EurekaServer
02、将user-service、order-service都注册到eureka
03、在order-service中完成服务拉取、然后通过负载均衡挑选一个服务，实现远程调用
2、搭建EurekaServer
1.搭建注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务。
注意：
1）、放置到父工程cloud-demo目录下
2）、继承父工程：cloud-demo
2.引入eureka依赖
引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
3.编写启动类
给eureka-server服务编写一个启动类：
#添加@EnableEurekaServer注解，开启eureka的注册中心功能
@SpringBootApplication
//============================================
@EnableEurekaServer //开启eureka的注册中心功能
public class EurekaApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
}
}
4.编写配置application.yml文件，内容如下：
server:
port: 10086 #指端口
spring:
application:
name: eureka-server #服务名称
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
#注意层级：和service-url保持相同缩进
fetch-registry: false #是否从eureka上拉取服务
register-with-eureka: false #是否将自己注册到eureka
5.启动服务
启动微服务，然后在浏览器访问：http://127.0.0.1:10086
观察是否出现SpringEureka界面。
3、服务注册
将user-service注册到eureka-server中
1.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>
<!-- eureka客户端依赖，注意：是client不是server-->
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
2.添加配置
在user-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：
#spring:
application:
name: userservice #服务的名称
#顶头写
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka #Eurek服务器的地址
3.启动多个用户服务实例
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，再启动一个user-service。
首先，通过idea的运行端口复制原来的user-service启动配置。
然后，在弹出的窗口中，填写信息： -Dserver.port=8082
现在，SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置：
不过，第一个是8081端口，第二个是8082端口。
查看eureka-server管理页面：http://localhost:10086/
4.服务发现
1）引入依赖: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>
2）配置文件:服务发现也需要知道eureka地址，因此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
#顶头写
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
3）服务拉取和选择实例
订单信息时，订单服务需要到eureka-server中拉取userservice服务的实例列表，并且选择其中一个可用的实例，只需要简单配置即可：
1、修改远程访问地址：修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法
- 访问的url路径，用服务名代替ip、端口
public Order queryOrderById(Long orderId) {
// 1.查询订单
Order order = orderMapper.findById(orderId);
//==========================修改位置=====================
//String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}
- 其中服务名称：需要和user-service服务的application.yml中保持一致。
2、配置自动选择实例：在创建RestTemplate这个Bean时，必须添加注解@LoadBalanced
4) 测试
重启订单服务，访问订单ID为101的信息：(http://localhost:8080/order/101)。
spring会自动帮助我们从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。
4、小结
1. 搭建EurekaServer
- 引入eureka-server依赖
- 添加@EnableEurekaServer注解
- 在application.yml中配置eureka地址userservice
2. 服务注册：所有的微服务把自己的IP地址和端口告诉Eureka服务端**
- 引入eureka-client依赖
- 在application.yml中配置eureka地址
3. 服务发现
- 引入eureka-client依赖
- 在application.yml中配置eureka地址
- 给RestTemplate添加@LoadBalanced注解
- 在代码中发起远程调用时：必须用服务提供者的名称，而不是IP和端口
四、Ribbon负载均衡
- 添加@LoadBalanced注解，即可实现负载均衡功能，原理呢？
1、负载均衡原理
代码中是http://userservice/user/1，怎么变成http://localhost:8081的呢？
- String url ="http://userservice/user/"+order.getUserId();
//将远程接口的返回的json格式的对象直接反序列化为指定类型的对象
- User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
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。
2、源码跟踪【了解】
为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。
LoadBalancerInterceptor 帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。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，替换服务名称。
下面进行一下源码跟踪：
1）LoadBalancerInterceptor
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uri，本例中就是 http://userservice/user/1
- `originalUri.getHost()`：获取uri路径的主机名，其实就是服务id：`userservice`
- `this.loadBalancer.execute()`：处理服务id和用户请求。
这里的`this.loadBalancer`是`LoadBalancerClient`类型，我们继续跟入。
- 额外补充一点：
URL：Uniform Resource Locator，统一资源定位符；是一种具体的URI，它不仅唯一标识资源，而且还提供了定位该资源的信息，比如http://localhost:8081/user/1
URI ：Uniform Resource Identifier，统一资源标识符；是一种语义上的抽象概念，可以是绝对的，也可以是相对的，而URL则必须提供足够的信息来定位，比如http://userservice/user/1， /user/1
2）RibbonLoadBalancerClient
继续跟入execute方法：
- getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，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。本例中，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。
3、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:
继续跟入
继续跟踪源码：chooserServer方法，发现这么一段代码
继续查看这个rule是什么？
这里的rule默认值是一个`RoundRobinRule`，看类的介绍：
这不就是轮询的意思嘛。
负载均衡Ribbon，默认的规则是`RoundRobinRule`轮询；但是现在Ribbon被集成SpringCloud中，SpringCloud修改
了默认的规则，改成了ZoneAvoidanceRule,到这里，整个负载均衡的流程我们就清楚了
4、流程梳理【理解】
SpringCloud Ribbon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userservice
- DynamicServerListLoadBalancer根据userservice到eureka拉取服务列表
- eureka server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localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求
5、策略选择
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。 |
| 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AvailabilityFilteringRule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 | 默认策略：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 |
- https://cloud.spring.io/spring-cloud-netflix/multi/multi_spring-cloud-ribbon.html#_customizing_the_ribbon_client
注意：
netflix提供的ribbon组件，默认的负载均衡策略：RoundRobinRule（轮询）但是，SpringCloud修改了默认的策略：
ZoneAvoidanceRule（修改位置：RibbonClientConfiguration）
自定义策略【了解】
- 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(); //随机策略
}
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
#在BaseLoadBalancer的initWithNiwsConfig方法中获取策略
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**ZoneAvoidanceRule**，不做修改。
6、饥饿加载
Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问userservice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
一般将经常被远程调用的微服务启用饥饿加载
#在订单服务（请求发起方）中添加
ribbon:
eager-load: #饥饿加载：在项目启动时加载服务列表
enabled: true #开启饥饿加载
clients: # 指定启动时拉取的服务列表 饥饿加载的服务列表
- userservice
#- goodservice
7、小结
1. Ribbon负载均衡规则
- 规则接口是IRule
- 默认实现是ZoneAvoidanceRule，根据zone选择服务列表，然后轮询
2. 负载均衡自定义方式
- 代码方式：配置灵活，但修改时需要重新打包发布
- 配置方式：直观，方便，无需重新打包发布，但是无法做全局配置
- 一般直接使用默认策略，不要修改
3. 饥饿加载
- 开启饥饿加载：在项目启动时，LoadBalanceClient
- 指定饥饿加载的微服务名称
五、注册中心
1、认识和安装Nacos
注册中心有很多同类的实现，比如阿里巴巴开源的SpringCloudAlibaba也推出了一个名为Nacos的注册中心。
- Nacos是阿里巴巴的产品，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。
2、服务注册&发现【重点】
Nacos是SpringCloudAlibaba的组件，而SpringCloudAlibaba也遵循SpringCloud中定义的服务注册、服务
发现规范。因此使用Nacos和使用Eureka对于微服务来说，并没有太大区别。
1）引入依赖:
在cloud-demo父工程的pom文件中的`<dependencyManagement>`中引入SpringCloudAlibaba的依赖：
------------------------------------------------------------
- 注意：
1、不要删掉之前的spring-cloud-dependencies的依赖
2、下面的坐标是新增，不是替换
3、必须放到<dependencyManagement>中
<dependencyManagement>
<dependencies>
<!-- springCloud，不用eureka，还要用他的ribbon -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<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>
(1)、import:
用来解决maven单继承的问题Maven的继承和Java的继承一样，只能单继承，无法实现多继承，你是否想过我们如果
要继承多个父模块的时候应该怎么做呢？或许你会想只往一个父模块中添加jar包依赖，只继承一个父模块就可以了,
但是这样的话所有的jar包都混合在一起了，jar包分类就不在清晰了。
(2)、pom:
type标签的默认值是jar，代表我们依赖导入的是一个jar包，现在我们设置成了pom，说明导入的是一个父模块，
scope标签中的值import代表把父模块中的jar包导入进来。
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
这种方式只能用在<dependencyManagement></dependencyManagement>中。
(3)、然后在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖：
注意：不要忘了注释掉eureka-client的依赖
<!--<dependency>-->
<!-- <groupId>org.springframework.cloud</groupId>-->
<!-- <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>-->
<!--</dependency>-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
2）配置nacos地址
- 在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址：
#在spring层级下添加如下配置
#spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848
#eureka:
# client:
# service-url:
# defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
!!!! 注意：不要忘了注释掉eureka的地址
3）重启服务
- 重启微服务后，登录nacos管理页面，可以看到微服务信息：此处用Nacos代替Eureka作为注册中心，因此不要再启动
eureka服务器 http://localhost:8848/nacos
测试订单查询：http://localhost:8080/order/101(根据自己的端口号进行修改)
3、服务分级存储模型
一个服务可以有多个实例（部署到多台服务器），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
假如这些实例分布于全国各地的不同机房，例如：
- 127.0.0.1:8081，在北京州机房
- 127.0.0.1:8082，在北京机房
- 127.0.0.1:8083，在上海机房
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，如杭州、上海，每个集群下可以有多个实例，形成分级
模型，如图：
上图：服务是提供用户功能
集群：以机房划分集群，例如：杭州集群和上海集群
实例代表具体端口的user-service
微服务互相访问时，应该满足两个原则：
- 尽可能访问同集群中的实例，因为同机房访问速度更快
- 当本集群内所有实例都不可用时（挂了），才访问其它集群。
指定服务所属集群:
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: HZ # 集群名称
重启两个user-service实例后，我们可以在nacos控制台看结果：
我们再次复制一个user-service启动配置，
添加VM options：-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH
启动UserApplication3后再次查看nacos控制台。
验证同集群优先访问:
- 默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。可以优先从同集群中挑选实例。
1）给order-service配置集群信息
修改order-service的application.yml文件，添加集群配置：
spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848
discovery:
cluster-name: HZ # 集群名称
2）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:
#注意包名一块复制，是Nacos提供的
NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule
3）重启订单服务，测试：http://localhost:8080/order/101
结论1：
如果所有机房的服务都正常，无论订单查询多少次，都不能访问到位于SH集群的user-service（因为同集群优先访
问）
-------------------------------------------------------------
结论2：
当位于HZ集群的user-service都宕机后（关掉HZ集群的两个user-service实例），才能用到位于SH集群的user-
service（a cross cluster：跨集群远程调用）
4、权重配置
实际部署中会出现这样的场景：
> 服务器性能有差异，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提供了权重配置来控制访问频率：0~1 之间，权重越大则访问频率越高，权重修改为 0，则该实例永远
不会被访问。
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。
5、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（命名空间：开发dev，测试test，生产prod）
- 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
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，填写表单完,就能在页面看到一个新的namespace
### 给微服务配置namespace
修改order-service的application.yml文件：
spring:
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848
discovery:
cluster-name: HZ
#指定实例注册哪一个命名空间
namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间，填自己的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：localhost:8080/order/101,因为namespace不同，会导致找不到userservice，控制台会报错，这就是环境隔离。
6、对比Nacos与Eureka【理解】
Nacos和Eureka整体结构类似，比如服务注册、服务拉取（发现）、心跳等待
- Nacos与eureka的共同点
- 注册中心基本功能：都支持服务注册和服务发现（拉取）
- 都支持服务提供者（微服务）心跳方式做健康检测
- Nacos与Eureka的不同点
> Nacos的服务实例分为两种类型：
> - 临时实例（默认）：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除
> - 非临时实例（永久实例）：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。
spring:
cloud:
nacos:
discovery:
ephemeral: false #配置一个服务实例为非临时实例（==永久实例）
- 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、Eureka集群默认采用AP模式; 当集群中存在非临时实例时，采用CP模式【了解】
分布式架构：CAP定理（这3个要求无法同时满足）
C:一致性，A：可用性，P：分区容错性
7、小结【重点】
1. 微服务拆分：需要根据业务功能将项目拆分多个微服务（架构师&资深工程师负责）
2. 远程调用（RPC）：拆分后，多个服务之间调用需要通过网络完成调用。
> 比如订单服务完成订单查询：需要远程调用用户服务获取用户信息
3. 注册中心：将项目中所有的微服务注册这里（服务提供者和消费者）
Eureka：SpringCloud Netflix
Nacos（功能更强大）：SpringCloud Alibaba
consul：go语言写的
4. 负载均衡：从注册中心拉取到相同的微服务列表如何去选择
Ribbon（默认使用策略：类似轮询）：Nacos提供了一种同集群优先访问的策略（NacosRule）
注：几种远程调用方式RPC：
1)、RestTemplate(SpringMVC)(@Bean 创建出来放到IoC)，httpclient
2)、Feign(主流)
3)、Dubbo（了解，阿里开源的RPC（远程调用）框架）
六、Nacos配置中心
1、统一配置原理
配置中心：配置（所有的配置？是可能会发生变动的配置）
- SpringCloud Netflix：SpringCloud Config
- SpringCloud Alibaba：Nacos【主流】
- 携程开源Apollo
当微服务部署的实例越来越多，达到数十、数百时,我们需要一种统一配置管理方案，可以集中管理所有实例的配置。
1.添加配置文件
启动Nacos：http://localhost:8848/nacos
然后在弹出的表单中，填写配置信息：
pattern:
dateformat: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
注意：
1、项目的核心配置，需要热更新的配置才有放到nacos管理的必要。
2、基本不会变更的一些配置还是保存在微服务本地比较好。
- 2.从微服务拉取配置
微服务要拉取nacos中管理的配置，并且与本地的application.yml配置合并，才能完成项目启动。
如果尚未读取application.yml，又如何得知nacos地址呢？因此SpringCloud引入了一种新的配置文件：
bootstrap.yml文件，会在application.yml之前被读取
1、项目在启动时，加载bootstrap.yml文件，获取nacos的地址，配置文件id。
2、根据id区nacos中获取配置。
3、加载本地的配置，与nacos拉取到的配置分开。
1）引入nacos-config依赖
在user-service服务中，引入nacos-config的客户端依赖:
<!--nacos配置管理依赖-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<!-- 注意是nacos-config（配置），不是discovery（发现）-->
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>
2）添加bootstrap.yaml
在user-service中添加bootstrap.yml文件，将之前application.yml中的一些配置复制过来，原来的删掉即可：
spring:
application:
name: userservice # 服务名称
profiles:
active: dev #激活的配置文件标识：开发环境，这里是dev
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
config:
file-extension: yaml # 文件后缀名
这里会根据`spring.cloud.nacos.server-addr`获取nacos地址，再根据
`${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}`作为文件id，
来读取配置。
本例中，就是去读取`userservice-dev.yaml`：
3）读取nacos配置
在user-service中的UserController中添加业务逻辑，读取pattern.dateformat配置：
@RestController
@RequestMappping("/user")
public class UserController(){
@Autowired
private UserService userService;
@Value("${pattern.dateformat}")
private String dateformat;
@GetMapping("now")
public String now(){
return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
}
}
注意：因为创建的配置是放到了默认的public命名空间，所以把服务也注册到默认的命名空间public
以下的配置集群和命名空间都需要注释掉或者删掉
#cluster-name: HZ
#不配置就是使用默认的public
#namespace: c127ea23-b09e-49f9-9db2-199a912cf3ff
页面访问，可以看到效果：http://localhost:8081/user/now
2、配置热更新
其实就是修改nacos中的配置，微服务中无需重启即可让配置生效，也就是配置热更新。
它的实现方式有两种：
1.方式一@RefreshScope
在@Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope
@Slf4j
@RestController //@Controler+@ResponseBody
@RequestMapping("/user")
@RefreshScope //第一种方式：局部刷新
public class UserController {
@Value("${pattern.dateformat}")
private String dateformat;
}
2.方式二@ConfigurationProperties【常用】
使用@ConfigurationProperties注解代替@Value注解。
在user-service服务中，添加一个类，读取pattern.dateformat属性：
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
@Data
public class PatternProperties {
private String dateformat; //从nacos中读取pattern.dateformat
}
/*************************************************************************************/
在UserController中使用这个类代替@Value：
@Autowired
private PatternProperties patternProperties;
@GetMapping("/now")
public String now(){
return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(patternProperties.getDateformat()));
}
3、多环境配置共享
微服务启动时，会去nacos读取多个配置文件。
新创建一个userservice.yaml（多个环境都要用到，并且还有可能会变化）
userservice-dev.yaml或userservice-test.yaml
userservice-cn.yaml或userservice-us.yaml
`[spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml`，例如:userservice-dev.yaml
`[spring.application.name].yaml`，例如：userservice.yaml 而`服务名.yaml`不包含环境，因此可以被多个环境共享。
1）添加一个环境共享配置
在nacos中添加一个userservice.yaml文件：
pattern:
envSharedValue: 多环境共享属性值
2）读取共享配置
在user-service服务中，修改PatternProperties类，读取新添加的属性：
@Data
@Component
@ConfigurationProperties(value = "pattern")
public class PatternProperties {
private String dateformat;
private String envSharedValue;
}
在user-service服务中，修改UserController，添加一个方法：http://localhost:8081/user/prop
3）验证使用不同的profile
1、修改UserApplication2这个启动项，改变其profile值：
UserApplication(8081)使用的profile是dev，UserApplication2(8082)使用的profile是test。
2、此时UserApplication2使用的test环境中没有配置pattern.dateformat：读取不到就会报错，因此添加默认值:
@Value("${pattern.dateformat: null}")
private String dateformat;
3、启动UserApplication和UserApplication2
访问 http://localhost:8081/user/prop
和 http://localhost:8082/user/prop，结果可以看出来，不管是dev，还是test环境，都读取到了envSharedValue这个属
性的值。
4）配置共享的优先级：
当nacos中和服务本地同时出现相同属性配置时，优先级有高低之分：
- 大原则：
>
> 1. 远程 > 本地
> 2. 详细 > 共享
Naocs中具体环境配置（userservice-dev.yml）>共享配置（userservice.yml）->本地配置。
4、Nacos集群【运维】【了解】
Nacos生产环境下一定要部署为集群状态：cluster
1) 自行搭建【了解】
- 部署方式参考课前资料中的文档：http://localhost/nacos
使用Nginx配置负载均衡：
upstream nacos-cluster {
server 127.0.0.1:8845;
server 127.0.0.1:8846;
server 127.0.0.1:8847;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /nacos {
proxy_pass http://nacos-cluster;
}
}
2) 快速使用【练习】
1. 解压资料中的 nacos-cluster-Windows.rar 到 #没有中文，没有空格目录
2. 在本地的MySQL中创建nacos的数据库：nacos.sql
3. 修改3个nacos的conf中application.properties的数据库密码配置
4. 双击启动：start-cluster.bat
5. 启动Nginx，实现负载均衡
访问某一个Nacos：http://localhost:8846/nacos
通过Nginx访问集群：http://localhost/nacos/
七、Feign远程调用
用RestTemplate发起远程调用的代码：
String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
它存在下面的问题：
- 代码可读性差，编程体验不统一
- 地址是硬编码，参数复杂，URL难以维护
Feign简介:
- Feign是一个声明式的http客户端，官方地址：https://github.com/OpenFeign/feign
其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送，解决上面提到的问题。
声明式事务：@Transactional
1、Feign入门
1）引入依赖
在服务消费者（发起方）（假设为order-service）服务的pom文件中引入feign的依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
2）添加注解
在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能：@EnableFeignClients
@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class OrderApplication(){
public static void main(Stringp[] args){
SpringApplication.run(OrderApplication.class,args);
}
}
3）编写Feign的客户端
在order-service中新建一个接口，内容如下：
1、创建UserClient接口，添加注解@FeignClient("userservice")
2、方法的定义：可以直接从Usercontroller中复制根据ID查询用户的方法定义
//详细的实现内容看上面第二章第四节的内容。
public interface UserClient {
@GetMapping("/{id}")
User findById(@PathVariable("id") Long id);
}
/*****************************************************************************************/
// 修改上面的代码改为下面的形式
@FeignClient("userservice") //远程调用哪一个微服务
public interface UserClient {
@GetMapping("/user/{id}")
User findById(@PathVariable("id") Long id);
//如果有其他远程调用的接口，在这里声明就可以（参考服务提供者定义的接口）
}
客户端主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息，比如：
- 服务名称：userservice
- 请求方式：GET
- 请求路径：/user/{id}
- 请求参数：Long id
- 返回值类型：User
这样，Feign就可以帮助我们发送http请求，无需自己使用RestTemplate来发送了。
4）测试
修改order-service中的OrderService类中的queryOrderById方法，使用Feign客户端代替RestTemplate：
@Autowired
private UserClient userClient;
public Order queryOrderById(Long orderId) {
Order order = orderMapper.findById(orderId);
//发起远程调用
User user = userClient.findById(order.getUserId());
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}
测试：http://localhost:8080/order/101
5）小结:
使用Feign的步骤：
- 引入依赖：spring-cloud-starter-openfeign
- 引导类上添加@EnableFeignClients注解
- 编写FeignClient接口：@FeignClient("userservice")
- 使用FeignClient中定义的方法代替RestTemplate
2、自定义配置
Feign可以支持很多的自定义配置，如下表所示：
| 类型 | 作用 | 说明 |
|---|---|---|
| feign.Logger.Level | 修改日志级别 | 包含四种不同的级别：NONE、BASIC、HEADERS、FULL |
| feign.codec.Decoder | 响应结果的解析器 | http远程调用的结果做解析，例如解析json字符串为java对象 |
| feign.codec.Encoder | 请求参数编码 | 将请求参数编码，便于通过http请求发送 |
| feign. Contract | 支持的注解格式 | 默认是SpringMVC的注解 |
| feign. Retryer | 失败重试机制 | 请求失败的重试机制，默认是没有，不过会使用Ribbon的重试 |
一般情况下，默认值就能满足我们使用,下面以日志为例来演示如何自定义配置。
1.配置文件方式【常用】
日志的级别分为四种：
- NONE：不记录任何日志信息，这是默认值。
- BASIC：仅记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间
- HEADERS：在BASIC的基础上，额外记录了请求和响应的头信息
- FULL：记录所有请求和响应的明细，包括头信息、请求体、元数据。
基于配置文件修改feign的日志级别：
feign:
client:
config:
#针对某个微服务的配置
userservice:
loggerLevel: FULL #日志级别：最详细
#针对所有服务写：default
#default:
#loggerLevel: BASIC # 日志级别
2.Java代码方式【不建议】
基于Java代码来修改日志级别，先声明一个配置类，然后声明一个Logger.Level的对象。
public class DefaultFeignConfiguration {
@Bean
public Logger.Level feignLogLevel(){
return Logger.Level.BASIC; // 日志级别为BASIC
}
}
/*********************************************************************************/
全局生效，远程调用所有微服务：在启动类上加上@EnableFeignClients
@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration .class)
public class OrderApplication { //微服务启动类
}
局部生效：只远程调用用户服务
则把它放到对应的@FeignClient这个注解中：
@FeignClient(value = "userservice", configuration = DefaultFeignConfiguration .class)
public interface UserClient {
}
3、Feign使用优化
Feign底层发起http请求，依赖于其它的框架。其底层客户端实现包括：
- ~~URLConnection：默认实现，JDK内置的。不支持连接池~~
- Apache HttpClient ：支持连接池
- OKHttp：支持连接池
因此提高Feign的性能主要手段就是使用连接池代替默认的URLConnection。
这里用Apache的HttpClient来演示:
1）引入依赖
在order-service的pom文件中引入HttpClient依赖：
<!--httpClient的依赖 -->
<dependency>
<groupId>io.github.openfeign</groupId>
<artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>
2）httpclient配置
在order-service的application.yml中添加配置：
feign:
client:
config:
default: # default全局的配置
loggerLevel: BASIC # 日志级别，BASIC就是基本的请求和响应信息
httpclient:
enabled: true # 开启feign对HttpClient的支持
max-connections: 200 # 最大的连接数
max-connections-per-route: 50 # 每个路径的最大连接数
接下来，在FeignClientFactoryBean中的loadBalance方法中打断点：
Debug方式启动order-service服务，可以看到这里的client，底层就是Apache HttpClient：
# Feign的优化总结：
1.日志级别尽量用basic或者none
2.使用HttpClient或OKHttp代替URLConnection
- 引入feign-httpClient依赖
- 配置文件开启httpClient功能，设置连接池参数，也可以使用默认值
4、项目开发最佳实践
通过观察可以发现，Feign的客户端与服务提供者的controller代码非常相似：
feign客户端：（服务消费者中订单服务中）
@FeignClient("userservice")
public interface UserClient{
@GetMapping("/user/{id}")
User findById(@PathVariable("id") Long id);
}
服务提供者用户服务中UserController：
@GetMapping("/user/{id}")
public User queryById(@PathVariable("id")Long id){
return userService.queryById(id);
}
下面简化这种重复的代码。
1.继承方式
一样的代码可以通过继承来共享：
1）定义一个API接口，利用定义方法，并基于SpringMVC注解做声明。
2）Feign客户端和Controller都集成改接口
优点：
- 简单
- 实现了代码共享
缺点：
- 服务提供方、服务消费方紧耦合
- 参数列表中的注解映射并不会继承，因此Controller中必须再次声明方法、参数列表、注解
2.抽取方式【常用】
将Feign的Client抽取为独立模块，并且把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中，提供给所有消费
者使用。
3.基于抽取的实践【重点】
1）抽取单独模块
首先创建一个module，命名为feign-api：
api应用程序的接口: application interface
项目结构：
在feign-api中然后引入feign的starter依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
然后，order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都转移到feign-api项目中
2）服务消费者引入feign-api
注意：首先删除order-service中的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration等类或接口。
在order-service的pom文件中中引入feign-api的依赖：
<dependency>
<groupId>cn.itcast.demo</groupId>
<artifactId>feign-api</artifactId>
<version>1.0</version>
</dependency>
修改order-service中的所有与上述三个组件有关的导包部分，改成导入feign-api中的包：
- OrderApplication
- OrderService
- Order
3）重启测试
重启后，发现服务报错了：
这是因为UserClient现在在cn.itcast.feign.clients包下，而order-service的启动类中@EnableFeignClients注解是在
cn.itcast.order包下，不在同一个包，无法扫描到UserClient。
4）解决扫描包问题
方式一：（常用）
指定Feign应该扫描的包：
@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign")
public class OrderApplication {
}
方式二：（规范方式）
指定需要加载的Client接口：
@EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})
public class OrderApplication {
}
访问测试：localhost:8080/order/101
八、Gateway服务网关
Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目，该项目是基于 Spring 5.0，Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的网关，旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理式。
1、Gateway的介绍
Gateway网关是我们服务的守门神，所有微服务的统一入口。
网关的核心功能特性
- 请求路由route
- 权限控制（项目中使用）
- 限流（有单独组件：Alibaba Sentinel）
路由route和负载均衡：一切请求都必须先经过gateway，但网关不处理业务，而是根据某种规则，把请求转发到某个微服务，这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时，还需要做负载均衡Ribbon。
权限控制：网关作为微服务入口，需要校验用户是是否有请求资格，如果没有则进行拦截。
限流：当请求流量过高时，在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求，避免服务压力过大。
在SpringCloud中网关的实现包括两种：
- Gateway（新）：基于Spring5中提供的WebFlux，属于响应式编程的实现，具备更好的性能。
- zuul（旧）：Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程
2、快速入门【重点】
网关的基本路由功能。基本步骤如下：
1. 创建SpringBoot工程gateway，引入网关依赖
2. 编写启动类
3. 编写基础配置和路由规则
4. 启动网关服务进行测试
1）创建网关服务，引入依赖
创建微服务：gateway
#注意：继承自cloud-demo
引入依赖：
<dependencies>
<!--网关-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos注册中心-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
2）编写启动类
@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {
public static void main(String[] ar gs) {
//netty服务器
SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
}
}
3）编写配置和路由规则
创建application.yml文件，内容如下：
server:
port: 10010 # netty:网关端口
spring:
application:
name: gateway # 服务名称
cloud:
nacos:
server-addr: localhost:8848 # nacos地址
gateway:
routes: # 网关路由配置
- id: user-service # 路由id，自定义，只要唯一即可
uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡loadbalance，后面跟服务名称
predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
- Path=/user/**,/address/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/a/b/c开头就符合要求
- id: order-service
uri: lb://orderservice
predicates:
- Path=/order/** #订单服务转发的规则
4）重启测试
重启网关gateway：
- 访问http://localhost:10010/user/1，符合`/user/**`"规则，请求转发到uri：http://userservice/user/1
- 访问http://localhost:10010/order/101，符合`/order/**`规则，请求转发到uri：http://orderservice/user/1
可以看出结果正常运行
5）网关路由的流程图【理解】
整个访问的流程如下：
总结：
网关搭建步骤：
1. 创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖
2. 配置application.yml，包括服务基本信息、nacos地址、路由
路由配置包括：
1. 路由id：路由的唯一标示
2. 路由目标（uri）：路由的目标地址，http代表固定地址，lb代表根据服务名负载均衡
3. 路由断言（predicates）：判断路由的规则
3、断言工厂【了解】
在配置文件中写的断言规则只是字符串，这些字符串被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件：例如
Path=/user/**是按照路径匹配，这个规则是由PathRoutePredicateFactory处理的
org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory
像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个:
| 名称 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| After | 是某个时间点后的请求 | - After=2037-01-20T17:42:47.789+08:00[Asia/Shanghai] |
| Before | 是某个时间点之前的请求 | - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai] |
| Between | 是某两个时间点之前的请求 | - Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver] |
| Cookie | 请求必须包含某些cookie | - Cookie=chocolate, ch.p |
| Header | 请求必须包含某些header | - Header=X-Request-Id, \d+ |
| Host | 请求必须是访问某个host（域名） | - Host=.somehost.org,.anotherhost.org |
| Method | 请求方式必须是指定方式 | - Method=GET,POST |
| Path | 请求路径必须符合指定规则 | - Path=/red/{segment},/blue/** |
| Query | 请求参数必须包含指定参数 | - Query=name, Jack或者- Query=name |
| RemoteAddr | 请求者的ip必须是指定范围 | - RemoteAddr=192.168.1.1/24 |
| Weight | 权重处理 |
示例参考URL文档：
https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/#gateway-request-predicates-factories
主要掌握Path这种路由工程就可以了。
predicates:
- Path=/order/** #路径断言
- Before=2022-05-20T17:42:47.789-07:00[Asia/Shanghai] #时间断言
4、路由的过滤器配置【了解】
Filter过滤器：Servlet提供的
Interceptor拦截器：SpringMVC提供的。
GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器，可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理：
1.路由过滤器的种类
Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。例如：
https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/#gatewayfilter-factories
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| AddRequestHeader | 给当前请求添加一个请求头 |
| RemoveRequestHeader | 移除请求中的一个请求头 |
| AddResponseHeader | 给响应结果中添加一个响应头 |
| RemoveResponseHeader | 从响应结果中移除有一个响应头 |
| RequestRateLimiter | 限制请求的流量（基本Redis实现）（用的不多） |
2.请求头过滤器
现在给所有进入userservice的请求添加一个请求头：Truth=itcast is freaking awesom
需要修改gateway服务的application.yml文件，添加路由过滤即可：
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: userservice #微服务id
predicates: #断言：什么条件需要路由到用户服务
- Path=/user/**,/address/**
- After=2023-06-03T17:34:00.789+08:00[Asia/Shanghai]
uri: lb://userservice #指定根据服务名称到注册中心中获取服务列表，然后负载均衡选择一个
filters: # 配置网关自带的过滤器
- AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome # 添加请求头
#在header中添加Truth=Itcast is freaking awesome
当前过滤器写在userservice路由下，因此仅仅对访问userservice的请求有效。
在UserController中获取header进行验证：
@RestController //@Controler+@ResponseBody
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping("/{id}")
public User queryById(
@PathVariable("id") Long id,
@RequestHeader(value = "Truth", required = false) String token) {
System.out.println("token:"+token);
return userService.queryById(id);
}
}
访问：localhost:10010/user/1 ，查看控制台输出
3、默认过滤器
如果要对所有的路由都生效，则可以将过滤器工厂写到default下。格式如下：
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: user-service
uri: lb://userservice
predicates:
- Path=/user/**
#和routes同级
default-filters: # 给经过网关的所有微服务添加如下的过滤器
- AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome!
4、总结
1、过滤器的作用是什么？
- 对路由的请求或响应做加工处理，比如添加请求头
- 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效
2、defaultFilters的作用是什么？
- 对所有路由都生效的过滤器
5、全局过滤器【重点】
1、全局过滤器作用
全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应，与GatewayFilter的作用一样。区别在于
GatewayFilter通过配置定义，处理逻辑是固定的；而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。
Spring Cloud Gateway源码中的内置接口：
public interface GlobalFilter {
/**
* 处理当前请求，有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
*
* @param exchange 请求上下文，里面可以获取Request、Response等信息
* @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器
* @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
*/
Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
}
需要编写类实现GlobalFilter接口，编写自定义逻辑，可以实现下列功能：
- 登录状态判断：校验JWT
- 权限校验：店长（增删改）和普通员工（查询）
- 请求限流等
- ……
2、定义全局过滤器
需求：定义全局过滤器，拦截请求，判断请求的参数是否满足下面条件：authorization=admin
- 参数中是否有authorization
- authorization参数值是否为admin
如果同时满足则放行，否则拦截：http://localhost:10010/user/1?authorization=admin
先在gateway中定义一个过滤器：
@Order(-1) //值越小，优先级越高
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
// 1.获取请求参数
MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
// 2.获取authorization参数:url?authorization=admin
String auth = params.getFirst("authorization");
//也可以获取header中的数据
//System.out.println(exchange.getRequest().getHeaders().get("token"));
// 3.校验
if ("admin".equals(auth)) {
// 放行, 请求到具体的微服务
return chain.filter(exchange);
}
// 4.拦截
// 4.1.禁止访问，设置状态码：401
exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
// 4.2.结束处理
return exchange.getResponse().setComplete();
}
}
访问：http://localhost:10010/user/1?authorization=admin
3、过滤器执行顺序【了解】
一个请求进入网关大致将遇到三类过滤器：当前路由过滤器、DefaultFilter针对的路由、GlobalFilter全局过滤器，这三
类过滤器会合并到一个过滤器链（集合）中，排序后依次执行每个过滤器：
排序的规则：
- 每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值，order值越小，优先级越高，执行顺序越靠前。
- 当过滤器的order值一样时，会按照 内置默认过滤器defaultFilter > 当前路由内置过滤器 GlobalFilter的顺序执行。
路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定，默认是按照声明顺序从1递增。
# 详细内容，可以查看源码：
`org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()`方法是先加载defaultFilters，然后
再加载某个route的filters，然后合并。
`org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()`方法会加载全局过滤器，与前面的过滤器
合并后根据order排序，组织过滤器链
6、跨域问题
跨域CORS：域名不一致就是跨域。
主要包括：
- 域名不同： www.taobao.com 和 www.taobao.org ， www.jd.com 和 miaosha.jd.com
- 域名相同，端口不同：localhost:8080和localhost:8081
- 域名相同，端口相同，协议不同：http, https
跨域问题：浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求，请求被浏览器拦截的问题。
@RestController //@Controler+@ResponseBody
@RequestMapping("/user")
//@CrossOrigin //允许客户端发送跨域访问
public class UserController {
}
微服务架构项目：
2、解决跨域问题
在gateway服务的application.yml文件中，添加下面的配置：
spring:
cloud:
gateway:
#和routes同级
globalcors: # 全局的跨域处理
add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
corsConfigurations:
'[/**]':
allowedOrigins: #* # 允许哪些网站的跨域请求
- "http://localhost:8090"
- "http://localhost"
- "http://127.0.0.1"
- "http://mycompany.com"
allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
- "GET"
- "POST"
- "DELETE"
- "PUT"
- "OPTIONS"
allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期ms
总结
1. 微服务拆分：需要根据业务功能将项目拆分多个微服务
2. 微服务组件：
远程调用:拆分后完成订单查询需要远程调用用户服务获取用户信息
【常用】Feign(主流): Spring Cloud Netflix
RestTemplate(SpringMVC)：发送http（get,post,put,delete）
Dubbo(阿里开源)：Spring Cloud Alibaba
3. 微服务组件：
注册中心:将项目中所有的微服务注册这里：服务提供者和消费者
【常用】Nacos：SpringCloud Alibaba（功能更强大）
Eureka：SpringCloud Netflix
4. 微服务组件：
负载均衡Ribbon:从注册中心拉取到微服务列表如何去选择（Ribbon（轮询策略））
5. 微服务组件：
配置中心:保存微服务当中的配置（application.yml）
【常用】Nacos（阿里开源）= 注册中心 + 配置中心
Spring Cloud Config:（依赖git，基本没人用）
Apollo（携程开源）
6. 微服务组件：
网关:项目中所有微服务的统一入口
【常用】Gateway（主流）：Spring Cloud官方
zuul（旧）：SpringCloud Netflix
