引言

本博客总结微服务开发中各个微服务调用的实现，并使用 Nacos 完成服务注册和发现。

文章中会涉及到 maven 的使用，以及 spring boot 的一些知识。开发工具采用 IDEA 2020.2。

设计一个电商订单和商品购买微服务，实现微服务的注册发现与调用。

一、模块设计

本案例采用电商网站作为展示，涉及到的三个微服务有：shop-user、shop-product、shop-order，还有一个公共依赖模块shop-common。他们的依赖、调用关系如下所示：

shop-user 是用户微服务，端口是807x

shop-product 是商品微服务，端口是808x

shop-order 是订单微服务，端口是809x

三个微服务之间可以通过HTTP请求相互调用业务逻辑。

二、创建Maven父工程

为了便于依赖的管理，和项目维护，在实际生产中，往往通过父工程来管理各个 maven 微服务模块，和maven 依赖模块。

（在这里我需要简单说明一下这个大的maven 工程下面，如何理解各个子模块的关系。案例中包含了三个微服务（shop-user/shop-product/shop-order），和一个公共依赖模块（shop-common），它们都会作为一个 maven 子模块存放到父工程目录下，但实际上，在实际部署的时候，三个微服务是分开部署的，因为三个微服务之间的关系，除了通过父工程来统一维护一些依赖版本之外，没有什么在代码层面的耦合关系。而公共依赖模块则在代码层面耦合到各个模块中，部署之后，也是你中有我的概念。）

首先 New ——> Project ——> Maven ，选择好JDK 版本后，直接Next，跳过 archetype 选项。

填写必要的项目名称和存储位置，maven坐标等信息，点击finish：

idea可以快速为我们创建并打开新项目，由于 Maven 父工程只做版本管理，不需要写任何代码，因此一般都会直接删除 src 目录：

紧接着，我们需要修改父工程 pom 文件。它主要需要负责两件事：1、指定父工程 2、依赖版本的锁定

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.morty</groupId><artifactId>shop</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><!-- 指定父工程--><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.1.5.RELEASE</version></parent><properties><java.version>1.8</java.version><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><!-- 版本锁定--><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Greenwich.SR5</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2.1.1.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>
</project>

下表展示了 Spring Cloud Alibaba & Spring Cloud & Spring Boot 兼容关系：

Spring Cloud Version	Spring Cloud Alibaba Version	Spring Boot Version
-------	-------	-------
Spring Cloud Hoxton	2.2.x.RELEASE	2.2.x.RELEASE
Spring Cloud Greenwich	2.1.x.RELEASE	2.1.x.RELEASE
Spring Cloud Finchley	2.0.x.RELEASE	2.0.x.RELEASE
Spring Cloud Edgware	1.5.x.RELEASE	1.5.x.RELEASE

三、创建基础依赖模块

new——>Module...

添加必要的依赖：

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><artifactId>shop</artifactId><groupId>org.morty</groupId><version>1.0-SNAPSHOT</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>shop-common</artifactId><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.58</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency></dependencies>
</project>

创建domain实体类，User、Product、Order，这样，其他三个微服务可以依赖使用：

package com.morty.domain;import lombok.Data;import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;@Entity(name = "shop_user")
@Data
public class User {@Id// 数据库自增@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)private Integer uid;private String username;private String password;private String telephone;
}

package com.morty.domain;import lombok.Data;import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;@Data
@Entity(name = "shop_product")
public class Product {@Id@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)private Integer pid;private String pname;// 商品价格private Double pprice;// 库存private Integer stock;
}

package com.morty.domain;import lombok.Data;import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;@Data
@Entity(name = "shop_order")
public class Order {@Id@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)private Integer oid;private Integer uid;private String username;private Integer pid;private String pname;private Double pprice;/** 购买数量*/private Integer number;
}

四、创建微服务模块

依次创建shop-user、shop-product、shop-order 三个微服务，并依赖 shop-common。篇幅有限，以 shop-product 为例。

1、和shop-common的创建方式一样，新建一个 Module，并命名 shop-product，修改pom文件，添加 shop-common依赖和 web starter：

    <dependencies><!-- 依赖基础模块--><dependency><groupId>org.morty</groupId><artifactId>shop-common</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency></dependencies>

2、创建spring boot 启动类：

@SpringBootApplication
@Slf4j
public class ProductApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ProductApplication.class);log.info("-----------启动成功------------");}
}

3、修改配置文件：

server:port: 8081
spring:application:name: service-productdatasource:driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://localhost:3306/shop?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&rewriteBatchedStatements=trueusername: rootpassword: 123456jpa:properties:hibernate:hbm2ddl:auto: update# InnoDB方言dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect

然后就是创建 controller、service、dao：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/product")
public class ProductController {@Autowiredprivate ProductService productService;/*** 查询订单信息* @param pid* @return*/@GetMapping("/{pid}")public Product getProduct(@PathVariable("pid") Integer pid) {log.info("收到查询商品信息请求，商品编号：{}", pid);Product product = productService.getProduct(pid);log.info("商品信息查询成功：{}", JSON.toJSONString(product));return product;}
}

@Service
public class ProductService {@Autowiredprivate ProductDao productDao;public Product getProduct(Integer productId) {return productDao.findById(productId).get();}
}

public interface ProductDao extends JpaRepository<Product, Integer> {
}

最后，手动创建 shop 数据库，然后启动服务，可以看到表已经自动创建好了，向 shop_product 表插入一条商品信息：

INSERT INTO `shop_product`(pname, pprice, stock) VALUES('皮大衣', '120', '20');

打开浏览器，访问接口，可以正常返回：

五、微服务调用

按照类似的步骤创建好了三个微服务之后，我们来实现订单到商品的微服务调用。需要说明的是，任何两个服务之间都是可以通过http请求进行调用，而不完全需要服务治理功能，也就是说，如果我们指定了ip和端口号，实际上就可以实现微服务的调用。

为了演示方便，这里只列出关键代码，并去掉了Service的接口层。

提供必要的 restTemplate：

    @Beanpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}

DAO:

public interface OrderDao extends JpaRepository<Order, Integer> {
}

Service:

@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderDao orderDao;public void createOrder(Order order) {orderDao.save(order);}
}

Controller:

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@Autowiredprivate OrderService orderService;/**** 下单* @param pid* @return*/@GetMapping("/prod/{pid}")public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {log.info("接收到{}号商品的下单请求，准备调用商品微服务", pid);// 调用商品微服务，查询商品信息Product prod = restTemplate.getForObject("http://localhost:8081/product/" + pid, Product.class);log.info("查询到{}号商品信息，内容是：{}", pid, JSON.toJSONString(prod));// 下单（即创建订单并保存）Order order = new Order();order.setUid(1);order.setUsername("测试用户");order.setPid(pid);order.setPname(prod.getPname());order.setPprice(prod.getPprice());order.setNumber(1);// 订单入库orderService.createOrder(order);log.info("创建订单成功，订单信息为：{}", JSON.toJSONString(order));return order;}
}

然后在配置文件中指定 8091 端口号，以及数据库地址等必要信息。启动 OrderApplication 和 ProductApplication，调用 /order/prod/{pid} 接口：

检查控制台打印的日志：

订单微服务：

商品微服务：

同时数据库也出现了刚才添加的订单记录：

六、服务治理

在前面的微服务调用案例中，我们通过 restTemplate 对象，配合 ip + port 的形式，实现了最简单的订单微服务到商品微服务的调用逻辑。

但这在实际生产中会存在较大的问题：

1、一旦服务提供者的地址发生变化，就不得不去修改服务调用者的代码，即便是使用配置文件也治标不治本。

2、在高并发场景中，服务一般需要进行集群部署，会有多个服务提供者实例。那么就需要通过负载均衡调用不同的服务提供者，来分散单个服务实例的访问压力，上面这种调用方式显然无法满足负载均衡的要求。

3、一旦微服务变得越来越多，如果管理服务清单将会是一个大问题。

基于以上几点，就有了服务治理的概念：

服务治理是微服务架构中最核心、最基本的模块。用于实现各个微服务的自动化注册和发现。

服务注册：在服务治理框架中，都会构建一个注册中心。每个服务单元向注册中心登记自己提供服务的详细信息。注册中心会基于这些微服务的详细信息，生成一张服务清单。注册中心需要以心跳的方式检测清单中服务是否可用，如果发现心跳异常的服务，会从服务清单中剔除不可用的服务。

服务发现：服务消费者向注册中心咨询服务，并获取所有服务的实例清单，实现对具体服务的访问。

常用的服务治理框架有：

ZooKeeper：是一个分布式服务框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项管理等。

Eureka：是Spring Cloud Netfix 中的重要组件，主要作用是做服务注册和发现，但现在已经闭源。

Nacos：是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它是 Spring cloud Alibaba 的组件之一，负责服务注册发现和服务配置，可以认为是 Eureka + Config 的组合升级版服务治理框架。

七、Nacos-discovery 实现微服务调用

7.1 启动 Nacos 服务

首先，如果想使用 Nacos 注册中心服务，必须到官网上下载启动压缩包。值得一提的是，原来的 Eureka 是通过 Spring boot 构建一个专门用于实现注册发现的微服务，这需要我们手动去构建这样一个重要的架构组件，但是 Nacos 则提供了独立的启动程序，让开发者可以开箱即用，进一步提高了微服务部署的效率。

nacos 下载地址：https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start.html

不论你是在 Windows 环境上学习和练习，还是在 Linux 服务器上安装部署，都只需要简单的一键启动即可。

启动成功后，我们通过浏览器访问控制台，默认用户名和密码都是 nacos，下图登录成功后进入首页：

7.2 将微服务注册到 Nacos

以 shop-product 为例，演示如何将微服务注册到 Nacos。

1、微服务中添加 nacos 客户端依赖：

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

2、为主类添加@EnableDiscoveryClient 注解：

@Slf4j
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class ProductApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ProductApplication.class);log.info("-----------启动成功------------");}
}

3、配置 Nacos Server 地址：

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: localhost:8848

4、启动微服务，查看 Nacos 控制台：

7.3 Nacos 实现微服务调用

针对前面第五节订单到商品的微服务调用方式，我们调整一下restTemplate 代码，以服务治理推荐的方式来实现微服务调用。

引入服务发现客户端对象：

@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;

修改代码：

启动 shop-order 、shop-product 微服务，它们会自动注册到 Nacos 中。

重新调用下单接口，可以看到接口依然调用成功：

总结

微服务注册中心的主要功能是负责服务注册和发现，它会生成一张注册服务清单，可以简单理解为一个服务名称和对应服务地址的对照表，服务消费者使用服务名称调用服务提供者的接口时，会直接发送到对应地址：

微服务如果想要注册到 Nacos Server，需要完成三件事：

1、添加 nacos-discovery 依赖

2、启动服务发现客户端，即添加 @EnableDiscoveryClient 注解到主类

3、配置 Nacos server 注册中心地址和端口号

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