微服务架构演变

认识微服务

服务架构演变

单体架构：将业务的所有功能集中在一个项目种开发，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，称为一个服务

优点：

  • 降低服务耦合
  • 有利于服务升级拓展

需要考虑的问题：

  • 服务拆分粒度
  • 服务集群地址如何维护
  • 服务之间如何实现远程调用
  • 服务健康状态如何感知

微服务

  • 单一职责：微服务拆分粒度更小，每个服务都对应唯一的业务能力，能做到单一职责，避免重复开发
  • 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

微服务技术对比

企业需求

SpringCloud

官网：https://spring.io/projects/spring-cloud

服务拆分及远程调用

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

远程调用方式分析：

服务远程调用

使用RestTemplate类

主启动类

@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}

service

@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);Long userId = order.getUserId();String url = "http://userservice/user/"+userId;User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);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，被其它微服务调用的服务
  • 服务消费者：一次业务中，调用其它服务

eureka注册中心

服务调用出现的问题

  • 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
    • 消费者就可以拉取到最新信息

Eureka的作用

搭建EurekaServer服务步骤如下：

引入依赖

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency>

添加@EnableEurekaServer注解

添加application.yml配置文件

server:port: 10086 #服务端口spring:application: # eureka的服务名称name: eurekaservereureka:client:service-url:# eureka的地址信息 defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

配置EurekaService

引入依赖

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>

添加@EnableEurekaServer注解

添加application.yml配置文件

server:port: 8081spring:application: # eureka的服务名称name: userservice # user服务名称eureka:client:service-url:# eureka的地址信息defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

在order-service完成服务拉去

1.修改OrderService的代码，修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1.查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);Long userId = order.getUserId();String url = "http://userservice/user/"+userId;User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);order.setUser(user);// 4.返回return order;}

2.在order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解：

@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}

Ribbon负载均衡原理

流程

源码

负载均衡策略

改变负载均衡规则

  • 代码方式：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：
@Beanpublic 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

饥饿加载

Ribbon默认采用懒加载，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: true # 开启饥饿加载clients: userservice # 指定对userservice这个服务饥饿加载

nacos注册中心

官网：https://nacos.io/zh-cn/docs/v2/quickstart/quick-start.html

服务注册到nacos

依赖

父工程中（如果爆红，先在dependencies中导入刷新maven，再在dependencyManagement中导入）

<dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2.2.5.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>

子工程

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

application.yml

spring:application:name: orderservicecloud:nacos:server-addr: localhost:8848

nacos服务分级存储模型

服务跨集群调用问题

cloud:nacos:server-addr: localhost:8848# 集群配置discovery:cluster-name: HZ #集群名称

nacos控制中心

根据集群负载均衡

1.修改order-service中application.yml，设置集群为HZ：

userservice:ribbon:# 优先同区域再随机NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule

根据权重负载均衡

实际部署中会出现这样的场景：

  • 服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求

Nacos提供了权重配置来访问频繁，权重越大则访问频率越高

如果出现500错误，则：

环境隔离-namespace

Nacos中服务存储和数据存储的最外层都是一个名为namespace的东西，用来做最外层隔离

配置

yml配置

spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: HZ# 命名空间配置namespace: 7c20c8b7-1a7b-46f2-8451-5190cf114fcb

nacos注册中心细节分析

配置非临时实例

spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: HZnamespace: 7c20c8b7-1a7b-46f2-8451-5190cf114fcbephemeral: false

Nacos与eureka共同点

  • 都支持服务注册和服务拉取
  • 都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos与Eureka的区别

  • Nacos支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测
  • 临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除
  • Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新及时
spring:cloud:nacos:server-addr: localhost:8848discovery:cluster-name: HZnamespace: 7c20c8b7-1a7b-46f2-8451-5190cf114fcbephemeral: false

Nacos与eureka共同点

  • 都支持服务注册和服务拉取
  • 都支持服务提供者心跳方式做健康检测

Nacos与Eureka的区别

  • Nacos支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测
  • 临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除
  • Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新及时
  • Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式；Eureka采用AP方式