文章目录

1. 系统架构
- 1.1 流动计算架构（SOA）
- 1.2 微服务
2. 服务调用方式
- 2.1 RPC和HTTP
- 2.2 Http客户端工具
- 2.3 Spring的RestTemplate
3. 初识SpringCloud
- 3.1 简介
4. 微服务场景模拟
- 4.1 服务提供者
- - 4.1.1 Spring脚手架创建工程
  - 4.1.2 编写代码
  - - 4.1.2.1 配置
    - 4.1.2.2 实体类
    - 4.1.2.3 UserMapper
    - 4.1.2.4 UserService
    - 4.1.2.5 UserController
    - 4.1.3 测试
- 4.2 服务调用者
- - 4.2.1 创建工程
  - 4.2.2 编写代码
  - 4.2.3 测试
- 4.3 问题总结
5. Eureka注册中心
- 5.1 认识Eureka
- 5.2 原理图
- 5.3 入门案例
- - 5.3.1 搭建EurekaServer
  - 5.3.2 注册到Eureka
  - - 5.3.2.1 pom.xml
    - 5.3.2.2 application.yml
    - 5.3.2.3 引导类
  - 5.3.3 从Eureka获取服务
- 5.4 Eureka详解
- - 5.4.1 基础架构
  - 5.4.2 高可用的Eureka Server
  - 5.4.3 服务提供者
  - 5.4.4 服务消费者
  - 5.4.5 失效剔除和自我保护
转到第二部分

1. 系统架构

1.1 流动计算架构（SOA）

SOA ：面向服务的架构

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键
以前出现了什么问题？

服务越来越多，需要管理每个服务的地址
调用关系错综复杂，难以理清依赖关系
服务过多，服务状态难以管理，无法根据服务情况动态管理

服务治理要做什么？

服务注册中心，实现服务自动注册和发现，无需人为记录服务地址
服务自动订阅，服务列表自动推送，服务调用透明化，无需关心依赖关系
动态监控服务状态监控报告，人为控制服务状态

缺点：

服务间会有依赖关系，一旦某个环节出错会影响较大
服务关系复杂，运维、测试部署困难，不符合DevOps思想

1.2 微服务

前面说的SOA，英文翻译过来是面向服务。微服务，似乎也是服务，都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆，但其实却有一些差别：

微服务的特点：

单一职责：微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责
微：微服务的服务拆分粒度很小，例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小，但“五脏俱全”。
面向服务：面向服务是说每个服务都要对外暴露Rest风格服务接口API。并不关心服务的技术实现，做到与平台和语言无关，也不限定用什么技术实现，只要提供Rest的接口即可。
自治：自治是说服务间互相独立，互不干扰
- 团队独立：每个服务都是一个独立的开发团队，人数不能过多。
- 技术独立：因为是面向服务，提供Rest接口，使用什么技术没有别人干涉
- 前后端分离：采用前后端分离开发，提供统一Rest接口，后端不用再为PC、移动段开发不同接口
- 数据库分离：每个服务都使用自己的数据源
- 部署独立，服务间虽然有调用，但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件，可复用，可替换，降低耦合，易维护

微服务结构图：

2. 服务调用方式

2.1 RPC和HTTP

无论是微服务还是SOA，都面临着服务间的远程调用。服务间的远程调用方式有

常见的远程调用方式有以下2种：

RPC：Remote Produce Call远程过程调用，类似的还有RMI。自定义数据格式，基于原生TCP通信，速度快，效率高。早期的webservice，现在热门的dubbo，都是RPC的典型代表
Http：http其实是一种网络传输协议，基于TCP，规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议，也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿，优势是对服务的提供和调用方没有任何技术限定，自由灵活，更符合微服务理念。

现在热门的Rest风格，就可以通过http协议来实现。

如果公司全部采用Java技术栈，那么使用Dubbo作为微服务架构是一个不错的选择。

相反，如果公司的技术栈多样化，而且你更青睐Spring家族，那么SpringCloud搭建微服务是不二之选。在我们的项目中，我们会选择SpringCloud套件，因此我们会使用Http方式来实现服务间调用。

2.2 Http客户端工具

既然微服务选择了Http，那么我们就需要考虑自己来实现对请求和响应的处理。不过开源世界已经有很多的http客户端工具，能够帮助我们做这些事情，例如：

HttpClient
OKHttp
URLConnection

2.3 Spring的RestTemplate

Spring提供了一个RestTemplate模板工具类，对基于Http的客户端进行了封装，并且实现了对象与json的序列化和反序列化，非常方便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型，而是进行了抽象，目前常用的3种都有支持：

HttpClient
OkHttp
JDK原生的URLConnection（默认的）

首先在项目中注册一个RestTemplate对象，可以在启动类位置注册：

@SpringBootApplication
public class HttpDemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HttpDemoApplication.class, args);}@Beanpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}
}

在测试类中直接@Autowired注入：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class)
public class HttpDemoApplicationTests {@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@Testpublic void httpGet() {// 调用springboot案例中的rest接口User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/user/1", User.class);System.out.println(user);}
}

通过RestTemplate的getForObject()方法，传递url地址及实体类的字节码，RestTemplate会自动发起请求，接收响应，并且对响应结果进行反序列化。

3. 初识SpringCloud

微服务是一种架构方式，最终肯定需要技术架构去实施。

微服务的实现方式很多，但是最火的莫过于Spring Cloud了。为什么？

后台硬：作为Spring家族的一员，有整个Spring全家桶靠山，背景十分强大。
技术强：Spring作为Java领域的前辈，可以说是功力深厚。有强力的技术团队支撑，一般人还真比不了
群众基础好：可以说大多数程序员的成长都伴随着Spring框架，试问：现在有几家公司开发不用Spring？SpringCloud与Spring的各个框架无缝整合，对大家来说一切都是熟悉的配方，熟悉的味道。
使用方便：相信大家都体会到了SpringBoot给我们开发带来的便利，而SpringCloud完全支持SpringBoot的开发，用很少的配置就能完成微服务框架的搭建

3.1 简介

SpringCloud是Spring旗下的项目之一，官网地址：http://projects.spring.io/spring-cloud/

Spring最擅长的就是集成，把世界上最好的框架拿过来，集成到自己的项目中。

SpringCloud也是一样，它将现在非常流行的一些技术整合到一起，实现了诸如：配置管理，服务发现，智能路由，负载均衡，熔断器，控制总线，集群状态等等功能。其主要涉及的组件包括：

Eureka：服务治理组件，包含服务注册中心，服务注册与发现机制的实现。（服务治理，服务注册/发现）
Zuul：网关组件，提供智能路由，访问过滤功能
Ribbon：客户端负载均衡的服务调用组件（客户端负载）
Feign：服务调用，给予Ribbon和Hystrix的声明式服务调用组件（声明式服务调用）
Hystrix：容错管理组件，实现断路器模式，帮助服务依赖中出现的延迟和为故障提供强大的容错能力。(熔断、断路器，容错)

架构图：

4. 微服务场景模拟

4.1 服务提供者

4.1.1 Spring脚手架创建工程

借助于Spring提供的快速搭建工具：

填写项目信息：

添加web依赖：

添加mybatis依赖：

生成的项目结构，已经包含了引导类

依赖也已经全部自动引入：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.2.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><groupId>com.zh</groupId><artifactId>service-provider</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>service-provider</name><description>Demo project for Spring Boot</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.1.3</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope><exclusions><exclusion><groupId>org.junit.vintage</groupId><artifactId>junit-vintage-engine</artifactId></exclusion></exclusions></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>

因为要使用通用mapper，所以需要手动加一条依赖：

 <dependency><groupId>tk.mybatis</groupId><artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId><version>2.0.4</version></dependency>

4.1.2 编写代码

4.1.2.1 配置

server:port: 8081
spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghaiusername: rootpassword: 123456
mybatis:type-aliases-package: com.zh.service.pojo

4.1.2.2 实体类

要导入lombok依赖

package com.zh.service.pojo;
import lombok.Data;@Data
public class User {private Long id;private String name;private String pwd;
}

4.1.2.3 UserMapper

package com.zh.service.mapper;import com.zh.service.pojo.User;
import tk.mybatis.mapper.common.Mapper;
@org.apache.ibatis.annotations.Mapper
public interface UserMapper extends Mapper<User> {}

4.1.2.4 UserService

@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;public User queryById(Long id){return this.userMapper.selectByPrimaryKey(id);}
}

4.1.2.5 UserController

@Controller
@RequestMapping("user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@ResponseBody@GetMapping("{id}")public User queryById(@PathVariable Long id){return this.userService.queryById(id);}
}

4.1.3 测试

4.2 服务调用者

4.2.1 创建工程

和上述创建步骤类似，但是不需要mybatis相关依赖了

4.2.2 编写代码

首先在引导类中注册RestTemplate：

@SpringBootApplication
public class ServiceConsumerApplication {@Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);}}

编写配置（application.yml）：

server:port: 80

编写UserController：

@Controller
@RequestMapping("consumer/user")
public class UserController {@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@ResponseBody@GetMappingpublic User queryUserById(@RequestParam Long id){return this.restTemplate.getForObject("http://localhost:8081/user/" + id, User.class);}
}

pojo对象（User）：

@Data
public class User {private Long id;private String name;private String pwd;
}

4.2.3 测试

4.3 问题总结

存在什么问题？

在consumer中，我们把url地址硬编码到了代码中，不方便后期维护
consumer需要记忆provider的地址，如果出现变更，可能得不到通知，地址将失效
consumer不清楚provider的状态，服务宕机也不知道
provider只有1台服务，不具备高可用性
即便provider形成集群，consumer还需自己实现负载均衡

其实上面说的问题，概括一下就是分布式服务必然要面临的问题：

服务管理
- 如何自动注册和发现
- 如何实现状态监管
- 如何实现动态路由
服务如何实现负载均衡
服务如何解决容灾问题
服务如何实现统一配置

5. Eureka注册中心

5.1 认识Eureka

Eureka就好比是滴滴，负责管理、记录服务提供者的信息。服务调用者无需自己寻找服务，而是把自己的需求告诉Eureka，然后Eureka会把符合你需求的服务告诉你。

同时，服务提供方与Eureka之间通过“心跳”机制进行监控，当某个服务提供方出现问题，Eureka自然会把它从服务列表中剔除。

这就实现了服务的自动注册、发现、状态监控

5.2 原理图

- Eureka：就是服务注册中心（可以是一个集群），对外暴露自己的地址

提供者：启动后向Eureka注册自己信息（地址，提供什么服务）
消费者：向Eureka订阅服务，Eureka会将对应服务的所有提供者地址列表发送给消费者，并且定期更新
心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

5.3 入门案例

5.3.1 搭建EurekaServer

创建一个项目，启动一个EurekaServer：
依然使用spring提供的快速搭建工具：

选择依赖：EurekaServer-服务注册中心依赖，Eureka Discovery-服务提供方和服务消费方。因为，对于eureka来说：服务提供方和服务消费方都属于客户端

编写application.yml配置：

server:port: 10086 # 端口
spring:application:name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
eureka:client:service-url: # EurekaServer的地址，现在是自己的地址，如果是集群，需要加上其它Server的地址。defaultZone: http://127.0.0.1:${server.port}/eureka

修改引导类，在类上添加@EnableEurekaServer注解：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer // 声明当前springboot应用是一个eureka服务中心
public class ItcastEurekaApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ItcastEurekaApplication.class, args);}
}

启动服务

5.3.2 注册到Eureka

注册服务，就是在服务上添加Eureka的客户端依赖，客户端代码会自动把服务注册到EurekaServer中。

修改itcast-service-provider工程

在pom.xml中，添加springcloud的相关依赖。
在application.yml中，添加springcloud的相关依赖。
在引导类上添加注解，把服务注入到eureka注册中心。

具体操作

5.3.2.1 pom.xml

先添加SpringCloud依赖：

<!-- SpringCloud的依赖 -->
<dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Hoxton.SR7</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>

然后是eureka的客户端

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

5.3.2.2 application.yml

server:port: 8081
spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghaiusername: rootpassword: 123456application:name: service-provider
mybatis:type-aliases-package: com.zh.service.pojo
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

5.3.2.3 引导类


@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient //开启Eureka客户端功能
public class ServiceProviderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);}}

重启项目，访问Eureka监控页面查看

service-provider服务已经注册成功

5.3.3 从Eureka获取服务

接下来修改service-consumer，尝试从EurekaServer获取服务。

方法与消费者类似，只需要在项目中添加EurekaClient依赖，就可以通过服务名称来获取信息了！
先添加SpringCloud依赖：

<!-- SpringCloud的依赖 -->
<dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Hoxton.SR7</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>

然后是eureka的客户端

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

修改配置

server:port: 80
spring:application:name: service-consumer
eureka:client:service-url:defaultZone: http://localhost:10086/eureka

在启动类开启Eureka客户端

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ServiceConsumerApplication {@Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);}}

修改UserController代码，用DiscoveryClient类的方法，根据服务名称，获取服务实例：

@Controller
@RequestMapping("consumer/user")
public class UserController {@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@Autowiredprivate DiscoveryClient discoveryClient; // eureka客户端，可以获取到eureka中服务的信息@ResponseBody@GetMappingpublic User queryUserById(@RequestParam Long id){//根据服务名称获取服务实例，有可能是集群，所以是service集合List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("service-provider");//因为只有一个service-provider 所以获取第一个实例ServiceInstance serviceInstance = instances.get(0);//获取ip和端口信息，拼接成服务地址return this.restTemplate.getForObject("http://"+serviceInstance.getHost() +":"+serviceInstance.getPort()+"/user/" + id, User.class);}
}

启动测试

5.4 Eureka详解

5.4.1 基础架构

Eureka架构中的三个核心角色：

服务注册中心

Eureka的服务端应用，提供服务注册和发现功能，就是刚刚我们建立的itcast-eureka。
服务提供者

提供服务的应用，可以是SpringBoot应用，也可以是其它任意技术实现，只要对外提供的是Rest风格服务即可。本例中就是我们实现的itcast-service-provider。
服务消费者

消费应用从注册中心获取服务列表，从而得知每个服务方的信息，知道去哪里调用服务方。本例中就是我们实现的itcast-service-consumer。

5.4.2 高可用的Eureka Server

Eureka Server即服务的注册中心，在刚才的案例中，我们只有一个EurekaServer，事实上EurekaServer也可以是一个集群，形成高可用的Eureka中心。

服务同步

多个Eureka Server之间也会互相注册为服务，当服务提供者注册到Eureka Server集群中的某个节点时，该节点会把服务的信息同步给集群中的每个节点，从而实现数据同步。因此，无论客户端访问到Eureka Server集群中的任意一个节点，都可以获取到完整的服务列表信息。

动手搭建高可用的EurekaServer

我们假设要运行两个EurekaServer的集群，端口分别为：10086和10087。只需要把zh-eureka启动两次即可。

1）启动第一个eurekaServer，我们修改原来的EurekaServer配置：

server:port: 10086 # 端口
spring:application:name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
eureka:client:service-url: # 配置其他Eureka服务的地址，而不是自己，比如10087defaultZone: http://127.0.0.1:10087/eureka

所谓的高可用注册中心，其实就是把EurekaServer自己也作为一个服务进行注册，这样多个EurekaServer之间就能互相发现对方，从而形成集群。因此我们做了以下修改：

把service-url的值改成了另外一台EurekaServer的地址，而不是自己

启动报错，很正常。因为10087服务没有启动：

2）启动第二个eurekaServer，再次修改itcast-eureka的配置：

server:port: 10087 # 端口
spring:application:name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中显示
eureka:client:service-url: # 配置其他Eureka服务的地址，而不是自己，比如10087defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

注意：idea中一个应用不能启动两次，需要重新配置一个启动器：

然后启动即可。

3）访问集群，测试：

4）客户端注册服务到集群

因为EurekaServer不止一个，因此注册服务的时候，service-url参数需要变化：

eureka:client:service-url: # EurekaServer地址,多个地址以','隔开defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka,http://127.0.0.1:10087/eureka

5.4.3 服务提供者

服务提供者要向EurekaServer注册服务，并且完成服务续约等工作。

服务注册

服务提供者在启动时，会检测配置属性中的：eureka.client.register-with-eureka=true参数是否正确，事实上默认就是true。如果值确实为true，则会向EurekaServer发起一个Rest请求，并携带自己的元数据信息，Eureka Server会把这些信息保存到一个双层Map结构中。

第一层Map的Key就是服务id，一般是配置中的spring.application.name属性
第二层Map的key是服务的实例id。一般host+ serviceId + port，例如：locahost:service-provider:8081
值则是服务的实例对象，也就是说一个服务，可以同时启动多个不同实例，形成集群。

服务续约

在注册服务完成以后，服务提供者会维持一个心跳（定时向EurekaServer发起Rest请求），告诉EurekaServer：“我还活着”。这个我们称为服务的续约（renew）；

有两个重要参数可以修改服务续约的行为：

eureka:instance:lease-expiration-duration-in-seconds: 90lease-renewal-interval-in-seconds: 30

lease-renewal-interval-in-seconds：服务续约(renew)的间隔，默认为30秒
lease-expiration-duration-in-seconds：服务失效时间，默认值90秒

也就是说，默认情况下每个30秒服务会向注册中心发送一次心跳，证明自己还活着。如果超过90秒没有发送心跳，EurekaServer就会认为该服务宕机，会从服务列表中移除，这两个值在生产环境不要修改，默认即可。

但是在开发时，这个值有点太长了，经常我们关掉一个服务，会发现Eureka依然认为服务在活着。所以我们在开发阶段可以适当调小。

eureka:instance:lease-expiration-duration-in-seconds: 10 # 10秒即过期lease-renewal-interval-in-seconds: 5 # 5秒一次心跳

5.4.4 服务消费者

获取服务列表

当服务消费者启动时，会检测eureka.client.fetch-registry=true参数的值，如果为true，则会拉取Eureka Server服务的列表只读备份，然后缓存在本地。并且每隔30秒会重新获取并更新数据。我们可以通过下面的参数来修改：

eureka:client:registry-fetch-interval-seconds: 5

生产环境中，我们不需要修改这个值。

但是为了开发环境下，能够快速得到服务的最新状态，我们可以将其设置小一点。

5.4.5 失效剔除和自我保护

服务下线

当服务进行正常关闭操作时，它会触发一个服务下线的REST请求给Eureka Server，告诉服务注册中心：“我要下线了”。服务中心接受到请求之后，将该服务置为下线状态。

失效剔除

有些时候，我们的服务提供方并不一定会正常下线，可能因为内存溢出、网络故障等原因导致服务无法正常工作。Eureka Server需要将这样的服务剔除出服务列表。因此它会开启一个定时任务，每隔60秒对所有失效的服务（超过90秒未响应）进行剔除。

可以通过eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms参数对其进行修改，单位是毫秒，生产环境不要修改。

这个会对我们开发带来极大的不变，你对服务重启，隔了60秒Eureka才反应过来。开发阶段可以适当调整，比如：10秒

自我保护

我们关停一个服务，就会在Eureka面板看到一条警告：
这是触发了Eureka的自我保护机制。当一个服务未按时进行心跳续约时，Eureka会统计最近15分钟心跳失败的服务实例的比例是否超过了85%。在生产环境下，因为网络延迟等原因，心跳失败实例的比例很有可能超标，但是此时就把服务剔除列表并不妥当，因为服务可能没有宕机。Eureka就会把当前实例的注册信息保护起来，不予剔除。生产环境下这很有效，保证了大多数服务依然可用。

但是这给我们的开发带来了麻烦，因此开发阶段我们都会关闭自我保护模式：（itcast-eureka）

eureka:server:enable-self-preservation: false # 关闭自我保护模式（缺省为打开）eviction-interval-timer-in-ms: 1000 # 扫描失效服务的间隔时间（缺省为60*1000ms）

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