SpringCloudAlibaba 微服务讲解(三)Nacos Discovery-服务治理

3.1 服务治理

先来思考一个问题,通过上一章的操作,我们已经实现微服务之间的调用,但是我们把服务提供者的网络地址(ip,端口)等硬编码到了代码中,这种做法存在许多问题:

  • 一旦服务提供者地址变化,就需要手工修改代码
  • 一旦是多个服务提供者,无法实现负载均衡功能
  • 一旦服务变得越来越多,人工维护调用关系困难

那么应该怎么解决问题呢,这时候和就需要通过注册中心动态的实现服务治理

什么是服务治理:

服务治理是为微服务架构中最核心的基本模块,用于实现各个微服务的自动化注册与发现

  • 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,并在注册中心形成一张服务的清单,服务注册中心需要以心跳的方式去监测清单中的服务是否可用,如果不可用,需要在服务清单中剔除不可用的服务
  • 服务发现:服务调用方向服务注册中心咨询服务,并获取所有服务的实例清单,实现对具体服务实例的访问

通过上面的调用图会发现,除了微服务,还有一个组件是服务注册中心,它是微服务架构中非常重要的一个组件,在微服务架构里主要起到协调者的一个作用,注册中心一般包含如下功能:

  1. 服务发现

    • 服务注册:保存服务提供者和服务调用者的信息
    • 服务订阅:服务调用者订阅服务提供者的信息,注册中心向订阅者推送提供者的信息
  2. 服务配置

    • 配置订阅:服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置
    • 配置下发:主动将配置推送给服务提供者和服务调用者
  3. 服务健康监测

    • 监测服务提供者的健康情况,如果发现异常,执行服务剔除

常见的注册中心

  • Zookeeper

    Zookeeper十一个分布式协调服务框架,是Apache Hadoop 的一个子项目,它主要是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、分布式应用配置项的管理等

  • Eureka

    Erueka是SpringCloud Netflix的重要组件,主要作用就是做服务注册与发现。但是现在已经闭源

  • Consul

    Consul是基于GO语言开发的开源工具,主要面向分布式,服务话的系统提供服务注册、服务发现和配置管理的功能。Consul的功能都很实用,其中包括:服务注册与发现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心和分布式一致性保证等特征。Consul本身只是一个二进制的可执行文件,所以安装和部署都非常简单,只需要从官网下载后,执行对应的启动脚本即可

  • Nacos

    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SpringCloud Alibaba 组件之一,负责服务注册发现和服务配置,可以这样认为 Naocs=Eureka+Config

3.2 Nacos简介

Nacos致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos提供了一组简单易用的特性集,帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理

从上面的介绍就可以看出,nacos的作用就是就是一个注册中心,用来管理注册上来的各个微服务

3.3 Nacos实战入门

接下来,我们就在现有的环境中加入nacos,并将我们的两个服务注册上去。

3.3.1 搭建nacos环境

第一步:安装nacos

下载地址:https://github.com/alibaba/nacos/releases
下载zip格式的安装包,然后进行解压缩操作

第二步:启动nacos

# 切换目录
cd nacos/bin
# 命令启动
startup.cmd  -m standalone

第三步:访问nacos

浏览器输入:http://localhost:8848/nacos,即可访问服务,默认账号密码是nacos/nacos

3.3.2 将商品微服务注册到nacos

接下来开始修改shop-product模块的代码,将其注册到nacos服务上

  1. 在pom.xml中添加nacos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 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>2.1.9.RELEASE</version>
            <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
        </parent>
        <groupId>com.example</groupId>
        <artifactId>demo</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <name>demo</name>
        <description>demo</description>
        <properties>
            <java.version>1.8</java.version>
        </properties>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web-services</artifactId>
            </dependency>
            <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/fastjson -->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>fastjson</artifactId>
                <version>1.2.79</version>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
                <scope>runtime</scope>
                <optional>true</optional>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <optional>true</optional>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
        <dependencyManagement>
    
            <dependencies>
                <!--整合Spring Cloud-->
                <dependency>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                    <version>Greenwich.SR3</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
                <!--整合Spring Cloud Alibaba-->
                <dependency>
                    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                    <version>2.1.0.RELEASE</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
    
            </dependencies>
        </dependencyManagement>
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <excludes>
                            <exclude>
                                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                                <artifactId>lombok</artifactId>
                            </exclude>
                        </excludes>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    
    </project>
    
  2. 添加配置

    spring.application.name=shop-product
    server.port=8090
    spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848
    
  3. 在主类上添加@EnableDiscoveryClient

    package com.example.demo;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
    
    /**
     * @author chao.z
     */
    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class DemoApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
        }
    
    }
    
  4. 启动服务,观察nacos的控制面板中是否有注册上来的商品微服务

3.3.3 将订单微服务注册到nacos上

3.4 实现服务调用的负载均衡

3.4.1什么是负载均衡

通俗的讲,负载均衡就是将负载(工作任务,访问请求)进行分摊到多个操作单元(服务器,组件)上进行执行

根据负载均衡发生位置的不同,一版分为服务端负载均衡和客户端负载均衡

服务端负载均衡指的时发生在服务提供者一方,比如常见的nginx负载均衡

而客户端负载均衡指的是发生在服务请求的一方,也就是在发送请求之前已经选好了由哪个实例处理请求

我们在微服务调用关系中,一版会选择客户端负载均衡,也就是在服务调用的乙方决定服务由哪个提供者执行

3.4.2 自定义实现负载均衡

  1. 通过idea 在启动一个shop-product微服务,设置其端口为8082

  1. 通过nacos查看微服务的启动情况

  1. 修改shop-order的代码

    @RestController
    @Slfj
    public class OrderController{
    	
    	@Autowired
    	private RestTemplate restTemplate;
    	
    	@Autowired
    	private OrderService orderService;
    	
    	@Autowired
    	private DiscoveryClient discoveryClient;
    	
    	@GetMapping("order/prod/{pid}")
    	public Order order(@Pathvariable("pid") Integer pid){
    		List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("service-product");
    		int index = new Random().nextInt(instances.size());
    		ServiceInstance serviceInstance = instances.get(index);
    		String url  = serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort();
    		Product product = restTemplate.getForObject("http://"+ url + "/product/" + pid ,Product.class);
        
        Order order  = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNum(1);
        orderService.save(order);
        return order;
    	}
    
    }
    
  2. 启动两个服务提供者和一个服务消费者,多访问几次消费者测试效果

3.4.3 基于Ribbon实现负载均衡

Ribbon 是SpringCloud的一个组件,它可以让我们使用一个注解就能轻松的搞定负载均衡

第一步: 在RestTemplate 剩生成方法上添加@LoadBalanced注解

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate(){
	return new RestTemplate();
}

第二步:修改服务调用的方法

@RestController
@Slfj
public class OrderController{
	
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;
	
	@Autowired
	private OrderService orderService;
	
	@Autowired
	private DiscoveryClient discoveryClient;
	
	@GetMapping("order/prod/{pid}")
	public Order order(@Pathvariable("pid") Integer pid){
		String url  = serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort();
		Product product = restTemplate.getForObject("http://"+ url + "/product/" + pid ,Product.class);
    
    Order order  = new Order();
    order.setUid(1);
    order.setUsername("测试用户");
    order.setPid(product.getPname());
    order.setPprice(product.getPprice());
    order.setNum(1);
    orderService.save(order);
    return order;
	}

}

Ribbon支持的负载均衡策略

Ribbon内置了多种负载均衡策略,内部负载均衡的顶级接口为com.netflix.loadbalancer.IRule,具体的负载策略如下图所示:

我们通过修改配置类调整Ribbon的负载均衡策略,具体代码如下:

service-product: #调用的提供者的名称
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName:com.netflix.loadbalancer.RandomRule

3.5基于Feign实现负载均衡

3.5.1什么是Feign

Feign是Spring Cloud提供的一个声明式的伪Http客户端,它使得调用远程服务就想调用本地服务一样简单,只需要创建一个借口并添加一个注解即可

Nacos很好的兼容了Feign,Feign 默认集成了Ribbon,所以在Nacos下使用Feign默认就实现了负载均衡的效果

3.5.2Feign的使用

  1. 接入Feign的依赖

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        <version>2.2.3.RELEASE</version>
    </dependency>
    
  2. 在主类上添加@Feign的注解

    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    @EnableFeignClients // 开启Fegin
    public class OrderApplication{}
    
  3. 创建一个service,并使用Fegin实现微服务调用

    //声明调用的提供者的name
    @FeignClient("service-product")
    public insterface ProductService{
      // 指定调用提供者的哪个方法
      //@FeignClient+A@GetMapping 就是一个完整的请求路径 http://service-product/product/{pid}
      @Getmapping(value = "/product/{pid}")
      Product findByPid(@PathVariable("pid") Integer pid);
    }
    
  4. 修改controller代码,并启动验证

    @RestController
    @Sl4j
    public class OrderController{
    
      @Autowired
    	private OrderService orderService;
      
      @Autowired
      private ProductService productService;
      
      @GetMapping("order/prod/{pid}")
    	public Order order(@Pathvariable("pid") Integer pid){
    		
    		Product product = productService.findByPid(pid);
        
        Order order  = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNum(1);
        orderService.save(order);
        return order;
    	}
    }
    
  5. 重启Order 微服务,查看效果

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