单体架构:
- 将业务的所有功能集中在一个项目中开发,打成一个包部署。
- 优点:架构简单,部署成本低。
- 缺点:耦合度高。
分布式架构:
- 根据业务功能对系统进行拆分,每个业务模块作为独立项目开发,成为一个服务
- 优点:降低服务耦合,有利于服务升级拓展
微服务:
- 微服务是一种经过良好结构设计的分布式架构方案,微服务架构特征:
- 单一职责:微服务拆分力度更小,每一服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责,避免重复业务开发
- 面向服务:微服务对外暴露业务接口
- 自治:团队独立、技术独立、数据独立、部署独立
- 隔离性强:服务调用做好隔离、容错、降级,避免出现级联问题
微服务结构:
微服务这种方案需要技术框架来落地,全球的互联网公司都在积极尝试自己的微服务落地技术。在国内最知名的就是SpringCloud和阿里巴巴的Dubbo。
Dubbo:
- 注册中心:zookeeper、Redis
- 服务远程调用:Dubbo协议
- 配置中心:无
- 服务网关:无
- 服务监控和保护:dubbo-admin,功能弱
SpringCloud:
- 注册中心:Eureka、Consul
- 服务远程调用:Feign(http协议)
- 配置中心:SpringCloudConfig
- 服务网关:SpringCloudGateway、Zuul
- 服务监控和保护:Hystrix
SpringCloudAlibaba:
- 注册中心:Nacos、Eureka
- 服务远程调用:Dubbo、Feign
- 配置中心:SpringCloudConfig、Nacos
- 服务网关:SpringCloudGateway、Zuul
- 服务监控和保护:Sentinel
SpringCloud:
是目前国内使用最广泛的微服务框架。官网地址:https://spring.io/projects/spring-cloud
SpringCloud继承了各种微服务功能组件,并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配,从而提供了良好的开箱即用体验:
– 服务注册发现:Eureka、Nacos、Consul
– 服务远程调用:OpenFeign、Dubbo
– 服务链路监控:Zipkin、Sleuth
– 统一配置管理:SpringCloudConfig、Nacos
– 统一网关路由:SpringCloudGateway、Zuul
– 流控、降级、保护:Hystix、Sentinel
SpringCloud与SpringBoot的版本兼容关系如下:
ReleaseTrain | BootVersion |
---|---|
2020.0.x aka ilford | 2.4.x |
Hoxton | 2.2.x,2.3.x(Starting with SR3.5;SR5用2.2.x、SR5以上用2.3.x) |
Greenwich | 2.1.x |
Finchley | 2.0.x |
Edgware | 1.5.x |
Dalston | 1.5.x |
服务拆分注意事项:
- 不同微服务,不要重复开发相同业务
- 微服务数据独立,不要访问其它微服务的数据库
- 微服务可以将自己的业务暴露为接口,供其它微服务调用
微服务远程调用:
- 基于RestTemplate发起的http请求实现远程调用
- http请求交作远程调用是与语言无关的调用,只要指导对方的ip、端口、接口路径、请求参数即可
1. 注册RestTemplate
在order-service的OrderApplication中注册RestTemplate
OrderApplication.java
@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
}
/**
* 创建RestTemplate并注入Spring容器
*/
@Bean
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}
}
2. 服务远程调用RestTemplate
修改order-service中的OrderService的queryOrderById方法:
OrderService.java
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
public Order queryOrderById(Long orderId) {
// 1.查询订单
Order order = orderMapper.findById(orderId);
// 2.利用RestTemplate发起http请求,查询用户
// 2.1.url路径
String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
// 2.2.发送http请求,实现远程调用
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class); //(url,返回值类型)
// 3.封装user到Order
order.setUser(user);
// 4.返回
return order;
}
提供者与消费者:
- 服务提供者:一次业务中,被其他微服务调用的服务(提供接口给其他微服务)
- 服务消费者:一次业务中,调用其他微服务的服务(调用其他微服务提供的接口)
- 提供者与消费者角色其实是相对的,一个服务可以同时是服务提供者和服务消费者
eureka的作用:
- 服务消费者该如何获取服务提供者的地址信息?
- 服务提供者启动时向eureka注册自己的信息
- eureka保存这些信息
- 消费者根据服务名称向eureka拉取提供者信息
- 如果有多个服务提供者,消费者该如何选择?
- 服务消费者利用负载均衡算法,从服务列表中挑选一个
- 消费者如何得知服务提供者的健康状态?
- 服务提供者会每隔30秒向EurekaServer发送心跳请求,报告健康状态
- eureka会更新记录服务列表信息,心跳不正常会被剔除
- 消费者就可以拉渠道最新的信息
在eureka架构中,微服务角色有两类:
- EurekaServer:服务端,注册中心
- 记录服务信息
- 心跳监控
- EurekaClient:客户端
- provider:服务提供者,例如案例中的user-service
- 注册自己的信息到EurekaServer
- 每隔30秒向EurekaServer发送心跳
- consumer:服务消费者,例如案例中的order-service
- 根据服务名称从EurekaServer拉取服务列表
- 根据服务列表作负载均衡,选一个微服务后发起远程调用
- provider:服务提供者,例如案例中的user-service
搭建EuerkaServer:
- 创建项目,引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
- 编写启动类,添加@EnableEurekaServer注解
- 添加application.yml文件,编写下面的配置:
server:
port: 10086 # 服务端口
spring:
application:
name: eurekaserver # eureka的服务名称
eureka:
client:
service-url: # eureka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
注册user-service:
- 在user-service项目引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client的依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
- 在application.yml文件,编写下面的配置:
spring:
application:
name: userserver # user的服务名称
eureka:
client:
service-url: # user的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
- 另外,我们可以将user-service多次启动,模拟多实例部署,但为了避免端口冲突,需要修改端口设置:
Serices窗口中,选中UserApplication右键点击Copy Configuration;修改Environment中的VM options项为:-Dserver.port=8082
在order-service完成服务拉取:
服务拉取是基于服务名称获取服务列表,然后在对服务列表做负载均衡
1. 修改OrderService的代码,修改访问的url路径,用服务名代替ip、端口:
String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();
- 在order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解:
@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}
Eureka总结:
- 搭建EurekaServer
- 引入eureka-server依赖
- 添加@EnableEurekaServer注解
- 在application.yml中配置eureka地址
- 服务注册
- 引入eureka-client依赖
- 在application.yml中配置eureka地址
- 服务发现
- 引入eureka-client依赖
- 在application.yml中配置eureka地址
- 给RestTemplate添加@LoadBelanced注解
- 用服务提供者的服务名称远程调用
Ribbon负载均衡:
负载均衡流程:
oeder-service
1. 发起请求:http://userservice/user/1
到RibbonLoadBanlancerclient
2. 获取url中的服务id:userservicr
到DynamicServerListLoadBalancer
3. 拉取userservice
4. 返回服务列表localhost:8081、localhost8082
到DynamicServerListLoadBalancer
5. 服务器负载均衡localhost:8081、localhost8082
到IRule
6. 选择某个服务localhost:8081
到RibbonLoadBanlancerclient
7. 修改url,发起请求:http://localhost:8081/user/1
8. 请求到8081或8082
到user-service8081或user-service8082
负载均衡策略:
- RoundRobinRule:
简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则 - AvailabilityFilteringRule:
- 对以下两种服务器进行忽略:
- 在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为”短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。
- 并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上线,可以由客户端的
<clientName><clientConfigNameSpace>.ActiveConnectionsLimit
属性进行配置。
- 对以下两种服务器进行忽略:
- WeightedResponseTimeRule:
- 为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长,这个服务器的权重值就越小。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。
- ZoneAvoidanceRule:
- 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后在对Zone内的多个服务做轮询。
- BestAvailableRule:
- 忽略哪些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。
- RandomRule:
- 随机选择一个可用的服务器。
- RetryRule:
- 重试机制的选择逻辑
通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:
- 代码方式:在order-service中的OrderApplication类中,定义一个新的IRule:
@Bean
public IRule randomRule(){
return new RandomRule();
}
- 配置文件方式:在order-service的application.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则:
userservice:
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName:com.netflix.loadbalancer.RandomRule #负载均衡规则
饥饿加载:
Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。
而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:
ribbon:
eager-load:
enabled: ture # 开启饥饿加载
clients: userservice # 指定对userservice这个服务饥饿加载
Ribbon总结:
- Ribbon负载均衡规则:
- 规则接口是IRule
- 默认实现是ZoneAvoidanceRule,根据zone选择服务列表,然后轮询
- 负载均衡自定义方式:
- 代码方式:配置灵活,但修改时需要重新打包发布
- 配置方式:只管,方便,无需重新打包发布,但是无法做全局配置
- 饥饿加载:
- 开启饥饿加载
- 指定饥饿加载的微服务名称