Spring Cloud Alibaba微服务组件快速上手

文章目录

Nacos
- 什么是Nacos
- Nacos的启动
- 将项目注册到Nacos
- - 项目pom依赖
  - yaml配置
- Nacos心跳机制
Dubbo
- 什么是RPC
- 什么是Dubbo
- Dubbo服务的注册与发现
- Dubbo实现微服务调用
- - 生产者配置
  - - pom依赖
    - yaml配置
    - service层配置
    - 启动类配置
  - 消费者配置
  - - pom依赖
    - service配置
- 负载均衡
- - 什么是负载均衡
  - Dubbo内置负载均衡策略算法
Seata
- 下载Seata
- 什么是Seata
- 为什么需要Seata
- 使用seata
- - Seata的启动
  - 数据库添加表
  - 配置Seata
Sentinel
- 什么是Sentinel
- 为什么需要Sentinel
- 基本配置
- 限流方法（项目应用）
- 自定义限流&降级方法
SpringGateway
- 简单网关演示
- 基本配置
- 动态路由
- 内置断言
- 内置过滤器

Nacos

什么是Nacos

Nacos是Spring Cloud Alibaba提供的一个软件、这个软件主要具有注册中心和配置中心的功能、微服务中所有项目都必须注册到注册中心才能成为微服务的一部分、注册中心和企业中的人力资源管理部门有相似、微服务项目中所有的模块，在启动前，必须添加注册到Nacos的配置。

所谓注册，就是将自己的信息,提交到Nacos来保存

Nacos的启动

 startup.cmd -m standalone

-m 表示要设置启动参数

standalone:翻译为标准的孤独的,意思是正常的使用单机模式启动

打开浏览器输入地址 http://localhost:8848/nacos

用户名:nacos 密码:nacos

不能关闭启动nacos的dos窗口

将项目注册到Nacos

项目pom依赖

<!--  支持项目注册到Nacos注册中心的依赖 discovery发现(服务的发现)  -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

yaml配置

在创建好的application-dev.yml中编写对nacos注册的配置信息

spring:application:#  为当前项目起名,这个名字会被Nacos记录并使用name: nacos-businesscloud:nacos:discovery:# 配置Nacos所在的位置,用于注册时提交信息server-addr: localhost:8848

重启business模块,如果启动也正常,就应该将当前项目的信息提交给Nacos 在Nacos的服务管理->服务列表中,能看到nacos-business的名称

Nacos心跳机制

目的: 是每个服务和Nacos保持沟通和交换信息的机制

默认情况下,服务启动后每隔5秒会向Nacos发送一个"心跳包",这个心跳包中包含了当前服务的基本信息

Nacos接收到这个心跳包,首先检查当前服务在不在注册列表中,如果不在按新服务的业务进行注册,如果在,表示当前这个服务是健康状态

如果一个服务连续3次心跳(默认15秒)没有和Nacos进行信息的交互,就会将当前服务标记为不健康的状态

如果一个服务连续6次心跳(默认30秒)没有和Nacos进行信息的交互,Nacos会将这个服务从注册列表中剔除

这些时间都是可以通过配置修改的

实际上Nacos的服务类型还有分类
临时实例(默认)持久化实例(永久实例)

cloud:nacos:discovery:# ephemeral设置当前项目启动时注册到nacos的类型 true(默认):临时实例 false:永久实例ephemeral: false

Dubbo

什么是RPC

RPC是Remote Procedure Call的缩写翻译为:远程过程调用

目标是为了实现两台(多台)计算机\服务器,相互调用方法\通信的解决方案

RPC只是实现远程调用的一套标准

该标准主要规定了两部分内容 1.通信协议 2.序列化协议

通信协议：通信协议指的就是远程调用的通信方式实际上这个通知的方式可以有多种例如:写信,飞鸽传书,闪送等等在程序中,通信方式也有多种。

序列化协议：序列化协议指通信内容的格式，双方都要理解这个格式，发送信息是序列化过程，接收信息需要反序列化，程序中，序列化的方式也是多种的。

什么是Dubbo

上面对RPC有基本认识之后,再学习Dubbo就简单了

Dubbo是一套RPC框架。既然是框架，我们可以在框架结构高度，定义Dubbo中使用的通信协议，使用的序列化框架技术，而数据格式由Dubbo定义，我们负责配置之后直接通过客户端调用服务端代码。

可以说Dubbo就是RPC概念的实现

Dubbo是SpringCloudAlibaba提供的框架

能够实现微服务相互调用的功能!

Dubbo服务的注册与发现

在Dubbo的调用过程中,必须包含注册中心的支持

注册中心推荐阿里自己的Nacos,兼容性好,能够发挥最大性能

但是Dubbo也支持其它软件作为注册中心(例如Redis,zookeeper等)

服务发现，即消费端自动发现服务地址列表的能力，是微服务框架需要具备的关键能力，借助于自动化的服务发现，微服务之间可以在无需感知对端部署位置与 IP 地址的情况下实现通信。

consumer服务的消费者,指服务的调用者(使用者)

provider服务的提供者,指服务的拥有者(生产者

在Dubbo中,远程调用依据是服务的提供者在Nacos中注册的服务名称

一个服务名称,可能有多个运行的实例,任何一个空闲的实例都可以提供服务

常见面试题:Dubbo的注册发现流程

1.首先服务的提供者启动服务时,将自己的具备的服务注册到注册中心,其中包括当前提供者的ip地址和端口号等信息,Dubbo会同时注册该项目提供的远程调用的方法

2.消费者(使用者)启动项目,也注册到注册中心,同时从注册中心中获得当前项目具备的所有服务列表

3.当注册中心中有新的服务出现时,会通知已经订阅发现的消费者,消费者会更新所有服务列表

4.RPC调用,消费者需要调用远程方法时,根据注册中心服务列表的信息,只需服务名称,不需要ip地址和端口号等信息,就可以利用Dubbo调用远程方法了

Dubbo实现微服务调用

生产者配置

pom依赖

<!--  Dubbo的依赖  -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
</dependency>

yaml配置

dubbo:protocol:# port设置-1 表示当前Dubbo端口号是自动动态生成# 会自动从20880开始寻找可用的端口号,如果被占用,就递增寻找下一个,直到找到可用为止port: -1# 设置连接的名称,一般固定设置为dubboname: dubboregistry:# 声明当前Dubbo注册到的注册中心类型和位置address: nacos://localhost:8848consumer:# 当本项目启动时,是否检查当前项目需要的所有Dubbo服务是否是可用状态# 我们设置它的值为false,表示项目启动时不检查,所需的服务是否可用check: false

service层配置

当前stock模块是单纯的生产者

// @DubboService注解标记的业务逻辑层实现类,其中的所有方法会注册到Nacos
// 其它服务在"订阅"时,就会"发现"当前项目提供的服务(业务逻辑层方法),以便后续在需要时调用
@DubboService
@Service
@Slf4j
public class StockServiceImpl implements IStockService {//内容略....
}

启动类配置

添加@EnableDubbo的注解,才能真正让Dubbo功能生效

@SpringBootApplication
// 如果当前项目是Dubbo的生产者,必须在当前项目的SpringBoot启动类上添加下面注解
// 才能正常正确的将当前项目提供的服务注册到Nacos
@EnableDubbo
public class CsmallStockWebapiApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(CsmallStockWebapiApplication.class, args);}
}

消费者配置

pom依赖

<!--   作为消费者,order模块需要调用cart和stock模块的业务逻辑层接口  -->
<dependency><groupId>cn.tedu</groupId><artifactId>csmall-cart-service</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency><groupId>cn.tedu</groupId><artifactId>csmall-stock-service</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>

service配置

自动装配

//自己的方法正常用@Autowired装配
@Autowired
private OrderMapper orderMapper;
// 添加@DubboReference注解,表示当前业务逻辑层代码,要消费其它模块的服务
// 可以编写当前Nacos中注册的其它模块的业务逻辑层接口
// 因为在Nacos中注册的是接口的实现类,可以实现自动装配实现类的效果
// 先添加stock模块的业务对象,有些公司要求dubbo引用的对象使用dubbo开头
@DubboReference
private IStockService dubboStockService;
@DubboReference
private ICartService dubboCartService;

负载均衡

什么是负载均衡

在实际项目中,一个服务基本都是集群模式的,也就是多个功能相同的项目在运行,这样才能承受更高的并发

这时一个请求到这个服务,就需要确定访问哪一个服务器

Dubbo框架内部支持负载均衡算法,能够尽可能的让请求在相对空闲的服务器上运行

在不同的项目中,可能选用不同的负载均衡策略,以达到最好效果

Loadbalance:就是负载均衡的意思

Dubbo内置负载均衡策略算法

Dubbo内置4种负载均衡算法：（使用方法：http://t.csdn.cn/wd08f）

random loadbalance:随机分配策略(默认) 【@DubboService(loadbalance = “random”)】【权重@DubboService(weight = 300)】
round Robin Loadbalance:权重平均分配【@DubboService(loadbalance = “randrobin”)】
leastactive Loadbalance:活跃度自动感知分配【@DubboService(loadbalance = “leastactive”)】
consistanthash Loadbalance:一致性hash算法分配【@DubboService(loadbalance = “consistenthash”)】

实际运行过程中,每个服务器性能不同

在负载均衡时,都会有性能权重,这些策略算法都考虑权重问题

Seata

下载Seata

https://github.com/seata/seata/releases

https://github.com/seata/seata/releases/download/v1.4.2/seata-server-1.4.2.zip

什么是Seata

Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务

也是Spring Cloud Alibaba提供的组件

Seata官方文档

https://seata.io/zh-cn/

更多信息可以通过官方文档获取

为什么需要Seata

我们之前学习了单体项目中的事务

使用的技术叫Spring声明式事务

能够保证一个业务中所有对数据库的操作要么都成功,要么都失败,来保证数据库的数据完整性

但是在微服务的项目中,业务逻辑层涉及远程调用,当前模块发生异常,无法操作远程服务器回滚

这时要想让远程调用也支持事务功能,就需要使用分布式事务组件Seata

事务的4个特性:ACID特性

原子性
一致性
隔离性
永久性

Seata保证微服务远程调用业务的原子性

Seata将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式,为用户打造一站式的分布式解决方案。

使用seata

Seata的启动

D:\tools\seata\seata-server-1.4.2\bin>seata-server.bat -h 127.0.0.1 -m file

输入后,最后出现8091端口的提示即可!

数据库添加表

CREATE TABLE `undo_log` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`branch_id` bigint(20) NOT NULL,`xid` varchar(100) NOT NULL,`context` varchar(128) NOT NULL,`rollback_info` longblob NOT NULL,`log_status` int(11) NOT NULL,`log_created` datetime NOT NULL,`log_modified` datetime NOT NULL,PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `ux_undo_log` (`xid`,`branch_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

配置Seata

生产者配置

这里的生产者是指被远程调用要操作数据库的模块

pom依赖

<!--   Seata和SpringBoot整合依赖     -->
<dependency><groupId>io.seata</groupId><artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!--  Seata 完成分布式事务的两个相关依赖(Seata会自动使用其中的资源)  -->
<dependency><groupId>com.github.pagehelper</groupId><artifactId>pagehelper-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId>
</dependency>

yaml配置

seata:tx-service-group: csmall_group  # 定义分组名称,为了与其它项目区分service:vgroup-mapping:csmall_group: default       # csmall_group分组使用Seata的默认配置完成事务  grouplist: default: localhost:8091     # 配置seata的地址和端口号(8091是默认端口号)

注意: 同一个事务必须在同一个tx-service-group中

同时指定相同的seata地址和端口

消费者模块

这里指的是事务的起点，触发事务的，但是它不连接数据库,所以配置稍有不同。

pom依赖

<!--   Seata和SpringBoot整合依赖     -->
<dependency><groupId>io.seata</groupId><artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

yaml配置一样

使用Seata非常简单,只要在起点业务的业务逻辑方法上添加专用的注解即可

添加这个注解的模块就是模型中的TM：@GlobalTransactional

例如在业务实现类中：

@Service
@Slf4j
public class BusinessServiceImpl implements IBusinessService {@DubboReferenceprivate IOrderService dubboOrderService;@GlobalTransactional@Overridepublic void buy() {// 模拟购买业务//  代码略...}
}

Sentinel

官网地址

https://sentinelguard.io/zh-cn/

下载地址

https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

什么是Sentinel

Sentinel也是Spring Cloud Alibaba的组件

Sentinel英文翻译"哨兵\门卫"

随着微服务的流行，服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

为什么需要Sentinel

为了保证服务器运行的稳定性,在请求数到达设计最高值时,将过剩的请求限流,保证在设计的请求数内的请求能够稳定完成处理

丰富的应用场景

双11,秒杀,12306抢火车票
完备的实时状态监控

可以支持显示当前项目各个服务的运行和压力状态,分析出每台服务器处理的秒级别的数据
广泛的开源生态

很多技术可以和Sentinel进行整合,SpringCloud,Dubbo,而且依赖少配置简单
完善的SPI扩展

Sentinel支持程序设置各种自定义的规则

基本配置

我们的限流针对的是控制器方法

pom依赖

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

yaml配置

cloud:sentinel:transport:dashboard: localhost:8080 # 配置sentinel仪表台的位置# 执行限流的端口号,每个项目唯一(别的项目例如cart模块,再设置的话就不能用8721了)port: 8721nacos:discovery:# 配置Nacos所在的位置,用于注册时提交信息server-addr: localhost:8848

Sentinel启动

使用下面命令执行jar包

java -jar sentinel-dashboard-1.8.2.jar

启动之后

打开浏览器http://localhost:8080/

刚开始什么都没有,是空界面

后面我们有控制器的配置并触发后就会出现信息了

限流方法（项目应用）

@PostMapping("/reduce/count")
@ApiOperation("减少商品库存数")
// @SentinelResource注解标记的控制层方法,会在运行时被Sentinel进行管理
// 在这个控制层方法第一次运行后,可以在Sentinel仪表台界面中设置限流规则
// "减少库存的方法"设置了当前方法在仪表台显示的名称
@SentinelResource("减少库存的方法")
public JsonResult reduceCommodityCount(StockReduceCountDTO stockReduceCountDTO){// 调用业务逻辑层stockService.reduceCommodityCount(stockReduceCountDTO);return JsonResult.ok("库存减少已执行!");
}

如果不运行knife4j等进行测试,sentinel的仪表盘不会有任何信息

在第一次运行了减少库存方法之后,sentinel的仪表盘才会出现nacos-stock的信息

选中这个信息点击"簇点链路"

找到我们编写的"减少库存的方法"点 “＋流控”

设置流控规则

自定义限流&降级方法

限流

对与被限流的请求,我们可以自定义限流的处理方法

默认情况下可能不能正确给用户提示,一般情况下,对被限流的请求也要有"服务器忙请重试"或类似的提示

Controller类中@SentinelResource注解中,可以自定义处理限流情况的方法

降级

所谓降级就是正常运行控制器方法的过程中

控制器方法发生了异常,Sentinel支持我们运行别的方法来处理异常,或运行别的业务流程处理

我们也学习过处理控制器异常的统一异常处理类,和我们的降级处理有类似的地方

但是Sentinel降级方法优先级高,而且针对单一控制器方法编写

Controller类中@SentinelResource注解中,可以定义处理降级情况的方法

@PostMapping("/reduce/count")
@ApiOperation("减少商品库存数")
// @SentinelResource注解标记的控制层方法,会在运行时被Sentinel进行管理
// 在这个控制层方法第一次运行后,可以在Sentinel仪表台界面中设置限流规则
// "减少库存的方法"设置了当前方法在仪表台显示的名称
// blockHandler是指定限流时运行方法的配置
@SentinelResource(value = "减少库存的方法",blockHandler = "blockError",fallback = "fallbackError")
public JsonResult reduceCommodityCount(StockReduceCountDTO stockReduceCountDTO){// 测试Sentinel降级if(Math.random()<0.5){// 随机抛出异常,抛出的异常会被降级方法处理throw new CoolSharkServiceException(ResponseCode.BAD_REQUEST,"随机异常");}// 调用业务逻辑层stockService.reduceCommodityCount(stockReduceCountDTO);return JsonResult.ok("库存减少已执行!");
}// Sentinel 自定义限流方法规则
// 1.访问修饰符必须是public
// 2.返回值类型必须和控制器方法一致
// 3.方法名称必须匹配控制器方法blockHandler配置的名称
// 4.参数列表,前面必须和控制器方法一致,后面添加BlockException类型的参数,表示限流方法
public JsonResult blockError(StockReduceCountDTO stockReduceCountDTO,BlockException e){// 进这个方法就是被限流的请求,直接返回限流信息即可return JsonResult.failed(ResponseCode.INTERNAL_SERVER_ERROR,"服务器忙,请稍后再试");
}// 降级方法:上面@SentinelResource中fallback指定的降级方法
// 声明格式:基本和限流方法相同,方法参数不需要添加异常类型
// 当控制器方法运行发送异常时,Sentinel会自动调用这个方法
// 实际业务中,可以是新版的业务发生异常,然后转而运行老版代码的机制
public JsonResult fallbackError(StockReduceCountDTO stockReduceCountDTO){// 因为没有老版本代码可用,所以也是返回错误信息return JsonResult.failed(ResponseCode.INTERNAL_SERVER_ERROR,"运行发生异常,服务降级!");
}

SpringGateway

我们使用Spring Gateway作为当前项目的网关框架

Spring Gateway是Spring自己编写的,也是SpringCloud中的组件

SpringGateway官网

https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/

网关项目git地址

https://gitee.com/jtzhanghl/gateway-demo.git

简单网关演示

SpringGateway网关是一个依赖,不是一个软件

所以我们要使用它的话,必须先创建一个SpringBoot项目

这个项目也要注册到Nacos注册中心,因为网关项目也是微服务项目的一个组成部分

beijing和shanghai是编写好的两个项目

gateway项目就是网关项目,需要添加相关配置

基本配置

pom依赖

<dependencies><!--   Gateway依赖   --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId></dependency><!--   Nacos依赖   --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><!--   网关负载均衡依赖    --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId></dependency>
</dependencies>

yml配置

server:port: 9000
spring:application:name: gatewaycloud:nacos:discovery:# 网关也是微服务项目的一部分,所以也要注册到Nacosserver-addr: localhost:8848gateway:# routes是一个数组,数组中的数据使用"-"开头表示数据中的一个对象routes:   # 开始编写Gateway路由配置# 当前路由的名称,和任何其他名称没有关联,只是不能和后面再出现的路由名称重复- id: gateway-shanghai# 当匹配当前路由设置时,访问指定的服务器名称(Nacos注册的服务器名称)# lb是LoadBalance的缩写,是负载均衡的调用uri: lb://shanghaipredicates:# 断言中我们编写当路径满足指定条件时# 当请求路径以/sh/开头时,就会路由到上面设置好的shanghai服务器运行# ↓ P大写!!!!!!!!- Path=/sh/**# 当前路由的名称,和任何其他名称没有关联,只是不能和后面再出现的路由名称重复- id: gateway-beijing# 当匹配当前路由设置时,访问指定的服务器名称(Nacos注册的服务器名称)# lb是LoadBalance的缩写,是负载均衡的调用uri: lb://beijing# 编写断言配置,断言的意思就是满足指定条件时运行某些事情# predicates:断言predicates:# 断言中我们编写当路径满足指定条件时# 当请求路径以/bj/开头时,就会路由到上面设置好的beijing服务器运行# ↓ P大写!!!!!!!!- Path=/bj/**

http://localhost:9000/bj/show可以访问beijing服务器的资源

http://localhost:9000/sh/show可以访问shanghai服务器的资源

以此类推,再有很多服务器时,我们都可以仅使用9000端口号来将请求路由到正确的服务器

动态路由

网关项目随着微服务数量的增多

gateway项目的yml文件配置会越来越多,维护的工作量也会越来越大

所以我们希望gateway能够设计一套默认情况下自动路由到每个模块的路由规则

这样的话,不管当前项目有多少个路由目标,都不需要维护yml文件了

这就是我们SpringGateway的动态路由功能

配置文件中开启即可

server:port: 9000
spring:application:name: gatewaycloud:nacos:discovery:# 网关也是微服务项目的一部分,所以也要注册到Nacosserver-addr: localhost:8848gateway:discovery:locator:# 这是开启动态路由的配置,动态路由设置默认是不开启的 也就是enabled: false# 路由规则是在网关端口号后,先写路由目标注册到nacos的名称,再编写具体路径# localhost:9000/beijing/bj/showenabled: true

路由规则是在9000端口号后面先编写路由目标项目注册到nacos的名称,再编写具体路径

内置断言

断言的意思就是判断某个条件是否满足

我们之前使用了Path断言,判断请求的路径是不是满足条件,例如是不是/sh/** /bj/**

如果路径满足这个条件,就路由到指定的服务器

但是Path实际上只是SpringGateway提供的多种内置断言中的一种

还有很多其它断言

after
before
between
cookie
header
host
method
path
query
remoteaddr

时间相关

after,before,between

这里不做详细阐述

内置过滤器

Gateway还提供的内置过滤器

不要和filter混淆

内置过滤器允许我们在路由请求到目标资源的同时,对这个请求进行一些加工或处理

常见过滤器也有一些

演示一下AddRequestParameter过滤器

它的作用是在请求中添加参数

routes:   # 开始编写Gateway路由配置- id: gateway-shanghaiuri: lb://shanghaifilters:# 在请求到控制器前,添加参数age=18# 控制器中可以获得这个age参数的值- AddRequestParameter=age,18predicates:- Path=/sh/**# 当前请求必须包含名为name的参数,才能正常路由- Query=name

在shanghai的控制器方法中添加代码接收name,age的值

@RestController
@RequestMapping("/sh")
public class ShanghaiController {@GetMapping("/show")public String show(String name,Integer age){System.out.println(ZonedDateTime.now());return "这里是上海！name:"+name+",age:"+age;}}

重启shanghai和gateway进行测试

http://localhost:9000/sh/show?name=tom

因为过滤器的存在,控制器可以获取网关过滤器添加的参数值

===> 这里是上海！name:tom,age:18

其他内置过滤器和自定义过滤器的使用,可以查阅相关文档自己了解