spring cloud內(nèi)容匯總(各個(gè)功能模塊、啟動(dòng)、部署)的詳細(xì)過(guò)程
Spring Cloud 是一套基于 Spring Boot 的框架集合,用于構(gòu)建分布式微服務(wù)架構(gòu)。它提供了一系列工具和庫(kù),幫助開發(fā)者更輕松地管理分布式系統(tǒng)中的關(guān)鍵問(wèn)題,比如服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、分布式配置管理、熔斷與降級(jí)、鏈路追蹤等。
下圖展示了微服務(wù)架構(gòu)中每個(gè)主要功能模塊的常用解決方案。
一、相關(guān)功能的介紹
1. 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)
服務(wù)注冊(cè):服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)用于讓各個(gè)服務(wù)在啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)注冊(cè)到一個(gè)中央注冊(cè)中心(如 Nacos、Eureka),并且能讓其他服務(wù)通過(guò)注冊(cè)中心找到并調(diào)用它們的地址。
發(fā)現(xiàn):每個(gè)服務(wù)啟動(dòng)后會(huì)將自身的地址和端口信息注冊(cè)到注冊(cè)中心;其他服務(wù)要調(diào)用它時(shí),通過(guò)注冊(cè)中心獲取服務(wù)實(shí)例的地址,而不需要固定的地址。
2. 服務(wù)調(diào)用和負(fù)載均衡
服務(wù)調(diào)用:服務(wù)之間的通信方式,可以通過(guò) HTTP(如 RESTful API)或 RPC(遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用)進(jìn)行服務(wù)之間的請(qǐng)求。
負(fù)載均衡:在微服務(wù)架構(gòu)中,通常會(huì)有多個(gè)相同的服務(wù)實(shí)例分布在不同的服務(wù)器上。負(fù)載均衡用于在多個(gè)實(shí)例間分配請(qǐng)求,常見的策略有輪詢、隨機(jī)、最小連接數(shù)等,從而提升系統(tǒng)的處理能力和容錯(cuò)性。
3. 分布式事務(wù)
分布式事務(wù)用于保證多個(gè)服務(wù)在處理同一個(gè)業(yè)務(wù)操作時(shí)的一致性。例如,用戶下單時(shí),需要支付服務(wù)和庫(kù)存服務(wù)同時(shí)完成,如果某一方失敗,整個(gè)操作需要回滾。
4. 服務(wù)熔斷和降級(jí)
服務(wù)熔斷:用于防止一個(gè)服務(wù)的故障傳導(dǎo)到其他服務(wù)。如果某個(gè)服務(wù)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大量的錯(cuò)誤或響應(yīng)緩慢,熔斷機(jī)制會(huì)自動(dòng)切斷對(duì)該服務(wù)的調(diào)用,避免對(duì)系統(tǒng)造成更大影響。
服務(wù)降級(jí):在服務(wù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),提供降級(jí)策略,比如返回默認(rèn)值或簡(jiǎn)化響應(yīng)內(nèi)容,使系統(tǒng)能夠在部分服務(wù)不可用的情況下繼續(xù)運(yùn)行。
5. 服務(wù)鏈路追蹤
服務(wù)鏈路追蹤用于跟蹤分布式系統(tǒng)中一次請(qǐng)求的完整路徑,分析其跨多個(gè)服務(wù)的執(zhí)行情況,方便發(fā)現(xiàn)延遲或錯(cuò)誤。
6. 服務(wù)網(wǎng)關(guān)
服務(wù)網(wǎng)關(guān)作為服務(wù)的統(tǒng)一入口,處理所有外部請(qǐng)求,提供認(rèn)證授權(quán)、負(fù)載均衡、路由分發(fā)、監(jiān)控等功能。它還能對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行限流、熔斷、降級(jí)等保護(hù)。
7. 分布式配置管理
分布式配置管理用于集中管理各服務(wù)的配置文件,支持動(dòng)態(tài)更新,不需要重啟服務(wù)。 可以在配置更新后自動(dòng)推送至各服務(wù)節(jié)點(diǎn),使它們能實(shí)時(shí)更新配置信息,提升了系統(tǒng)的靈活性和一致性。
二、前置內(nèi)容和準(zhǔn)備工作
1、 不同服務(wù)之間的調(diào)用
下面兩個(gè)了解其中一個(gè)就行
RestTemplate
RestTemplate
是 Spring 提供的一個(gè)同步 HTTP 客戶端,用于與 RESTful Web 服務(wù)進(jìn)行交互。它支持多種 HTTP 方法,包括 GET、POST、PUT、DELETE 等,簡(jiǎn)化了調(diào)用 REST API 的過(guò)程。
在微服務(wù)架構(gòu)中,服務(wù)之間需要進(jìn)行通信,RestTemplate
通過(guò)簡(jiǎn)單的 HTTP 調(diào)用實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通過(guò)服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)機(jī)制,可以動(dòng)態(tài)獲取服務(wù)的地址和端口。
配置RestTemplate
確保 pom.xml
文件中包含了 Spring Web 相關(guān)的依賴:
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency>
創(chuàng)建 RestTemplate Bean
在 Spring Boot 應(yīng)用程序中,通常在配置類中創(chuàng)建一個(gè) RestTemplate
的 Bean:
import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.web.client.RestTemplate; @Configuration public class AppConfig { @Bean public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); } }
RestTemplate常用方法
GET 請(qǐng)求
restTemplate.getForObject(url, String.class); // getForObject(String url, Class<T> responseType):發(fā)起 GET 請(qǐng)求,并返回響應(yīng)體。
POST 請(qǐng)求
restTemplate.postForObject(url, request, MyResponseObject.class); // postForObject(String url, Object request, Class<T> responseType):發(fā)起 POST 請(qǐng)求,將請(qǐng)求體發(fā)送給指定 URL,并返回響應(yīng)體。
PUT 請(qǐng)求
restTemplate.put(url, request); // put(String url, Object request):發(fā)起 PUT 請(qǐng)求,將請(qǐng)求體發(fā)送到指定 URL。
DELETE 請(qǐng)求
restTemplate.delete(url); // delete(String url):發(fā)起 DELETE 請(qǐng)求。
OpenFeign
Feign 是一個(gè)聲明式的 Web 服務(wù)客戶端,它簡(jiǎn)化了與 HTTP 服務(wù)交互的方式。使得開發(fā)人員能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的注解方式調(diào)用 RESTful Web 服務(wù),而不需要手動(dòng)編寫繁瑣的 HTTP 請(qǐng)求代碼。(RestTemplate和這個(gè)了解一種即可)
引入依賴
如果在使用 Spring Cloud,可以在你的 pom.xml
中加入 Feign 相關(guān)的依賴:
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId> </dependency>
啟用 Feign:
在 Spring Boot 應(yīng)用的主類或者配置類中添加 @EnableFeignClients
注解,啟用 Feign 客戶端:
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication @EnableFeignClients // 啟用 Feign 客戶端 public class MyApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(MyApplication.class, args); } }
定義 Feign 接口:
Feign 使用接口定義 HTTP 請(qǐng)求。通過(guò)注解指定請(qǐng)求的類型和路徑:
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam; @FeignClient(name = "account-service") // 指定服務(wù)名稱, 這里是指注冊(cè)到naocs的服務(wù)名 public interface AccountClient { @GetMapping("/account/balance") String getBalance(@RequestParam("userId") String userId); }
在上面的例子中:
@FeignClient(name = "account-service")
表示 Feign 客戶端將向名為account-service
的服務(wù)發(fā)起請(qǐng)求。@GetMapping("/account/balance")
表示該方法會(huì)向/account/balance
路徑發(fā)送 GET 請(qǐng)求,并返回響應(yīng)。
調(diào)用 Feign 客戶端:
在其他服務(wù)中調(diào)用 Feign 客戶端接口,就像調(diào)用本地方法一樣:
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController public class OrderController { @Autowired private AccountClient accountClient; @RequestMapping("/order/test") public String createOrder(String userId) { // 調(diào)用 Feign 客戶端方法 String balance = accountClient.getBalance(userId); return "Account balance: " + balance; } }
2、 準(zhǔn)備工作(引入spring cloud依賴)
1. dependencyManagement
dependencyManagement
是 Maven 構(gòu)建工具中的一個(gè)元素,用于定義項(xiàng)目中依賴的管理方式。它允許我們?cè)诟?POM 文件或依賴管理部分中集中聲明依賴的版本號(hào)和作用范圍,所有子模塊(子項(xiàng)目)可以自動(dòng)繼承這些聲明,而不需要在每個(gè)子模塊的 pom.xml
中重復(fù)定義。
統(tǒng)一依賴版本管理:dependencyManagement
能夠幫助你統(tǒng)一管理多個(gè)模塊中某個(gè)依賴的版本。例如,你可以在一個(gè)中央位置(通常是父 POM 文件)聲明 Spring Boot 的版本號(hào),這樣所有子項(xiàng)目都會(huì)使用這個(gè)版本,而不需要每個(gè)項(xiàng)目中都定義。
簡(jiǎn)化子項(xiàng)目中的依賴聲明:
子項(xiàng)目無(wú)需在每個(gè) pom.xml
文件中聲明依賴的版本號(hào),只需要定義依賴的 groupId
和 artifactId
,版本號(hào)將從 dependencyManagement
中繼承。
根項(xiàng)目 pom 文件
<packaging>pom</packaging> <dependencyManagement> <dependencies> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.cloud/spring-cloud-dependencies --> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId> <version>2023.0.3</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba.cloud/spring-cloud-alibaba-dependencies --> <dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId> <version>2023.0.1.3</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> </dependencies> </dependencyManagement>
子項(xiàng)目 pom 文件
<parent> <groupId>com.cloud</groupId> <artifactId>learnCloudAlibaba</artifactId> <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <relativePath>../pom.xml</relativePath> </parent> <!-- 下面這個(gè)是我根項(xiàng)目的pom文件的內(nèi)容, 要確保上面子項(xiàng)目中 parent 中的 groupid artifactId version 跟下面 根項(xiàng)目的一致--> <!-- <groupId>com.cloud</groupId>--> <!-- <artifactId>learnCloudAlibaba</artifactId>--> <!-- <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>-->
2. 引入依賴 spring Cloud
Spring Cloud Dependencies
2. 引入依賴 spring Cloud alibaba
spring-cloud-alibaba-dependencies
3. 版本兼容性問(wèn)題
參考文章 地址
這里我引入的是 springcloud 2023 , springcloudalibaba 2023, springboot 3.2, jdk 17
下面講解一下每個(gè)主要功能模塊的部署和配置
三、服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn) nacos
1. 準(zhǔn)備工作
下載 nacos 本地服務(wù) (地址)
添加依賴到子模塊
在需要被nacos注冊(cè)的模塊中加入下面配置,啟動(dòng)項(xiàng)目即可在 localhost:8848/nacos
中查看到已經(jīng)被注冊(cè)到中央注冊(cè)中心
<!-- Nacos 服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn) --> <dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId> </dependency>
簡(jiǎn)單配置
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=localhost:8848
在啟動(dòng)類上加上@EnableDiscoveryClient
注解@EnableDiscoveryClient
是一個(gè)注解,用于啟用服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)功能,通常在使用 Spring Cloud 和 Nacos 的服務(wù)中添加。它告訴 Spring Boot 應(yīng)用要注冊(cè)到服務(wù)注冊(cè)中心,以便其他服務(wù)能夠發(fā)現(xiàn)它。
2. 以單例啟動(dòng)
解壓進(jìn)入nacos的 bin目錄,以單例模式啟動(dòng)
.\startup.cmd -m standalone # localhost:8848/nacos 進(jìn)行訪問(wèn), 默認(rèn)賬號(hào)密碼都是 nacos
3. 常見配置
spring.cloud.nacos.discovery.namespace=命名空間id # 指定命令空間, 不同空間下的實(shí)例不可互相訪問(wèn) spring.cloud.nacos.discovery.group=DEFAULT_GROUP # 默認(rèn)是DEFAULT_GROUP,指定group,不同group下的實(shí)例不可互相訪問(wèn) spring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=BeiJing # 指定當(dāng)前實(shí)例是哪個(gè)集群,一般按照地區(qū)劃分,講請(qǐng)求發(fā)送距離近的實(shí)例 spring.cloud.loadbalancer.nacos.enabled=true # 開啟 優(yōu)先向跟當(dāng)前發(fā)送請(qǐng)求的實(shí)例 在同一集群的實(shí)例發(fā)送請(qǐng)求 spring.cloud.nacos.discovery.weight=1 # 當(dāng)前實(shí)例的權(quán)值,權(quán)值在1-100,默認(rèn)是1,權(quán)值越大越容易接收請(qǐng)求,一般給配置高的服務(wù)器權(quán)值高一些
4. Nacos 集群架構(gòu)
對(duì)于 Nacos 集群,主要的作用是 實(shí)現(xiàn)高可用和數(shù)據(jù)一致性,保證服務(wù)注冊(cè)和配置管理的可靠性。
集群架構(gòu)
Nacos 集群通常包含多個(gè)節(jié)點(diǎn),部署在不同的機(jī)器或虛擬機(jī)上,以提供服務(wù)注冊(cè)、配置管理的冗余和高可用性。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),其他節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)提供服務(wù),從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
數(shù)據(jù)一致性(RAFT 協(xié)議)
Nacos 集群內(nèi)部使用 RAFT 協(xié)議 來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性。這種一致性保證了同一服務(wù)的多個(gè)實(shí)例在集群中都能被正確地注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)。(在集群中的任意以nacos中注冊(cè),即可被整個(gè)集群的nacos訪問(wèn))
- Leader 選舉:在 Nacos 集群中,一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)被選舉為 Leader,其它節(jié)點(diǎn)作為 Follower。Leader 負(fù)責(zé)處理寫請(qǐng)求并同步數(shù)據(jù)到 Follower 節(jié)點(diǎn)。
- 數(shù)據(jù)同步:當(dāng)服務(wù)實(shí)例的注冊(cè)、注銷或配置變更等寫請(qǐng)求發(fā)生時(shí),Leader 會(huì)將數(shù)據(jù)同步到所有 Follower,確保數(shù)據(jù)在集群中的一致性。
高可用性和故障恢復(fù)
- 當(dāng) Leader 節(jié)點(diǎn)故障時(shí),集群中的其他節(jié)點(diǎn)會(huì)重新選舉一個(gè)新的 Leader,繼續(xù)處理寫請(qǐng)求和同步數(shù)據(jù)。
- Follower 節(jié)點(diǎn)接收 Leader 的數(shù)據(jù)更新請(qǐng)求并定期與 Leader 進(jìn)行心跳檢測(cè),以保證集群穩(wěn)定運(yùn)行。
可以通過(guò)nginx反向代理,實(shí)現(xiàn)只暴漏一個(gè)nacos服務(wù)地址,nginx內(nèi)容實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡
也可以通過(guò)loadbalancer或是在 application 中添加集群的所有地址實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的負(fù)載均衡
# 會(huì)選其中一個(gè)地址注冊(cè)服務(wù)
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr: 172.20.10.2:8870,172.20.10.2:8860,172.20.10.2:8848
5. 集群模式部署
配置數(shù)據(jù)庫(kù)
Nacos 集群需要一個(gè)共享的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)配置信息。可以使用 MySQL 作為存儲(chǔ)引擎。
在 MySQL 中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù):
CREATE DATABASE nacos_config;
進(jìn)入mysql,執(zhí)行 Nacos 提供的 SQL 腳本:
mysql> use nacos_config; Database changed mysql> source D:\kafka\nacos\conf\mysql-schema.sql
配置 Nacos 集群
打開每個(gè)節(jié)點(diǎn)的 conf/application.properties
文件,進(jìn)行以下配置:
server.port=8848 spring.datasource.platform=mysql spring.sql.init.platform=mysql ### Count of DB: db.num=1 db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_cofig?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC db.user.0=root db.password.0=password
打開每個(gè)節(jié)點(diǎn)的 conf/cluster.conf
文件,進(jìn)行以下配置:
172.20.10.2:8848 # 前面是ip地址,內(nèi)網(wǎng)的或是公網(wǎng)的 172.20.10.2:8860 172.20.10.2:8870
一些坑
這里我要在本地啟動(dòng)三個(gè)nacos,那就需要復(fù)制 nacos
文件夾,然后分別修改里面的 application.properties
和 cluster.conf
的配置文件,其中 server.port=8848
端口之間不要離太近。(離太近nacos 2.0 版本會(huì)出問(wèn)題)這里弄成了 8848, 8860, 8870 端口
啟動(dòng) Nacos 實(shí)例
在每臺(tái)服務(wù)器上啟動(dòng) Nacos 服務(wù)。執(zhí)行以下命令:
.\startup.cmd -m cluster
注意:每個(gè)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)時(shí),cluster.conf
文件中需要列出所有節(jié)點(diǎn)的 IP 和端口。
四、服務(wù)調(diào)用和負(fù)載均衡 LoadBalancer
Spring Cloud LoadBalancer
是 Spring Cloud 中的一個(gè)負(fù)載均衡模塊,用于在服務(wù)調(diào)用時(shí)實(shí)現(xiàn)客戶端負(fù)載均衡。
1. 基本概念
Spring Cloud LoadBalancer 通過(guò)客戶端負(fù)載均衡,在服務(wù)調(diào)用者和多個(gè)實(shí)例之間分配流量。它通過(guò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)(比如使用 Nacos)獲取可用服務(wù)實(shí)例的列表,并根據(jù)不同的負(fù)載均衡策略(如輪詢、隨機(jī)等)選擇一個(gè)實(shí)例進(jìn)行請(qǐng)求分發(fā)。
2. 配置環(huán)境
在項(xiàng)目中使用 Spring Cloud LoadBalancer
,在每個(gè)需要使用客戶端負(fù)載均衡功能的子模塊中添加:
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId> </dependency>
配置默認(rèn)策略(輪詢)
spring.cloud.loadbalancer.configurations=default
3. 負(fù)載均衡的使用方式
Spring Cloud LoadBalancer 支持使用 RestTemplate
、WebClient
、OpenFeign
進(jìn)行負(fù)載均衡。
使用 RestTemplate
定義 RestTemplate Bean 并標(biāo)注 @LoadBalanced
注解:
@Configuration public class AppConfig { @Bean @LoadBalanced // 啟用 RestTemplate 的負(fù)載均衡 public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); } }
發(fā)起請(qǐng)求
使用 @LoadBalanced
的 RestTemplate
時(shí),可以直接通過(guò)服務(wù)名稱調(diào)用服務(wù),而不需要手動(dòng)指定服務(wù)的 IP 地址和端口,避免了ip和端口寫死, 只向一個(gè)實(shí)例發(fā)送請(qǐng)求的情況。
(我們同一個(gè)服務(wù)名稱一般會(huì)有多個(gè)實(shí)例(分布式), 通過(guò)帶有 @LoadBalanced
注解的 RestTemplate
可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡, 讓請(qǐng)求根據(jù)我們的配置分別發(fā)送到不同的實(shí)例)
@Autowired private RestTemplate restTemplate; public String callService() { // 使用服務(wù)名代替實(shí)際地址 return restTemplate.getForObject("http://module2/api/v1/data", String.class); }
4. 測(cè)試 負(fù)載均衡
假設(shè)我們有一個(gè)根模塊, 根模塊下面有三個(gè)模塊 module1,module2,module3。module2 和 module3 我們?cè)诒镜氐牟煌丝诟鲉?dòng)兩個(gè)(模擬分布式)。當(dāng)我們通過(guò)module1調(diào)用 module2 和 module3 的方法,觀察請(qǐng)求的分布
將多個(gè)實(shí)例注冊(cè)到nacos
這里演示的nacos用的單例模式,最終效果如下圖
下面是如何啟動(dòng)讓module2和module3分別啟動(dòng)兩個(gè)實(shí)例
查看請(qǐng)求分布
三個(gè)module中的demo代碼
module1 中,通過(guò)get方法訪問(wèn) /test
時(shí),會(huì)向 module2 和 module3 的實(shí)例發(fā)送請(qǐng)求。(spring cloud loadbalancer 會(huì)根據(jù)配置實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡)
@Autowired RestTemplate restTemplate; @GetMapping("/test") public String test() { String module2 = restTemplate.getForObject("http://module2/api/test", String.class); String module3 = restTemplate.getForObject("http://module3/api/test", String.class); return module2 + "\n" + module3; }
module2 中
@GetMapping("/api/test") public String test() { System.out.println("module2 test"); return "module2 test"; }
module3 中
@GetMapping("/api/test") public String test() { System.out.println("module3 test"); return "module3 test"; }
當(dāng)我們?cè)跒g覽器訪問(wèn) 16 次 /test
的時(shí)候, restTemplate.getForObject
會(huì)向?qū)?yīng)的module發(fā)送16次請(qǐng)求。觀察module2的兩個(gè)實(shí)例和module3的兩個(gè)實(shí)例可以看到 分別接收到了 8 次請(qǐng)求(默認(rèn)是輪詢)。如下圖
5. 使用不同的負(fù)載均衡器
上面的配置是所有服務(wù)都是用默認(rèn)的負(fù)載均衡器,即輪詢的負(fù)載均衡器。下面講一下怎么讓不同服務(wù)使用不同的負(fù)載均衡器
創(chuàng)建兩個(gè)配置文件,把輪詢負(fù)載均衡器和隨機(jī)負(fù)載均衡器注冊(cè)為bean
@Configuration public class DefaultLoadBalancerConfig { @Bean ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> roundRobinLoadBalancer(Environment environment, LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) { String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME); // 獲取負(fù)載均衡器名稱 return new RoundRobinLoadBalancer(loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name); } }
@Configuration public class RandomLoadBalancerConfig { @Bean // 定義一個(gè)Bean ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> randomLoadBalancer(Environment environment, // 注入環(huán)境變量 LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) { // 注入負(fù)載均衡器客戶端工廠 String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME); // 獲取負(fù)載均衡器的名稱 // 創(chuàng)建并返回一個(gè)隨機(jī)負(fù)載均衡器實(shí)例 return new RandomLoadBalancer(loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name); } }
創(chuàng)建restTempalte
// module2 使用默認(rèn),module3 使用隨機(jī) @Configuration @LoadBalancerClients({ @LoadBalancerClient(value = "module2", configuration = RandomLoadBalancerConfig.class), @LoadBalancerClient(value = "module3", configuration = DefaultLoadBalancerConfig.class) }) public class AppConfig { @Bean @LoadBalanced // 啟用 RestTemplate 的負(fù)載均衡 public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); } }
五、分布式事務(wù) seata
Seata 是一款開源的分布式事務(wù)解決方案,旨在解決微服務(wù)架構(gòu)中跨服務(wù)的事務(wù)一致性問(wèn)題。它提供了易于使用、性能高效的分布式事務(wù)管理功能,幫助開發(fā)者在分布式系統(tǒng)中保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性。
1. Seata 的概要
Seata 由阿里巴巴發(fā)起,最初的目的是為了解決微服務(wù)場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題,尤其是在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)中。Seata 提供了全局事務(wù)、分支事務(wù)以及資源管理等功能。
- 全局事務(wù):在分布式事務(wù)中,通常一個(gè)事務(wù)可能會(huì)涉及多個(gè)服務(wù)或數(shù)據(jù)庫(kù),Seata 通過(guò)全局事務(wù) ID 來(lái)保證跨服務(wù)事務(wù)的原子性。
- 分支事務(wù):每個(gè)服務(wù)或數(shù)據(jù)庫(kù)在執(zhí)行全局事務(wù)時(shí)會(huì)變成一個(gè)分支事務(wù),Seata 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)分支事務(wù)的提交與回滾。
- AT模式:Seata 提供了基于數(shù)據(jù)庫(kù)的 AT (Automatic Transaction) 模式,它通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)存操作和恢復(fù)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)事務(wù)的一致性。
- TCC模式:TCC (Try, Confirm, Cancel) 是 Seata 支持的另一種事務(wù)模式,適用于需要顯式操作的場(chǎng)景。
- SAGA模式:SAGA 是另一種事務(wù)模型,適合于長(zhǎng)事務(wù)和復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
- RM(ResourceManager):用于直接執(zhí)行本地事務(wù)的提交和回滾。
- TM(TransactionManager):TM是分布式事務(wù)的核心管理者。比如現(xiàn)在我們需要在借閱服務(wù)中開啟全局事務(wù),來(lái)讓其自身、圖書服務(wù)、用戶服務(wù)都參與進(jìn)來(lái),也就是說(shuō)一般全局事務(wù)發(fā)起者就是TM。
- TC(TransactionManager)這個(gè)就是我們的Seata服務(wù)器,用于全局控制,一個(gè)分布式事務(wù)的啟動(dòng)就是由TM向TC發(fā)起請(qǐng)求,TC再來(lái)與其他的RM進(jìn)行協(xié)調(diào)操作
TM請(qǐng)求TC開啟一個(gè)全局事務(wù),TC會(huì)生成一個(gè)XID作為該全局事務(wù)的編號(hào),XID會(huì)在微服務(wù)的調(diào)用鏈路中傳播,保證將多個(gè)微服務(wù)的子事務(wù)關(guān)聯(lián)在一起;RM請(qǐng)求TC將本地事務(wù)注冊(cè)為全局事務(wù)的分支事務(wù),通過(guò)全局事務(wù)的XID進(jìn)行關(guān)聯(lián);TM請(qǐng)求TC告訴XID對(duì)應(yīng)的全局事務(wù)是進(jìn)行提交還是回滾;TC驅(qū)動(dòng)RM將XID對(duì)應(yīng)的自己的本地事務(wù)進(jìn)行提交還是回滾;
下面以官網(wǎng)的案例來(lái)演示整個(gè)使用過(guò)程
2. 準(zhǔn)備工作
下載seata服務(wù)(tc)
下載seata-service壓縮包,解壓進(jìn)入/bin
(下載地址), 執(zhí)行 ./seata-server.bat
配置 Seata:
在 conf
目錄下,你會(huì)找到一個(gè)配置文件 application.yml
。編輯該文件以配置 Seata Server 的各種參數(shù),比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接、事務(wù)日志等。
server: port: 7091 spring: application: name: seata-server logging: config: classpath:logback-spring.xml file: path: ${log.home:${user.home}/logs/seata} extend: logstash-appender: destination: 127.0.0.1:4560 kafka-appender: bootstrap-servers: 127.0.0.1:9092 topic: logback_to_logstash console: user: username: seata password: seata seata: config: # support: nacos, consul, apollo, zk, etcd3 type: nacos nacos: server-addr: 127.0.0.1:8848 namespace: group: SEATA_GROUP username: nacos password: nacos registry: # support: nacos, eureka, redis, zk, consul, etcd3, sofa type: nacos nacos: application: seata-server server-addr: 127.0.0.1:8848 group: SEATA_GROUP namespace: cluster: default username: nacos password: nacos store: # support: file 、 db 、 redis 、 raft mode: db db: datasource: druid db-type: mysql driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?rewriteBatchedStatements=true user: mysql password: mysql min-conn: 10 max-conn: 100 global-table: global_table branch-table: branch_table lock-table: lock_table distributed-lock-table: distributed_lock query-limit: 1000 max-wait: 5000 # server: # service-port: 8091 #If not configured, the default is '${server.port} + 1000' security: secretKey: SeataSecretKey0c382ef121d778043159209298fd40bf3850a017 tokenValidityInMilliseconds: 1800000 ignore: urls: /,/**/*.css,/**/*.js,/**/*.html,/**/*.map,/**/*.svg,/**/*.png,/**/*.jpeg,/**/*.ico,/api/v1/auth/login,/metadata/v1/**
數(shù)據(jù)庫(kù)配置
創(chuàng)建 seata
數(shù)據(jù)庫(kù),并訪問(wèn) 該地址,在seata數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行里面所有的sql腳本
創(chuàng)建 seata_account
, seata_order
, seata_storage
數(shù)據(jù)庫(kù),訪問(wèn) 該地址, 在上面三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中都創(chuàng)建 UNDO_LOG
表,在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 業(yè)務(wù)表。(地址中有sql腳本)
啟動(dòng) Seata Server:
使用以下命令啟動(dòng) Seata Server:
sh bin/seata-server.sh
最終效果如下
創(chuàng)建三個(gè)模塊(account, order, storage),加入相關(guān)依賴(數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng),mybatis…),然后按照下面加入 nacos
和 seata
依賴和配置
3. Seata 與 Spring Boot 集成
3.1 添加 Seata 依賴
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seata</artifactId> <exclusions> <exclusion> <groupId>io.seata</groupId> <artifactId>seata-spring-boot-starter</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency>
3.2 配置 Seata
在 Spring Boot 項(xiàng)目的 application.yml
中配置 Seata。
seata: registry: type: nacos nacos: server-addr: localhost:8848 namespace: "" group: SEATA_GROUP # 組名 跟我們之前配置的seata的配置文件的是對(duì)應(yīng)的 application: seata-server # 服務(wù)名 跟我們之前配置的seata的配置文件的是對(duì)應(yīng)的 tx-service-group: default_tx_group service: vgroup-mapping: default_tx_group: default data-source-proxy-mode: AT
3.3 開啟事務(wù)管理
@GlobalTransactional
是 Seata 提供的注解,用于實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)的管理。它是 Seata 的全局事務(wù)控制器,通過(guò)這個(gè)注解,你可以在一個(gè)跨多個(gè)微服務(wù)的操作中,確保數(shù)據(jù)的一致性和事務(wù)的回滾。
作用:
- 開啟全局事務(wù):使用
@GlobalTransactional
注解可以標(biāo)記方法為全局事務(wù),Seata 會(huì)在這個(gè)方法執(zhí)行時(shí)開啟一個(gè)全局事務(wù)。 - 事務(wù)的提交與回滾:在方法執(zhí)行過(guò)程中,如果發(fā)生異常,Seata 會(huì)自動(dòng)回滾所有與該全局事務(wù)相關(guān)的子事務(wù)。相反,如果方法執(zhí)行成功,Seata 會(huì)提交所有子事務(wù)。
基本語(yǔ)法:
@GlobalTransactional(name = "your-global-tx-name", rollbackFor = Exception.class) public void yourMethod() { // Your business logic }
參數(shù):
name
:指定全局事務(wù)的名稱,通常為了區(qū)分不同的事務(wù),可以給它一個(gè)有意義的名字。rollbackFor
:指定哪些異常類型會(huì)導(dǎo)致事務(wù)回滾,默認(rèn)是RuntimeException
和Error
,如果需要捕獲其他異常,可以通過(guò)此參數(shù)指定。
4. 演示流程
下面是通過(guò)訪問(wèn) order 訂單服務(wù),然后執(zhí)行 創(chuàng)建新的訂單
-> 扣除用戶支付的錢
-> 減去用戶購(gòu)買商品的數(shù)量更新商品庫(kù)存
@RestController public class CreateOrderController { @Autowired OrderMapper orderMapper; @Autowired RestTemplate restTemplate; @RequestMapping("/order/test") @GlobalTransactional(name = "create-order", rollbackFor = Exception.class) public String createOrder(@RequestParam String userId, @RequestParam String commodityCode, @RequestParam Integer count, @RequestParam Integer money ) { // 創(chuàng)建訂單 Order order = new Order(null, userId, commodityCode, count, money); orderMapper.insert(order); // 扣除賬戶余額 Map<String, String> mp1 = new HashMap<>(); mp1.put("userId", userId); mp1.put("money", money.toString()); String resp1 = restTemplate.postForObject("http://localhost:8001/account/test", mp1, String.class); // 減去用戶購(gòu)買商品數(shù)量,更新庫(kù)存 Map<String, String> mp2 = new HashMap<>(); mp2.put("commodityCode", commodityCode); mp2.put("count", count.toString()); String resp2 = restTemplate.postForObject("http://localhost:8003/storage/test", mp2, String.class); if ("ok".equals(resp1) && "ok".equals(resp2)) { return "ok"; } return "error"; } }
如果在調(diào)用其他服務(wù)時(shí)(扣除賬戶余額,更新庫(kù)存時(shí)),如果拋出異常的話,整個(gè)事務(wù)就會(huì)回滾。比如減去用戶購(gòu)買商品數(shù)量
時(shí)發(fā)現(xiàn)庫(kù)存不足,拋出異常,整個(gè)事務(wù)回滾,之前的創(chuàng)建訂單
和扣除賬戶余額
都會(huì)回滾
六、服務(wù)熔斷和降級(jí) sentinel
Sentinel 是阿里巴巴開源的分布式系統(tǒng)流量控制組件,主要用于保護(hù)微服務(wù)在高并發(fā)、突發(fā)流量等場(chǎng)景下的穩(wěn)定性和可靠性。Sentinel 提供了 流量控制、熔斷降級(jí)、系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)等機(jī)制
1. Sentinel 的核心功能
Sentinel 提供了以下核心功能:
- 流量控制:根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則限制訪問(wèn)頻率或數(shù)量,避免系統(tǒng)過(guò)載。
- 熔斷降級(jí):在請(qǐng)求失敗率或響應(yīng)時(shí)間過(guò)高時(shí)自動(dòng)降級(jí),防止雪崩效應(yīng)。
- 系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù):基于系統(tǒng)的負(fù)載情況自動(dòng)進(jìn)行保護(hù),如 CPU 使用率、內(nèi)存占用等。
- 熱點(diǎn)參數(shù)限流:對(duì)請(qǐng)求中的參數(shù)進(jìn)行限流,比如按不同用戶 ID 或商品 ID 限制請(qǐng)求。
2. Sentinel 的基本概念
在 Sentinel 中,核心是“資源”,可以是服務(wù)、接口或方法。每一個(gè)資源都會(huì)綁定一套限流規(guī)則或熔斷規(guī)則。以下是 Sentinel 的幾個(gè)基本概念:
- 資源 (Resource):受保護(hù)的對(duì)象,如 API 接口或數(shù)據(jù)庫(kù)操作。
- 規(guī)則 (Rule):用于定義流量控制、熔斷降級(jí)的條件。
- Slot Chain:Sentinel 使用 Slot Chain 機(jī)制來(lái)應(yīng)用限流、降級(jí)、系統(tǒng)保護(hù)等規(guī)則。每一個(gè) Slot Chain 包含多個(gè) Slot,不同 Slot 處理不同的規(guī)則。
3. Sentinel 的監(jiān)控和控制臺(tái)
Sentinel 提供了 Dashboard 管理控制臺(tái),可以用來(lái)監(jiān)控各個(gè)資源的訪問(wèn)情況,并動(dòng)態(tài)配置流量控制和熔斷規(guī)則。(下載地址, 下載jar
包)
啟動(dòng) jar 包。
訪問(wèn) http://localhost:8888/
(這里我設(shè)置的端口是 8888) 進(jìn)入控制臺(tái)。
賬號(hào)密碼都是 sentinel
引入 sentinel
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId> </dependency>
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8888
訪問(wèn)module任意controller后就可以看到 module1 加入到控制臺(tái)
4. @SentinelResource注解
@SentinelResource
是 Sentinel 中用于標(biāo)記 方法
的注解,它允許你在方法調(diào)用時(shí)應(yīng)用 Sentinel 的規(guī)則和控制策略。通過(guò)使用這個(gè)注解,你可以將 Sentinel 的流量控制、熔斷降級(jí)、熱點(diǎn)參數(shù)限流等功能集成到業(yè)務(wù)邏輯中。
1. value
參數(shù):資源名稱
- 作用:指定該方法的 資源名稱,這個(gè)名稱會(huì)作為 Sentinel 資源的標(biāo)識(shí),用來(lái)應(yīng)用流控、熔斷、降級(jí)等策略。通??梢允欠椒蚱渌叽硇缘淖址?。
- 默認(rèn)值:方法名(如果未指定)。
2. blockHandler
- 參數(shù):限流或熔斷處理方法
- 作用:當(dāng)資源受到 流量控制(如限流)或 熔斷降級(jí)(如調(diào)用失敗)時(shí),會(huì)調(diào)用指定的
blockHandler
方法。(handelBlock
方法一定要寫上BlockException ex
) - 類型:
blockHandler
的方法可以是當(dāng)前類中的一個(gè)靜態(tài)方法,或是其他類的靜態(tài)方法。
示例:
@SentinelResource(value = "myResource", blockHandler = "handleBlock") public String someMethod() { // 你的業(yè)務(wù)邏輯 return "Hello, Sentinel!"; } // 流控或熔斷時(shí)的處理方法 public static String handleBlock(BlockException ex) { return "Service is currently unavailable due to high traffic. Please try again later."; }
在這個(gè)例子中,當(dāng) myResource
資源被流控或熔斷時(shí),handleBlock
方法將被調(diào)用,返回一條友好的錯(cuò)誤信息。
3. fallback
參數(shù):降級(jí)處理方法
- 作用:當(dāng)資源發(fā)生 異常 或 超時(shí) 時(shí),觸發(fā)降級(jí)邏輯,會(huì)調(diào)用指定的
fallback
方法。這個(gè)方法需要與原始方法的簽名一致。(流量超限或熔斷觸發(fā)時(shí)也會(huì)調(diào)用fallback
,如果同時(shí)有fallback
和blockHandler
, 會(huì)優(yōu)先調(diào)用blockHandler
) - 類型:
fallback
的方法可以是當(dāng)前類中的一個(gè)靜態(tài)方法,或是其他類的靜態(tài)方法。
示例:
@SentinelResource(value = "myResource", fallback = "fallbackMethod") public String someMethod() { // 可能會(huì)拋出異常的業(yè)務(wù)邏輯 throw new RuntimeException("Something went wrong"); } // 降級(jí)方法 public static String fallbackMethod(Throwable ex) { return "Service is temporarily unavailable due to internal error. Please try again later."; }
在這個(gè)例子中,當(dāng) someMethod
方法拋出異常時(shí),fallbackMethod
會(huì)被調(diào)用,返回一個(gè)默認(rèn)的降級(jí)響應(yīng)。
4. exceptionsToIgnore
參數(shù):忽略的異常類型
- 作用:指定不觸發(fā) 降級(jí) 或 熔斷 的異常類型。即使這些異常發(fā)生,也不會(huì)進(jìn)入
fallback
或blockHandler
。 - 默認(rèn)值:沒有忽略的異常,所有的異常都會(huì)觸發(fā)降級(jí)邏輯。
5. blockHandlerClass
參數(shù):自定義流控處理類
- 作用:指定一個(gè)類,其中包含
blockHandler
處理方法。這樣可以將流控處理方法與業(yè)務(wù)邏輯分離,便于管理。 - 默認(rèn)值:如果未指定,
blockHandler
方法會(huì)在當(dāng)前類中查找。
示例:
@SentinelResource(value = "myResource", blockHandler = "handleBlock", blockHandlerClass = BlockHandler.class) public String someMethod() { // 業(yè)務(wù)邏輯 return "Hello, Sentinel!"; } // 自定義流控處理類 public class BlockHandler { public static String handleBlock(BlockException ex) { return "Service is temporarily unavailable due to traffic control."; } }
6. fallbackClass
參數(shù):自定義降級(jí)處理類
- 作用:指定一個(gè)類,其中包含
fallback
處理方法。這樣可以將降級(jí)處理方法與業(yè)務(wù)邏輯分離,便于管理。 - 默認(rèn)值:如果未指定,
fallback
方法會(huì)在當(dāng)前類中查找。
示例:
@SentinelResource(value = "myResource", fallback = "fallbackMethod", fallbackClass = FallbackHandler.class) public String someMethod() { // 業(yè)務(wù)邏輯 throw new RuntimeException("Something went wrong"); } // 自定義降級(jí)處理類 public class FallbackHandler { public static String fallbackMethod(Throwable ex) { return "Service is temporarily unavailable due to an error."; } }
5. 流量控制
5.1 流控模式
- 直接:只針對(duì)于當(dāng)前接口。
- 關(guān)聯(lián):如果指定的關(guān)聯(lián)接口超過(guò)qps(每秒的請(qǐng)求數(shù)),會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前接口被限流。
- 鏈路:更細(xì)粒度的限流,能精確到具體的方法, 直接和關(guān)聯(lián)只能對(duì)接口進(jìn)行限流
鏈路流控模式指的是,當(dāng)從指定接口過(guò)來(lái)的資源請(qǐng)求達(dá)到限流條件時(shí),開啟限流。
# 關(guān)閉Context收斂,這樣被監(jiān)控方法可以進(jìn)行不同鏈路的單獨(dú)控制 spring.cloud.sentinel.web-context-unify: false # 比如我 /test1 和 /test2 接口下都調(diào)用了 test 方法,那么我可以在sentinel 控制臺(tái)中分別對(duì) /test1 和 /test2 的 test 進(jìn)行設(shè)置
5.2 流控效果
快速拒絕: 既然不再接受新的請(qǐng)求,那么我們可以直接返回一個(gè)拒絕信息,告訴用戶訪問(wèn)頻率過(guò)高。
預(yù)熱: 依然基于方案一,但是由于某些情況下高并發(fā)請(qǐng)求是在某一時(shí)刻突然到來(lái),我們可以緩慢地將閾值提高到指定閾值,形成一個(gè)緩沖保護(hù)
排隊(duì)等待: 不接受新的請(qǐng)求,但是也不直接拒絕,而是進(jìn)隊(duì)列先等一下,如果規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠執(zhí)行,那么就執(zhí)行,要是超時(shí)就算了。
5.3 實(shí)現(xiàn)對(duì)方法的限流控制
我們可以使用到@SentinelResource
對(duì)某一個(gè)方法進(jìn)行限流控制,無(wú)論是誰(shuí)在何處調(diào)用了它,,一旦方法被標(biāo)注,那么就會(huì)進(jìn)行監(jiān)控。
@RestController public class TestController { @Autowired RestTemplate restTemplate; @Autowired MyService myService; @GetMapping("/test1") public String test1() { return myService.test(); } @GetMapping("/test2") public String test2() { return myService.test(); } } // ------------------------ @Service public class MyService { @SentinelResource("mytest") // 標(biāo)記方法 public String test() { return "test"; } }
添加 spring.cloud.sentinel.web-context-unify=false
, 可以對(duì) /test1 和 /test2 的 mytest單獨(dú)控制
不添加的, 無(wú)法單獨(dú)控制
一些坑
如果在方法上添加了 @SentinelResource
注解,但是不在控制臺(tái)中顯示的話(不顯示mytest), 可能是因?yàn)樘砑拥姆椒]有加入到spring容器中進(jìn)行管理。比如我當(dāng)時(shí)下面這樣寫就出現(xiàn)了不在控制臺(tái)顯示的情況。
@RestController public class TestController { @GetMapping("/test1") public String test1() { return test(); } @SentinelResource("mytest") public String test() { return "test"; } }
5.4 處理限流情況
當(dāng)訪問(wèn)某個(gè) 接口
出現(xiàn)限流時(shí),會(huì)拋出限流異常,重定向到我們添加的路徑
@RequestMapping("/blockPage") public String blockPage() { return "blockPage"; }
# 用于設(shè)置當(dāng) 流控 或 熔斷 觸發(fā)時(shí),返回給用戶的 阻塞頁(yè)面 spring.cloud.sentinel.block-page=/blockPage
當(dāng)訪問(wèn)的某個(gè) 方法
出現(xiàn)了限流,為 blockHander
指定方法,當(dāng)限流時(shí)會(huì)訪問(wèn) test2
, 并且可以接受 test
的參數(shù)
@Service public class MyService { @SentinelResource(value = "mytest", blockHandler = "test2") public String test(int id) { return "test"; } public String test2(int id, BlockException ex) { return "test 限流了 " + id; } }
5.5 處理異常的處理
當(dāng)調(diào)用 test
時(shí)拋出了異常的話,那么就會(huì)執(zhí)行 fallback 指定的方法, exceptionsToIgnore
指定的是忽略掉的異常。(限流的話會(huì)拋出限流的異常,也會(huì)被捕獲,執(zhí)行 fallback 指定的方法)
如果 fallback 和 blockHandler 都指定了方法,出現(xiàn)限流異常會(huì)優(yōu)先執(zhí)行 blockHandler 的方法
@Service public class MyService { @SentinelResource(value = "mytest", fallback = "except", exceptionsToIgnore = IOException.class) public String test(int id) { throw new RuntimeException("hello world"); } // 注意參數(shù), 必須是跟 test 的參數(shù)列表相同, 然后可以多加一個(gè)獲取異常的參數(shù) public String except(int id, Throwable ex) { System.out.println("hello = " + ex.getMessage()); return ex.getMessage(); } }
5.6 熱點(diǎn)參數(shù)限流
對(duì)接口或方法的某個(gè)參數(shù)進(jìn)行限流
@GetMapping("/test1") @SentinelResource(value = "test1") public String test1(@RequestParam(required = false) String name, @RequestParam(required = false) String age) { return name + " " + age; }
6. 熔斷降級(jí)
1. 服務(wù)熔斷
當(dāng)某個(gè)服務(wù)的錯(cuò)誤率或失敗次數(shù)(如異?;虺瑫r(shí))超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值時(shí),熔斷器就會(huì)“斷開”,該服務(wù)的調(diào)用將不會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。熔斷器“斷開”后,所有請(qǐng)求都會(huì)被 拒絕,直到熔斷器進(jìn)入 恢復(fù)階段,然后根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則恢復(fù)正常工作。
2. 熔斷規(guī)則
2.1 熔斷規(guī)則
熔斷規(guī)則定義了什么情況下觸發(fā)熔斷。常見的觸發(fā)條件有:
- 異常比例(異常比例熔斷):當(dāng)某個(gè)資源的調(diào)用異常(如超時(shí)、返回錯(cuò)誤等)比例超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),觸發(fā)熔斷。
- 錯(cuò)誤數(shù)(錯(cuò)誤數(shù)熔斷):當(dāng)某個(gè)資源的調(diào)用錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),觸發(fā)熔斷。
- RT(響應(yīng)時(shí)間熔斷):當(dāng)某個(gè)資源的調(diào)用響應(yīng)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),觸發(fā)熔斷。
這些規(guī)則是可以配置的,通常會(huì)在應(yīng)用初始化時(shí)進(jìn)行設(shè)置。
2.2 熔斷恢復(fù)機(jī)制
熔斷后,Sentinel 會(huì)進(jìn)入 自恢復(fù)機(jī)制,通過(guò)設(shè)定的時(shí)間窗口,逐漸恢復(fù)正常的服務(wù)調(diào)用。這一恢復(fù)過(guò)程通常包括以下兩個(gè)階段:
- 半開狀態(tài):熔斷器進(jìn)入半開狀態(tài),允許一定數(shù)量的請(qǐng)求嘗試訪問(wèn)該資源。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)驗(yàn)證該資源是否已恢復(fù),若恢復(fù)則正常調(diào)用,若失敗則繼續(xù)熔斷。
- 正常狀態(tài):如果半開狀態(tài)中的請(qǐng)求均成功,則熔斷器恢復(fù)為正常狀態(tài),恢復(fù)正常的請(qǐng)求處理。
3. 服務(wù)降級(jí) (Service Degradation)
服務(wù)降級(jí)是指在某些情況下,通過(guò)返回一個(gè)默認(rèn)值、簡(jiǎn)單處理或快速失敗來(lái)減少服務(wù)的壓力,避免因資源超載或異常請(qǐng)求導(dǎo)致服務(wù)崩潰。Sentinel 通過(guò)配置不同的降級(jí)策略,使得系統(tǒng)能夠在流量激增或服務(wù)不穩(wěn)定時(shí)自動(dòng)切換到降級(jí)模式。
最后簡(jiǎn)單介紹一下限流,熔斷,降級(jí)之間的聯(lián)系。 根據(jù)降級(jí)的概念,當(dāng)出現(xiàn)限流
或熔斷
的時(shí)候都會(huì)觸發(fā)降級(jí)的方法,只不過(guò)熔斷
會(huì)根據(jù)自己的配置,來(lái)跟熔斷的服務(wù)斷開聯(lián)系,不再接受請(qǐng)求。而限流
的話不會(huì)斷開服務(wù),而是繼續(xù)接受請(qǐng)求,如果請(qǐng)求不滿足 限流規(guī)則的話,還是會(huì)進(jìn)入到降級(jí)的方法
七、服務(wù)鏈路追蹤
在zipkin官網(wǎng)下載 zipkin.jar
包。下載地址
Micrometer Tracing 是 Spring 官方在現(xiàn)代可觀測(cè)性(Observability)體系中的新工具,用于實(shí)現(xiàn)分布式鏈路追蹤。
1. 核心概念
Span
- 每個(gè) Span 表示一個(gè)操作的執(zhí)行過(guò)程(如調(diào)用某個(gè)方法、處理一個(gè) HTTP 請(qǐng)求)。
- 包含操作的開始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、名稱等信息。
- Trace 是由多個(gè) Span 組成的分布式調(diào)用鏈。
Trace
- 表示分布式系統(tǒng)中多個(gè)服務(wù)協(xié)作完成的整體調(diào)用鏈。
- 包括一個(gè)根 Span 和多個(gè)子 Span。
Context Propagation
- 在分布式系統(tǒng)中,需要在服務(wù)之間傳遞上下文(如 traceId 和 spanId),以實(shí)現(xiàn)跨服務(wù)的追蹤。
- Micrometer Tracing 通過(guò)支持 W3C Trace Context 標(biāo)準(zhǔn)(OpenTelemetry 默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn))完成上下文傳遞。
2. 工作原理
生成和傳播追蹤信息
- 服務(wù) A 生成 traceId 和 spanId,并通過(guò) HTTP header 或消息隊(duì)列傳遞給服務(wù) B。
- 服務(wù) B 接收這些信息,繼續(xù)生成新的 span 并關(guān)聯(lián)到 trace。
采樣策略
- 決定是否記錄 trace 數(shù)據(jù)(例如只采樣部分請(qǐng)求以減少性能開銷)。
- Micrometer Tracing 提供多種采樣策略,可以通過(guò)配置控制。
導(dǎo)出追蹤數(shù)據(jù)
- Micrometer Tracing 支持將追蹤數(shù)據(jù)導(dǎo)出到多個(gè)后端(如 Jaeger、Zipkin 或 Prometheus)。這里我們用
zipkin
- 通過(guò) OpenTelemetry Bridge 提供對(duì)多種觀察后端的支持。
3. 簡(jiǎn)單配置
在 Spring Boot 3+ 項(xiàng)目中,Micrometer Tracing 的依賴配置如下:
引入依賴
在 pom.xml
中添加以下依賴:
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>io.micrometer</groupId> <artifactId>micrometer-tracing</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>io.micrometer</groupId> <artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>io.micrometer</groupId> <artifactId>micrometer-observation</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId> <artifactId>zipkin-reporter-brave</artifactId> </dependency> <!-- 使用feign的話加入下面這個(gè)依賴 --> <!-- <dependency>--> <!-- <groupId>io.github.openfeign</groupId>--> <!-- <artifactId>feign-micrometer</artifactId>--> <!-- </dependency>-->
配置
management: zipkin: tracing: endpoint: http://localhost:9411/api/v2/spans tracing: sampling: probability: 1.0 #采樣率默認(rèn)0.1(10次只能有一次被記錄),值越大手機(jī)越及時(shí)
之后就可以訪問(wèn) http://127.0.0.1:9411
八、服務(wù)網(wǎng)關(guān) gateway
Gateway(網(wǎng)關(guān))是微服務(wù)架構(gòu)中的一個(gè)重要組件,它通常用作客戶端和多個(gè)微服務(wù)之間的中介,負(fù)責(zé)請(qǐng)求的路由、負(fù)載均衡、認(rèn)證、限流、安全控制等功能。它通常部署在前端,起到了“入口”作用,是微服務(wù)的前端統(tǒng)一訪問(wèn)點(diǎn)。
1. 網(wǎng)關(guān)的核心功能
網(wǎng)關(guān)的核心職責(zé)是將外部請(qǐng)求路由到相應(yīng)的微服務(wù),同時(shí)提供一些重要的功能:
- 請(qǐng)求路由: 網(wǎng)關(guān)根據(jù)請(qǐng)求的路徑、請(qǐng)求頭、參數(shù)等信息,將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的微服務(wù)。
- 負(fù)載均衡: 網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)請(qǐng)求的負(fù)載均衡,將請(qǐng)求分發(fā)到多個(gè)后端服務(wù)實(shí)例,提升服務(wù)的可用性和性能。
- 安全性: 網(wǎng)關(guān)通常是整個(gè)系統(tǒng)的第一道防線,可以進(jìn)行請(qǐng)求的身份驗(yàn)證、授權(quán)控制、加密等。
- 服務(wù)發(fā)現(xiàn): 通過(guò)與服務(wù)注冊(cè)中心集成,網(wǎng)關(guān)可以動(dòng)態(tài)地獲取微服務(wù)的實(shí)例信息,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路由。
- 過(guò)濾器: 允許在請(qǐng)求處理過(guò)程中添加自定義邏輯。過(guò)濾器分為“全局過(guò)濾器”和“局部過(guò)濾器”。
- 動(dòng)態(tài)路由: 可以動(dòng)態(tài)添加路由規(guī)則,無(wú)需重新啟動(dòng)網(wǎng)關(guān)。
2. 準(zhǔn)備工作
引入依賴
<!-- gateway 依賴 --> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId> </dependency> <!-- 需要基于注冊(cè)中心轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的話,加上 nacos 依賴 --> <dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId> </dependency> <!-- 如果用到 lb: 的話需要在引入getaway的pom中引入loadbalancer --> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId> </dependency>
配置路由規(guī)則:
spring: application: name: gateway cloud: nacos: discovery: server-addr: localhost:8848 gateway: # 配置路由,這里是一個(gè)列表,每一項(xiàng)都包含很多信息 routes: - id: module1 # 路由名稱(nacos中的服務(wù)名) uri: lb://module1 # 路由地址,lb表示使用負(fù)載均衡到微服務(wù),也可以使用http正常轉(zhuǎn)發(fā) predicates: # 路由規(guī)則,決定哪些請(qǐng)求會(huì)被路由 - Path=/test1/** # 請(qǐng)求的路徑匹配規(guī)則 filters: # 向請(qǐng)求頭中添加 test=hello world - AddRequestHeader=test, hello world server: port: 8002
在 Spring Cloud Gateway 中,predicates
和 filters
是配置路由規(guī)則和處理請(qǐng)求
常見的 predicates
(路由匹配條件):
Path
:根據(jù)請(qǐng)求路徑進(jìn)行匹配Path=/users/**
:匹配以/users/
開頭的路徑。- 示例:
/users/123
、/users/details
。
Method
:根據(jù) HTTP 方法進(jìn)行匹配Method=GET
:只匹配GET
請(qǐng)求。Method=POST
:只匹配POST
請(qǐng)求。- 示例:
GET /users/123
、POST /users
。
Host
:根據(jù)請(qǐng)求的 Host 進(jìn)行匹配Host=*.example.com
:匹配所有請(qǐng)求的 Host 名稱為example.com
的請(qǐng)求。- 示例:
GET /users
請(qǐng)求的 Host 為api.example.com
。
Query
:根據(jù)查詢參數(shù)進(jìn)行匹配Query=username={value}
:匹配查詢參數(shù)username
的值。- 示例:
GET /users?username=john
。
Header
:根據(jù)請(qǐng)求頭進(jìn)行匹配Header=Authorization=Bearer {token}
:匹配帶有特定 Authorization 頭的請(qǐng)求。- 示例:
GET /users/123
,并且Authorization=Bearer <token>
。
- 常見的
filters
(過(guò)濾器): filters
用于在請(qǐng)求和響應(yīng)之間進(jìn)行處理,通常用于修改請(qǐng)求頭、響應(yīng)體、重定向等。這里的過(guò)濾器是局部的過(guò)濾器AddRequestHeader
:添加請(qǐng)求頭AddRequestHeader=X-Request-Foo, Bar
:向請(qǐng)求中添加X-Request-Foo
頭,值為Bar
。- 示例:請(qǐng)求中會(huì)包含
X-Request-Foo: Bar
。
AddResponseHeader
:添加響應(yīng)頭AddResponseHeader=X-Response-Foo, Baz
:向響應(yīng)中添加X-Response-Foo
頭,值為Baz
。
SetPath
:修改請(qǐng)求路徑SetPath=/newpath/{segment}
:將請(qǐng)求的路徑設(shè)置為新的路徑。- 示例:請(qǐng)求
/users/123
會(huì)被設(shè)置為/newpath/123
。
RedirectTo
:重定向請(qǐng)求到其他地址RedirectTo=301, /new-location
:將請(qǐng)求重定向到/new-location
。- 示例:會(huì)發(fā)出
301
重定向到/new-location
。
上面的predicates
和filters
只寫了一部分,具體可以參考spring官網(wǎng) 地址
Spring Cloud Gateway 與其他網(wǎng)關(guān)對(duì)比
- 與 Nginx 對(duì)比: Nginx 是一個(gè)高性能的 Web 服務(wù)器,可以作為反向代理和負(fù)載均衡器。雖然 Nginx 可以用作網(wǎng)關(guān),但它不提供像 Spring Cloud Gateway 那樣豐富的業(yè)務(wù)邏輯處理能力(如動(dòng)態(tài)路由、API 聚合、過(guò)濾器等)。Spring Cloud Gateway 更多地專注于微服務(wù)架構(gòu)中的業(yè)務(wù)需求。
3. 自定義全局和局部過(guò)濾器
過(guò)濾器是網(wǎng)關(guān)的一個(gè)重要特性,可以在請(qǐng)求和響應(yīng)的生命周期中做一些額外的處理。
- 全局過(guò)濾器(Global Filter):全局過(guò)濾器可以處理所有請(qǐng)求和響應(yīng)。你可以在全局過(guò)濾器中添加日志記錄、認(rèn)證、限流等操作。
- 局部過(guò)濾器(Gateway Filter):局部過(guò)濾器是針對(duì)某個(gè)特定路由的過(guò)濾器。你可以在路由配置中使用這些過(guò)濾器進(jìn)行特定操作。
3.1 自定義全局過(guò)濾器
在 Spring Cloud Gateway 中,全局過(guò)濾器(Global Filters)用于在請(qǐng)求和響應(yīng)過(guò)程中對(duì)所有路由進(jìn)行處理。
過(guò)濾器的作用:
- 請(qǐng)求過(guò)濾: 在請(qǐng)求到達(dá)后端微服務(wù)之前對(duì)請(qǐng)求做一些處理,比如增加請(qǐng)求頭、日志記錄、權(quán)限校驗(yàn)等。
- 響應(yīng)過(guò)濾: 在響應(yīng)從后端微服務(wù)返回到客戶端之前對(duì)響應(yīng)做一些修改,比如修改響應(yīng)內(nèi)容、加密、日志記錄等。
1. 創(chuàng)建一個(gè)全局過(guò)濾器
首先,需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn) GlobalFilter
接口的類。在這個(gè)類中,你可以定義過(guò)濾器的邏輯。
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain; import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter; import org.springframework.core.Ordered; import org.springframework.http.HttpHeaders; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.server.ServerWebExchange; import reactor.core.publisher.Mono; @Component public class AddHeaderGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered { @Override public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { return chain.filter(exchange); } @Override public int getOrder() { return 1; } }
2. 全局過(guò)濾器的工作原理
filter()
:在這里你可以獲取到ServerWebExchange
對(duì)象,它包含了請(qǐng)求和響應(yīng)的所有信息。你可以在這里操作請(qǐng)求和響應(yīng)的內(nèi)容,進(jìn)行一些預(yù)處理或后處理。最后,調(diào)用chain.filter(exchange)
以傳遞請(qǐng)求繼續(xù)向下執(zhí)行其他過(guò)濾器或路由。getOrder()
:返回一個(gè)整數(shù)值,用來(lái)決定過(guò)濾器的執(zhí)行順序。值越小的過(guò)濾器會(huì)優(yōu)先執(zhí)行。一般來(lái)說(shuō),數(shù)字越小的過(guò)濾器會(huì)在請(qǐng)求剛開始時(shí)執(zhí)行,而數(shù)字大
的過(guò)濾器會(huì)在請(qǐng)求的最后
階段執(zhí)行。- 如果你有多個(gè)全局過(guò)濾器,它們會(huì)按照
getOrder()
返回值的順序執(zhí)行。
3. 示例:添加請(qǐng)求頭
假設(shè)我們需要為每個(gè)請(qǐng)求添加一個(gè)特定的請(qǐng)求頭。
package com.cloud.gateway.config; import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain; import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter; import org.springframework.core.Ordered; import org.springframework.http.HttpHeaders; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.server.ServerWebExchange; import reactor.core.publisher.Mono; @Component public class AddHeaderGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered { @Override public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { // 獲取請(qǐng)求的 headers HttpHeaders headers = exchange.getRequest().getHeaders(); // 打印原始請(qǐng)求頭 System.out.println("Request Headers: " + headers); // 為請(qǐng)求添加一個(gè)新的頭部 exchange.getRequest().mutate() .header("test", "hello world") // 添加請(qǐng)求頭 .build(); // 繼續(xù)傳遞到下一個(gè)過(guò)濾器 return chain.filter(exchange); } @Override public int getOrder() { return 1; } }
3.1 自定義局部過(guò)濾器 自定義局部過(guò)濾器(GatewayFilter
):
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter; import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory; import org.springframework.http.HttpStatus; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class AuthFilter extends AbstractGatewayFilterFactory<AuthFilter.Config> { public AuthFilter () { super(Config.class); } @Override public GatewayFilter apply(Config config) { return (exchange, chain) -> { System.out.println("AuthFilter"); // 下面實(shí)現(xiàn)自己的邏輯 String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("token"); if (token == null || !token.equals(config.getToken())) { exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED); return exchange.getResponse().setComplete(); } return chain.filter(exchange); // 繼續(xù)處理鏈中的其他過(guò)濾器 }; } public static class Config { private String token; public String getToken() { return token; } public void setToken(String token) { this.token = token; } } }
使用局部過(guò)濾器
局部過(guò)濾器通常在路由配置中使用,你可以將它應(yīng)用于特定的路由,例如:
spring: cloud: gateway: routes: - id: user-service uri: lb://USER-SERVICE predicates: - Path=/users/** filters: - AuthFilter # 這里引用自定義的局部過(guò)濾器
九、分布式配置管理 nacos
分布式配置管理功能的主要作用是在不同的服務(wù)之間集中管理和統(tǒng)一分發(fā)配置。這使得系統(tǒng)在配置變更時(shí)無(wú)需重啟服務(wù),可以實(shí)時(shí)更新配置,從而達(dá)到快速響應(yīng)的效果。
基本概念
- Data ID(數(shù)據(jù) ID):表示每個(gè)配置的唯一標(biāo)識(shí)。在 Nacos 中,一個(gè)配置項(xiàng)通常用 Data ID 表示,通常為字符串形式,代表唯一的配置文件名。
- Group(組):用于將不同的配置項(xiàng)進(jìn)行分組管理,方便區(qū)分開發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)環(huán)境等場(chǎng)景。
- Namespace(命名空間):用于邏輯隔離配置數(shù)據(jù)。不同命名空間內(nèi)的配置是互相隔離的,這在多租戶場(chǎng)景中非常有用。
- 配置項(xiàng):每個(gè)具體的配置信息稱為配置項(xiàng),可以是一個(gè)或多個(gè)鍵值對(duì)。
Nacos 配置管理的使用步驟
引入 Nacos 配置管理
引入依賴
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId> </dependency>
配置 Nacos 服務(wù)器地址
在 bootstrap.yml
文件中,設(shè)置 Nacos 配置中心地址和必要的配置信息:
spring: application: name: module1 profiles: active: dev cloud: nacos: config: server-addr: localhost:8848 # 服務(wù)地址 file-extension: yaml
data_id 一般命名采用 application.name
-profiles.active
.filex-extension
,根據(jù)上面的配置,我的dataid就是 module1-dev.yaml
獲取配置
可以使用 Spring Boot 的 @Value
注解來(lái)獲取 Nacos 中的配置項(xiàng)。例如:
@RestController @RefreshScope public class TestNacosConfigController { @Value("${test}") // 獲取到 test 的值 private String test; @GetMapping("/nacos/config") public String nacosConfig() { return test; } }
動(dòng)態(tài)刷新配置
使用 @RefreshScope
注解,自動(dòng)刷新配置:(當(dāng)我們配置中心修改時(shí),不需要重啟項(xiàng)目,test 就會(huì)自動(dòng)更新)
@RestController @RefreshScope public class TestController { @Value("${test}") private String test; @GetMapping("/nacos/config") public String getConfig() { return test; } }
我踩的一些坑:
- 最好是新建一個(gè)
bootstrap.yaml
文件寫nacos config的配置,不要直接在 application 中寫,不然會(huì)遇到奇怪的bug。 bootstrap.yaml
中一定還要寫上spring: application: name: module1 profiles: active: dev
這些東西,即使你在 application 中已經(jīng)寫了- 如果都按照上面的要求做了,但是就是無(wú)法通過(guò)
@Value
獲取到配置屬性的話,可以嘗試降低spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config
的版本。
這里我學(xué)習(xí)的時(shí)候就遇到了,通過(guò)第一個(gè)配置(2023.0.1.3)死活獲取不到 test,但是用第二個(gè)配置(降低版本的),其他的都沒改,就可以獲取到。
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId> </dependency>
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId> <version>2023.0.1.2</version> </dependency>
到此這篇關(guān)于spring cloud內(nèi)容匯總(各個(gè)功能模塊、啟動(dòng)、部署)的詳細(xì)過(guò)程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)spring cloud啟動(dòng)部署內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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