一览无遗

初识Spring Cloud 之五大神兽
- 一、简介
- 二、我所了解的五大神兽
- 三、我所理解的五大神兽
- - ①、Spring Cloud Eureka（注册中心）
  - - 原理图解
    - 代码步骤
    - 代码实现
  - ②、Spring Cloud Ribbon（客户端负载均衡）
  - - 什么是Ribbon？
    - 代码步骤
    - 代码实现
  - ③、Spring Cloud Hystrix（熔断器）
  - - 雪崩机制详解
    - 熔断器状态机有3个状态：
    - 熔断器的核心：线程隔离和服务降级。
    - 代码实现
  - ④、Spring Cloud Feign （伪装）
  - - 概念
    - 特性
    - 代码实现
  - ⑤、Spring Cloud Gateway（网关）
  - - 概念
    - 核心
- 四、Spring Cloud 小结

初识Spring Cloud 之五大神兽

一、简介

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合，它利用 Spring Boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发。
如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用 Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署。

二、我所了解的五大神兽

 - 服务发现——Netflix Eureka- 客服端负载均衡——Netflix Ribbon- 断路器——Netflix Hystrix- 服务网关——Netflix Zuul- 分布式配置——Spring Cloud Config

三、我所理解的五大神兽

①、Spring Cloud Eureka（注册中心）

 1. 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2. 服务提供者：启动后向Eureka注册自己的信息(地址，提供什么服务)3. 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4. 心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

原理图解

代码步骤

 - 第一步、创建注册服务工程- 第二步、创建服务提供者--注册服务- 第三步、创建服务消费者--发现服务

代码实现

第一步、创建注册服务工程

创建maven工程，引入jar包

<!--父工程-->
<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.2.2.RELEASE</version>
</parent><!--SpringCloud包依赖管理-->
<dependencyManagement><dependencies><!--spring cloud Hoxton.SR1--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Hoxton.SR1</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>//以上代码，都可以放在父工程里面，这样就不需要在每个微服务端里都加上了<!--依赖包--><dependencies><!--eureka-server依赖--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency></dependencies>

创建 application.yml 文件

server:port: 7001    #端口号
spring:application:name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中作为服务的id标识（serviceId）
eureka:client:register-with-eureka: false   #是否将自己注册到Eureka中fetch-registry: false   #是否从eureka中获取服务信息service-url:defaultZone: http://localhost:7001/eureka # EurekaServer的地址

启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class,args);}
}

启动成功后，直接访问：http://localhost:7001/

第二步、创建服务提供者–注册服务

创建maven工程，引入jar包

<dependencies><!--eureka客户端--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency><!--JPA包--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency><!--web起步包--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--MySQL驱动包--><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency></dependencies>//这里是基于父工程已经创建的状态，所以父工程依赖包并没有导入。

创建 application.yml 文件

server:port: 18081
spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
//这里有个小问题，高版本的 MySQL驱动会有时区问题，百度解决username: rootpassword: rooturl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTCapplication:name: user-provider #服务的名字,不同的应用，名字不同，如果是集群，名字需要相同
#指定eureka服务地址
eureka:client:service-url:# EurekaServer的地址defaultZone: http://localhost:7001/eureka

启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class UserProviderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(UserProviderApplication.class,args);}
}@EnableEurekaClient 和 @EnableDiscoveryClient 两者都可以，只是前者只适用于 Eureka 注册中心

第三步、创建服务消费者–发现服务

创建maven工程，引入jar包

<dependencies><!--eureka客户端--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency><!--web起步依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>
</dependencies>

创建 application.yml 文件

server:port: 18082
spring:application:name: user-consumer   #服务名字
#指定eureka服务地址
eureka:client:service-url:# EurekaServer的地址defaultZone: http://localhost:7001/eureka

启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class UserConsumerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(UserConsumerApplication.class,args);}
}

到此，就完成了Eureka 注册中心的配置，以及将服务提供者和服务消费者部署到 Eureka Server 上。

②、Spring Cloud Ribbon（客户端负载均衡）

Spring Cloud Ribbon是一个基于Http和TCP的客户端负载均衡工具 ，
Ribbon主要 解决集群服务中，多个服务高效率访问的问题。
负载均衡在系统架构中是一个非常重要，并且是不得不去实施的内容。
因为负载均衡是对系统的高可用、网络压力的缓解和处理能力扩容的重要手段之一。

什么是Ribbon？

Ribbon是Netflix发布的负载均衡器，有助于控制HTTP客户端行为。为Ribbon配置服务提供者地址列表后，Ribbon就可基于负载均衡算法，自动帮助服务消费者请求。

Ribbon默认提供的负载均衡算法：轮询(默认)，随机,重试法,加权。当然，我们可用自己定义负载均衡算法

Ribbon负载均衡的流程图：

代码步骤

 - 第一步、创建注册服务工程- 第二步、创建服务提供者--注册服务1- 第三步、创建服务提供者--注册服务2- 第四步、创建服务消费者--发现服务

代码实现

搭建父工程

<properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding><java.version>1.8</java.version>
</properties><!--父工程-->
<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.2.2.RELEASE</version>
</parent><!--SpringCloud包依赖管理-->
<dependencyManagement><dependencies><!--spring cloud Hoxton.SR1--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Hoxton.SR1</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>

第一步、创建注册服务工程

创建maven工程，引入jar包

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

创建 application.yml 文件

server:port: 7001    #端口号
spring:application:name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中作为服务的id标识（serviceId
eureka:client:register-with-eureka: false   #是否将自己注册到Eureka中fetch-registry: false   #是否从eureka中获取服务信息service-url:defaultZone: http://localhost:7001/eureka # EurekaServer的地址

启动类

/*** @EnableEurekaServer 注释的类，为开启Eureka服务*/
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class,args);}
}

第二步、创建服务提供者–注册服务1

创建maven工程，引入jar包

<!--依赖包-->
<dependencies><!--JPA包--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency><!--web起步包--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--MySQL驱动包--><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency><!--eureka-client依赖--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency></dependencies>

创建 application.yml 文件

server:port: 18081
spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverusername: rootpassword: rooturl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTCapplication:name: user-provider #服务的名字,不同的应用，名字不同，如果是集群，名字需要相同#指定eureka服务地址
eureka:client:service-url:# EurekaServer的地址defaultZone: http://localhost:7001/eureka

启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //标注为 Client 类或者 @EnableDiscoveryClient
//（兼容性更好 @EnableDiscoveryClient）
public class UserApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(UserApplication.class,args);}
}

Controller中作出区分

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/find/{id}")public User findOneById(@PathVariable(value = "id")Integer id){User user = userService.findOneById(id);user.setName("user-provider");return user;}
}

第三步、创建服务提供者–注册服务2

创建maven工程，引入jar包

<!--依赖包-->
<dependencies><!--JPA包--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency><!--web起步包--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--MySQL驱动包--><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency><!--eureka-client依赖--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency></dependencies>

创建 application.yml 文件

server:port: 18083
spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverusername: rootpassword: rooturl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTCapplication:name: user-provider #服务的名字,不同的应用，名字不同，如果是集群，名字需要相同#指定eureka服务地址
eureka:client:service-url:# EurekaServer的地址defaultZone: http://localhost:7001/eureka

启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //标注为 Client 类或者 @EnableDiscoveryClient
//（兼容性更好 @EnableDiscoveryClient）
public class UserApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(UserApplication.class,args);}
}

Controller中作出区分

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/find/{id}")public User findOneById(@PathVariable(value = "id")Integer id){User user = userService.findOneById(id);user.setName("user-provider-demo01");//区分两个服务器return user;}
}

第四步、创建服务消费者–发现服务

创建maven工程，引入jar包

!--依赖包-->
<dependencies><!--web起步依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--eureka-client依赖--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>
</dependencies>

创建 application.yml 文件

server:port: 18082
spring:application:name: user-consumer   #服务名字
#指定eureka服务地址
eureka:client:service-url:# EurekaServer的地址defaultZone: http://localhost:7001/eureka

启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ConsumerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);}/*** 开启负载均衡* @return*/@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}
}

Controller

@RestController
@RequestMapping("/consumer")
public class ConsumerController {@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@GetMapping(value = "/{id}")public User queryById(@PathVariable(value = "id")Integer id){String url = "http://user-provider/user/find/"+id;return restTemplate.getForObject(url,User.class);}
}

测试
启动并访问测试 http://localhost:18082/consumer/1 ,可以发现，数据会在2个服务之间轮询切换。

③、Spring Cloud Hystrix（熔断器）

雪崩机制详解

什么是雪崩效应？

分布式系统环境下，服务间类似依赖非常常见，一个业务调用通常依赖多个基础服务。

对大部分电商和快递公司来说，每年年底（Q4季度）由于双11等大促活动的存在，将面对大量的用户流量，尤其是属于大促的那几天，无论是用户的商品订单还是物流订单，都将是平时的3倍以上。

如果这个时候，单个服务出现问题，调用这个服务就出现线程阻塞，此时若有大量的请求涌入，容器的线程资源就会被消耗完毕导致服务瘫痪。

如下图，对于同步调用，当库存服务不可用时，商品服务请求线程被阻塞，当有大批量请求调用库存服务时，最终可能导致整个商品服务资源耗尽，无法继续对外提供服务。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，会对整个微服务系统造成不可估量的严重后果，这就是常说的服务故障的“雪崩效应”。

熔断器状态机有3个状态：

熔断器有三个状态 CLOSED、 OPEN、HALF_OPEN 熔断器默认关闭状态，当触发熔断后状态变更为 OPEN,在等待到指定的时间，Hystrix会放请求检测服务是否开启，这期间熔断器会变为HALF_OPEN 半开启状态，熔断探测服务可用则继续变更为 CLOSED关闭熔断器。

① Closed：关闭状态，所有请求正常访问② Open：打开状态，所有请求都会被降级。
Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈值(极限值)，则触发熔断，断路器完全关闭，默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次③ Half Open：半开状态
Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态。如果失败，熔断器切回open状态。

熔断三种状态流程图：

熔断器的核心：线程隔离和服务降级。

1.线程隔离：是指 Hystrix 为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。2.服务降级(兜底方法)：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发 Hystrix 服务降级的情况：线程池已满、请求超时。

代码实现

pom.xml文件中添加 Hystrix 需要的 jar 包

<!--熔断器-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

Controller 中的配置及实现

/**
1、在类前添加注释  @DefaultProperties
2、编写全局服务降级处理方法
*/
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")
public User defaultFallback(){User user = new User();user.setUsername("Default---服务降级，默认处理");return user;
}3、将 @HystrixCommand 加在需要熔断的方法上。

④、Spring Cloud Feign （伪装）

概念

 Feign可以把HTTP 的请求进行隐藏，伪装成类似 SpringMVC 的 Controller一样。你不用再自己拼接 url，拼接参数等等操作，一切都交给 Feign 去做。

特性

 Ⅰ、集成Ribbon的负载均衡功能Ⅱ、集成了Hystrix的熔断器功能Ⅲ、支持请求压缩Ⅳ、大大简化了远程调用的代码，同时功能还增强啦Ⅴ、Feign以更加优雅的方式编写远程调用代码，并简化重复代码

代码实现

(1)导入依赖

在user-consumer中添加依赖

<!--配置feign-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

(2)创建Feign客户端

//@FeignClient(value = "要调用微服务的名字")
@FeignClient(value = "user-provider")
public interface UserClient {/**** 根据ID查询用户信息* @param id* @return*/@RequestMapping(value = "/user/find/{id}")User findById(@PathVariable(value = "id") Integer id);
}

解释：

 Feign会通过动态代理，帮我们生成实现类。注解@FeignClient声明Feign的客户端，注解value指明服务名称接口定义的方法，采用SpringMVC的注解。Feign会根据注解帮我们生成URL地址注解@RequestMapping中的/user，不要忘记。因为Feign需要拼接可访问地址

(3)控制层

@RestController
@RequestMapping(value = "/feign")
public class ConsumerFeignController {@Autowiredprivate UserClient userClient;@RequestMapping(value = "/{id}")public User queryById(@PathVariable(value = "id")Integer id){return userClient.findById(id);}
}

(4)开启Feign：

 启动类中加入注解 --@EnableFeignClients(basePackages = {"com.atguigu.feign"})

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients(basePackages = {"com.atguigu.feign"})
public class ConsumerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);}/*** 开启负载均衡* @return*/@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}}

(5) 测试

 请求http://localhost:18082/feign/2，效果如下：

Feign内置的ribbon默认设置了请求超时时长，默认是1000，可以修改

ribbon内部有重试机制，一旦超时，会自动重新发起请求。如果不希望重试可以关闭配置：

# 修改服务地址轮询策略，默认是轮询，配置之后变随机
user-provider:ribbon:#轮询NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRuleConnectTimeout: 1000 # 连接超时时间 没有连接上ReadTimeout: 2000 # 数据读取超时时间 连接上了，连上之后开始计时，但读取数据需要花费很长时间MaxAutoRetries: 1 # 最大重试次数(第一个服务)在第一次连接超时之后，在重新连接一次MaxAutoRetriesNextServer: 0 # 最大重试下一个服务次数(集群的情况才会用到)OkToRetryOnAllOperations: false # 是否所有操作都进行重试

⑤、Spring Cloud Gateway（网关）

概念

Spring Cloud Gateway 作为SpringCloud生态系统中的网关，目标是替代Netflix Zuul。Gateway不仅提供统一路由方式，并且基于Filter链的方式提供网关的基本功能。

核心

Ⅰ、Route（路由）：路由是网关的基本单元，由ID、URI、一组Predicate、一组Filter组成，根据Predicate进行匹配转发。Ⅱ、Predicate（谓语、断言）：路由转发的判断条件Ⅲ、Filter（过滤器）：过滤器是路由转发请求时所经过的过滤逻辑，可用于修改请求、响应内容。

四、Spring Cloud 小结

1、Spring Cloud Eureka ：服务发现

将各个微服务注册到 Eureka Server 上，通过心跳检测、客户端缓存等机制，确保了系统的高可用性、灵活性和可维护性。

2、Spring Cloud Ribbon ：客户端的负载均衡

提供负载均衡机制，Ribbon可以基于某种均衡算法（轮询、加权响应时间、随机和区域感知轮询等）自动帮助服务消费者请求。

3、Spring Cloud Hystrix ：熔断器

实现服务熔断降级处理，保护微服务，防止雪崩效应发生。

4、Spring Cloud Feign ：伪装

不再使用拼接URL的方式实现远程调用，以接口调用的方式实现远程调用，简化了远程调用的实现方式，增强了远程调用功能。

5、Spring Cloud Geteway ：网关

为微服务架构提供一种简单有效统一的API路由管理方式，可以在网关中实现微服务鉴权、安全控制、请求监控、限流等。