摘要:服務提供者的運行機制用了雙層結構來維護注冊的服務信息,第一層為服務的名稱,第二層為服務的實例名稱。服務注冊中心的運行機制為了防止服務的異常下線,會周期性的清理列表中未續約的服務。負載均衡器的基本功能維護該服務下的所有節點列表。
Spring Boot Spring Boot有什么作用
Spring Boot通過自動化的配置簡化Spring原有的樣板化的配置。
Spring Boot提供了很多現成的starter,可以快速的實現各種服務。
actuatoractuator用于監控和管理服務信息。
服務治理:Eureka有了,找到了!
Eureka的功能Eureka的功能是提供服務的注冊和服務的發現。
實現一個Eureka服務非常簡單:
@EnableEurekaServer @SpringBootApplication public class EurekaServerApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args); } }
配置文件:
server.port=1111 eureka.instance.hostname=localhost eureka.client.register-with-eureka=false eureka.client.fetch-registry=false eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
服務提供者同樣簡潔,只需要EnableDiscoveryClient:
@EnableDiscoveryClient @SpringBootApplication public class HelloApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(HelloApplication.class, args); } }
提供controller:
@RestController public class HelloController { @RequestMapping("/hello") public String index() { return "Hello Spring Boot"; } }
配置文件application.properties:
server.port=8888 spring.application.name=hello-service eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://111.222.83.251:1111/eureka/
服務消費者如下,通過url指明服務名稱和接口,使用RestTemplate進行http請求。
@Service public class HelloService { @Autowired RestTemplate restTemplate; public String helloService() { return restTemplate.getForEntity("http://HELLO-SERVICE/hello", String.class).getBody(); } }
配置文件:
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://111.222.83.251:1111/eureka/Eureka的運行
有三種方法可以運行:
可以通過maven的編譯、打包,最后java -jar運行。
用spring-boot-maven-plugin的mvn spring-boot:run運行。
在Idea中直接啟動main方法。
我本機java環境為9,在項目中設置的java為1.8,導致只有第3種方法有效,因為其它兩種依賴于本機安裝的java運行環境,盡量保持編譯環境和運行環境一致。
服務提供者的運行機制Eureka用了雙層map結構來維護注冊的服務信息,第一層Key為服務的名稱,第二層key為服務的實例名稱。
當某一個服務向一個Eureka節點注冊服務時,Eureka會將該請求轉發給其它的Eureka節點,從而可以同步服務注冊信息。
服務通過周期性的心跳來通知Eureka自己的情況,又稱為服務續約(renew)。
服務消費者的運行機制通過REST請求想Eureka獲取服務列表,周期性的更新服務列表緩存。
服務下線后,Eureka會通知給服務消費者。
服務注冊中心的運行機制為了防止服務的異常下線,會周期性的清理列表中未續約的服務。
Region和Zone一個服務可以屬于一個Region和多個Zone。
服務用Region和Zone來刻畫自己所處的物理位置,方便負載均衡器就近的選擇同一個Zone服務。同時,服務也可以根據Region和Zone來選擇應該向哪個Eureka注冊。
客戶端負載均衡:Ribbon 用RestTemplate發送rest請求Spring提供了方便的RestTemplate像目標服務發送請求,有GET、POST、PUT和DELETE等基本操作。
如何讓客戶端具有負載均衡能力LoadBalanced注解通過向RestTemplate添加攔截器,使其具備負載均衡的能力。
在服務消費者中實現如下,在RestTemplate上加入LoadBalanced注解。
@SpringCloudApplication public class RibbonConsumerApplication { @Bean @LoadBalanced RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); } public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(RibbonConsumerApplication.class, args); } }負載均衡器的基本功能
BaseLoaderBalancer
維護該服務下的所有節點列表。
定義IPing對象,會定時輪詢列表中的服務,檢查服務是否存活。
定義負載均衡的規則IRule,這里是線性輪詢的策略。
定義添加、獲取服務的方法。
DynamicServerListLoadBalancer
在BaseLoaderBalancer基礎上實現了動態獲取服務的能力,實現了從Eureka查詢服務的方法。
動態的更新服務列表。策略有定時更新和Eureka提示更新兩種。
定義Filter過濾出需要的服務節點,比如區域感知需求的服務會選擇同一個區域的其它服務,比如根據服務的質量評估節點健康狀況,選擇更健康的服務節點進入列表。
ZoneAwareLoadBalancer
對DynamicServerListLoadBalancer進一步擴展,根據zone對服務實例劃分,然后采用策略先篩選zone,最后再選一個服務實例。
負載均衡的策略
RandomRule
隨機從列表中選擇一個
RoundRobbinRule
線性輪詢服務
RetryRule
在RoundRobbinRule基礎上進行一定的重試
WeightedResponseTimeRule
根據服務節點的響應時間,計算節點的權重,響應時間短的更容易被選中。
其它。
采用自定義的過濾規則,先過濾出符合條件的節點結合,然后采用輪詢的方式依次使用。
服務容錯保護:Hystrix Hystrix的功能服務降級、服務熔斷、線程和信號隔離、請求緩存、請求合并以及服務監控等。
為依賴的服務提供艙壁對于每一個依賴的服務,Hystrix提供了專用的線程池,防止某個依賴服務影響其它的依賴服務,這種模式叫做“艙壁模式”(Bulkhead Pattern)。
斷路器實現邏輯Hystrix通過注解EnableCircuitBreaker和hystrixCommand提供了斷路保護功能,在下游服務調用產生異常時進行功能降級。
在如下條件下打開斷路器:
在每秒請求數量QPS大于閾值時。
在錯誤百分比大于閾值時。
當斷路器打開時,如果打開時間已經到達設定睡眠時間,則去嘗試發送請求,測試下游服務是否已經恢復正常,如果請求成功,則關閉斷路器,恢復正常。
保留10秒的bucket歷史數據,記錄請求成功、失敗、延遲和拒絕次數作為開閉斷路器的依據。
消費者端實現如下:
@Service public class HelloService { @Autowired RestTemplate restTemplate; @HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback") public String helloService() { return restTemplate.getForEntity("http://HELLO-SERVICE/hello", String.class).getBody(); } public String helloFallback() { return "error"; } }怎么減少網絡請求?Hystrix提供了緩存功能
根據請求參數,想結果緩存入線程安全的map結構。
Hystrix提供了CacheResult來實現緩存。
還能怎么減少網絡請求?Hystrix提供了合并請求的功能Hystrix提供了HystrixCollapser進行請求的合并,將一小段時間內的請求合并為一個,不僅減少了網絡請求的次數,同時減少了線程池資源的占用。
聲明式服務調用:FeignFeign整合了Ribbon和Hystrix,除了這兩者的功能,還提供了聲明式的Web服務客戶端的定義方式。
在調用其它服務時,可以通過如下簡單封裝實現。FeignClient指明了服務的名稱,RequestMapping指明了服務的具體接口。和傳統的方式相比,更為簡潔方便。
@FeignClient("hello-service") public interface HelloService { @RequestMapping("/hello") String hello(); }客戶端和服務端共享接口定義
Feign在客戶端聲明的服務接口和服務端定義的接口是對應的,可以說形式完全相同。所以,可以將這些接口發布出來,供客戶端和服務端共同使用,從而減少客戶端綁定配置。
API網關服務:ZuulZuul針對外部客戶端的訪問,提供了請求路由、負載均衡和校驗過濾等基本功能,還有與服務治理結合、請求轉發的熔斷機制、服務的聚合等。
創建一個簡單的zuul,首先開啟zuul:
@EnableZuulProxy @SpringBootApplication public class ApiGatewayApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args); } }
配置路由規則:
spring.application.name=api-gateway server.port=5555 zuul.routes.api-a.path=/api-a/** zuul.routes.api-a.serviceId=hello-service zuul.routes.api-b.path=/api-b/** zuul.routes.api-b.serviceId=feign-consumer eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/
每一個路由規則包含兩個部分,path指明了外部訪問的url,對應的serviceId指明了所要映射到的服務。
Zuul的過濾器Zuul不僅做路由轉發,還會對請求進行過濾。過濾會在請求的各個階段執行:
pre:在請求到達網關API時的階段,先做一些前置加工。
routing:在請求已經開始路由到目標服務器時,進行處理。
error:該過濾器在上述兩階段拋出異常時,會進入該階段進行處理,該階段一般會在上下文中設置error標志,告訴port階段返回適當的error信息。當然該階段有時候會在post階段之后出現,因為post階段也可能拋出異常,這就導致客戶端可能無法收到返回的信息,當然,有多種解決該問題的方法,不再贅述。
post:在目標服務將結果返回后,可以對返回值進行處理,然后將正確的返回值或者error信息返回給客戶端。
其實Zuul的過濾器更像是設計模式中的責任鏈或者handler,一個請求在收到、轉發、返回的各個階段里,由多個過濾器依次處理。
Zuul動態加載路由配置和過濾器Zuul結合Spring Cloud Config,可以動態的獲取配置信息,從而可以實現動態的更新路由。
Zuul結合Groovy等動態語言,可以在運行時動態的加載自定義的過濾器。
分布式配置中心:Config創建一個Config server十分容易,首先創建一個遠程git倉庫,我在碼云中創建了https://gitee.com/tiantianchi...。
創建spring boot項目,加入如下配置:
@EnableConfigServer @SpringBootApplication public class ConfigServerApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(ConfigServerApplication.class, args); } }
在application.properties中加入:
spring.application.name=config-server server.port=7001 spring.cloud.config.server.git.uri=https://gitee.com/tiantianchi/spring-config spring.cloud.config.server.git.searchPaths=config-repo spring.cloud.config.server.git.username=username spring.cloud.config.server.git.password=password
在倉庫中創建配置文件tc-dev.properties,然后通過http://localhost:7001/tc/dev可以訪問其中的配置內容。
Config客戶端的實現如下,首先創建配置文件boostrap.properties文件,填入如下配置:
spring.application.name=tc spring.cloud.config.profile=dev spring.cloud.config.label=master spring.cloud.config.uri=http://localhost:7001/ server.port=7002
客戶端就可以從Config server中獲取tc-dev.properties配置文件。
消息總線:BusSpring Cloud Bus依賴于現有的消息隊列框架,如RabbitMQ和Kafka,實現微服務之間異步消息的發布和訂閱。
可以利用Bus實現配置的自動更新。在git倉庫中的配置發生變化時,通過hook將更新請求發送到Config服務,Config通過Bus發送給相關服務,告知其進行配置的更新。
在Bus中,將RabbitMQ等工具作為消息發布和獲取的代理。每個服務中,由Listener負責監聽和處理事件,EventPublisher負責與消息代理進行通信,它會收到本地發送的事件,并且發送到代理中,同時從代理中獲取事件,發回給本地注冊的Listener。Endpoint則負責暴露API,用戶可以通過Endpoint提供的接口發起事件,Endpoint會利用EventPublisher將事件發到消息代理中。
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