SpringCloud02Nacos Discovery--服务治理

天蝎座的程序媛

发布于 2022-11-28 21:16:51

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发布于 2022-11-28 21:16:51

文章被收录于专栏：自动化测试工具自动化测试工具自动化测试工具

一、服务治理介绍

通过前面的环境搭建那一篇文章，我们会发现有一个问题，就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，这种做法会存在许多问题：

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

那么应该怎么解决呢，这时候就需要通过注册中心动态的实现服务治理。

1.、什么是服务治理

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，它是微服务架构非常重要的一个组件，在微服务架构里主要起到了协调者的一个作用。注册中心一般包含如下几个功能：

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(发现)：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
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
服务健康检测
- 检测服务提供者的健康情况，如果发现异常，执行服务剔除

2、常见的注册中心

Zookeeper zookeeper是一个分布式服务框架，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 Eureka是Springcloud Netflix中的重要组件，主要作用就是做服务注册和发现。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，服务化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/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性。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，在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 Spring Cloud Alibaba 组件之一，负责服务注册发现和服务配置，可以这样认为nacos=eureka+config。

二、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的作用就是一个注册中心，用来管理注册上来的各个微服务。

Nacos 概念Nacos 概念

https://nacos.io/zh-cn/docs/concepts.html

1、nacos实战入门

接下来，我们就在现有的环境中加入nacos，并将我们的两个微服务注册上去。

2、搭建nacos环境

第1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2步: 启动nacos

#切换目录 cd nacos/bin #命令启动 startup.cmd -m standalone 或者直接修改startup.cmd文件:set MODE="standalone"

第3步: 访问nacos 打开浏览器输入http://localhost:8848/nacos，即可访问服务，默认密码是nacos/nacos

3、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shop-common模块的pom.xml中添加nacos的依赖

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

注意在父模块中是否导入了alibaba

<dependencyManagement>
  <dependencies>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
          <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
          <version>${spring-cloud.version}</version>
          <type>pom</type>
          <scope>import</scope>
      </dependency>
      <dependency>
          <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
          <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
          <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
          <type>pom</type>
          <scope>import</scope>
      </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

2 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ProductApplication

3 在application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
  application:
    name: shop-product
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848

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

4、将订单服务注册到nacos

接下来开始修改shop_order 模块的代码，将其注册到nacos服务上 1 在pom.xml中添加nacos的依赖

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

2 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class OrderApplication {

3 在application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
  application:
    name: shop-order
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848

4 修改OrderController，实现微服务调用

package com.zking.controller;

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;
    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单，这时候要调用商品微服务查询商品信息");
//从nacos中获取服务地址
        ServiceInstance serviceInstance =
                discoveryClient.getInstances("service-product").get(0);
        String url = serviceInstance.getHost() + ":" +
                serviceInstance.getPort();
        log.info(">>从nacos中获取到的微服务地址为:" + url);
//通过restTemplate调用商品微服务
        Product product = restTemplate.getForObject(
                "http://" + url + "/product/" + pid, Product.class);
        log.info(">>商品信息,查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.createOrder(order);
        return order;
    }
}

DiscoveryClient是专门负责服务注册和发现的，我们可以通过它获取到注册到注册中心的所有服务

5 启动服务观察nacos的控制面板中是否有注册上来的订单微服务，然后通过访问消费者服务验证调用是否成功

五、实现服务调用的负载均衡

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,一般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是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般会选择客户端负载均衡，也就是在服务调用的一方来决定服务由哪个提供者执行。

DiscoveryClient实现负载均衡

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

2 通过nacos查看微服务的启动情况

3 修改shop-order 的代码，实现负载均衡

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    //准备买1件商品
    @GetMapping("/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单，这时候要调用商品微服务查询商品信息");
        //从nacos中获取服务地址
        //自定义规则实现随机挑选服务
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("shop-product");
        int index = new Random().nextInt(instances.size());
        ServiceInstance serviceInstance = instances.get(index);
        String url = serviceInstance.getHost() + ":" +
                serviceInstance.getPort();
        log.info(">>从nacos中获取到的微服务地址为:" + url);
//通过restTemplate调用商品微服务
        Product product = restTemplate.getForObject("http://" + url +
                "/product/detail/" + pid, Product.class);
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.createOrder(order);
        return order;
    }
}

第3步：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

六、Ribbon实现负载均衡

Ribbon是Spring Cloud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1步：在RestTemplate 的生成方法上添加@LoadBalanced注解

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

第2步：修改服务调用的方法

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;
    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单，这时候要调用商品微服务查询商品信息");
        //直接使用微服务名字， 从nacos中获取服务地址
        String url = "service-product";
        //通过restTemplate调用商品微服务
        Product product = restTemplate.getForObject(
                "http://" + url + "/product/" + pid, Product.class);
        log.info(">>商品信息，查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.createOrder(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:

规则名	策略描述实	备注
RoundRobinRule	线性轮询	轮询index，选择index对应位置的server
WeightedResponseTimeRule	根据rt分配一个权重值，rt时间越长，weight越小，被选中的可能性就越低	使用一个后台线程默认每30s重新计算一次权重值
BestAvailableRule	选择一个活跃请求数最小的Server	忽略已经被熔断的Server
PredicateBasedRule	基于断言器实现的规则	本类为抽象类，具体过滤规则交给子类
AvailabilityFilteringRule	过滤掉已熔断or活跃请求数太高的Server后，剩下的执行线性轮询	依赖于AvailabilityPredicate这个断言器实现过滤
ZoneAvoidanceRule	复合判断。先选出可用区，然后在按上规则筛选出复合条件的Server们，执行线性轮询	使用ZoneAvoidancePredicate和AvailabilityPredicate两个主断言器实现过滤
RandomRule	随机选择一个server	在index上随机，选择index对应位置的server
RetryRule	对任何IRule包一层重试机制	在一个配置时间段内当选择server不成功，则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的server

我们可以通过修改配置来调整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

三、基于Feign实现服务调用

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像调用本地服务一样简单，只需要创建一个接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Fegin默认就实现了负载均衡的效果。

1、Feign的使用

1 加入Fegin的依赖

<!--fegin组件-->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

2 在主类上添加Fegin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

package com.zking.service;

@FeignClient("service-product")//声明调用的提供者的name
public interface ProductService {
    //指定调用提供者的哪个方法
    //@FeignClient+@GetMapping 就是一个完整的请求路径
    //http://serviceproduct/product/{pid}
    @GetMapping(value = "/product/{pid}")
    Product findByPid(@PathVariable("pid") Integer pid);
}

4 修改controller代码，并启动验证

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    @Autowired
    private ProductService productService;

    //准备买1件商品
    @GetMapping("/order/prod/{pid}")
    public Order order(@PathVariable("pid") Integer pid) {
        log.info(">>客户下单,这时候要调用商品微服务查询商品信息");

        //通过fegin调用商品微服务
        Product product = productService.findByPid(pid);
        log.info(">>商品信息,查询结果:" + JSON.toJSONString(product));
        Order order = new Order();
        order.setUid(1);
        order.setUsername("测试用户");
        order.setPid(product.getPid());
        order.setPname(product.getPname());
        order.setPprice(product.getPprice());
        order.setNumber(1);
        orderService.createOrder(order);
        return order;
    }
}

5 重启order微服务,查看效果

FeignClient接口，不能使用@GettingMapping之类的组合注解
FeignClient接口中，如果使用到@PathVariable必须指定其value
只要参数是复杂对象，即使指定了是GET方法，feign依然会以POST方法进行发送请求，同时生产者必须支持POST请求并给参数添加@RequestBody注解建议使用公共vo+@RequestBody方式
4.springcloud中feign访问其他服务并传参数出现错误的问题：status 405 reading LogisticsOrderService#getLogistics(Integer,String,Integer,Integer) 当使用feign传参数的时候,需要加上@RequestParam注解,否则对方服务无法识别参数; @GetMapping("/order/getLogistics") public ResponseObj getLogistics( @RequestParam(value = "logisticsType") Integer logisticsType, @RequestParam(value="token") String token, @RequestParam(value = "currentPage", defaultValue = "1") Integer currentPage, @RequestParam(value = "pageSize", defaultValue = "10") Integer pageSize)；

四、Feign参数传递

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/feign")
public class FeignDemoController {
    @RequestMapping("/findByParameter")
    public String findByParameter(String name,Double price){
        log.info("服务提供者日志:{}",name);
        return "hello:"+name;
    }
    @RequestMapping("/findByParameter2")
    public String findByParameter2(
            @RequestParam("name") String name,
            @RequestParam("price") Double price){
        log.info("服务提供者日志:{},{}",name,price);
        return "hello:"+name+price;
    }
    @RequestMapping("/findByPathVariable")
    public String findByPathVariable(@PathVariable String name){
        log.info("服务提供者日志:{}",name);
        return "hello:"+name;
    }
    @RequestMapping("/findByRequestBody")
    public Product findByRequestBody(@RequestBody Product product){
        log.info("服务提供者日志:{}",product.getPname());
        return product;
    }
}