严刑拷打

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：😊 @ 作者：Lion J

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🎉 @ 主题：微服务相关知识

⏱️ @ 创作时间：2024年03月8日

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文章目录

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前言
一、微服务概述
- 1、微服务是什么？
- 2、微服务存在的问题
- 3、微服务常见概念
- - 服务治理
  - 服务调用
  - 负载均衡
  - 服务网关
  - 服务容错
  - 二、微服务Demo搭建
  - - 服务调用
    - - 用Nacos Discover--服务治理
      - nacos环境搭建
      - nacos中来服务调用
      - 负载均衡(在服务消费者上搭建)
      - 基于Ribbon实现负载均衡
        基于Feign实现负载均衡
        服务容错
        常见的容错方案
        常见的容错组件
        Sentinel使用及概念
        sentinel搭建
        微服务网关
        常用网关
        Gateway 快速搭建
        三、总结
        前言
        
        在现在这个网络飞速发展的时代, 网站请求量也是越来越大, 从而导致系统架构也在不断发生变化;在早期的单体架构, **由于业务需求量,以及项目的拓展问题, 项目业务要求解耦, 代码的可维护性…**摒弃了原来单体架构,升级为微服务架构
        
        正文
        
        一、微服务概述
        
        1、微服务是什么？
        
        微服务,顾名思义就是很多个微小的服务; 何为很多个微小的服务呢?就是将一个项目的功能分割开,将不同的功能抽离出来,实现低耦合, 把一个功能相关的代码合并在一起.实现高内聚; 将各个功能不相干扰, 各个功能已于维护.
        
        如图: 是一个商品订单服务
        
        
        
        2、微服务存在的问题
        
        既然有许多个服务,那么应该将他们集中在一起易于管理,
        要实现一个微服务调用另一个时性能,出现bug…问题时,如何进行自排查,自处理?
        客户端如何调用它们,每一次都是不同的微服务ip的话,会导致某一个服务请求压力大,从而崩塌…问题
        以上每一个问题都是服务区架构里面不可绕过的大头
        
        3、微服务常见概念
        
        服务治理
        
        就是进行服务的自动化管理, 核心就是服务的自动注册与发现
        注册中心注册中心的概念, 就是用来管理各个服务的
        
        服务调用
        
        就是一个服务去调用另一个服务的功能接口,实现两个服务之间的远程调用
        
        目前主流的调用技术即使基于HTTP的Restful接口以及RPC(远程过程调用)
        
        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。
        
        服务网关
        
        服务越多，服务的网络请求地址也会多
        
        客户端在要使用不同的功能要使用对应的url地址,客户更加繁琐
        存在跨域问题
        在前端每次访问不同的微服务都要进行单独的的身份验证,业务重复,浪费通信资源
        网关就是将所有微服务地址做到同一的管理, ip地址统一起来, 每次请求都是从网关进行请求和响应
        
        网关功能: 统一接入、安全防护、协议适配、流量管控、长短链接支持、容错能力。有了网关之后，各个API服务提供团队可以专注于自己的的业务逻辑处理，而API网关更专注于安全、流量、路由等问题。
        
        服务容错
        
        在一次服务调用中,涉及到多的微服务,那么如果在某个调用环节出错,就会出现一连串的服务不可用, 叫做服务雪崩,不能做到100%的预防服务雪崩,所以就只能尽最大可能去做服务认错,使得服务报错,还能接着走下去;
        
        二、微服务Demo搭建
        
        开始搭建微服务
        
        可以使用Spring Could Alibaba 来提供微服务开发, 可以通过阿里的中间件来迅速搭建分布式系统, 只需要写几个注解
        
        
        搭建一个类似于购物的微服务
        
        请求如下图
        
        
        
        就做到了订单服务的下订单于给用户返回订单消息做到解耦
        
        服务调用
        
        
        检查库存情况, 这次请求,如果使用resful格式调用
        
        RestTemplate restTempalte = restTemplateConfig.createRestTempalte(); Product product = restTempalte.getForObject("http://service-product/product/get/"+pid, Product.class);
        
        这种调用方式就会存在很多问题
        
        服务提供者地址发生变化, 就需要修改原代码,维护性差
        一旦多个服务提供者,就无法实现负载均衡
        3, 服务如果越来越多,维护麻烦,服务之间关系复杂
        这种restful格式就淘汰
        
        用Nacos Discover–服务治理
        
        可以解决上面存在的问题
        ●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。
        
        常见的注册中心
        
        Zookeeper zookeeper是一个分布式服务框架，是Apache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微服务框架默认的也是推荐的服务注册中心，由Netflix公司与2012将其开源出来,主要作用就是做服务注册和发现。但是现在已经闭源，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
        Nacos Nacos是阿里巴巴最新开源的项目,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SpringCloudAlibaba组件之一，负责服务注册发现和服务配置。
        nacos环境搭建
        
        搭建
        
        安装nacos
        地址: https://github.com/alibaba/nacos/releases
        下载是zip格式,进行解压缩
        启动nacos
        –切换目录
        cd nacos/bin
        –启动命令
        startup.cmd -m standalone
        访问nacos
        –打开浏览器
        http://localhost:8848/nacos.即可访问服务,默认账号密码nacos nocos
        商品微服务注册到nocas
        #修改shop-user代码
        
        pom.xml添加nacos依赖
        com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        
        启动类添加@EnableDiscoveryClient注解
        
        在application.yml中为每个微服务定义服务名,并添加nacos服务的地址
        
        服务启动就会在nacos中注册管理
        
        
        nacos中来服务调用
        
        使用nacos客户端根据服务名动态获取服务地址和端口
        
        
        
        负载均衡(在服务消费者上搭建)
        
        自定义负载均衡
        
        增加两个商品服务, 然后通过获取随机数的方式获取两个中的一个微服务
        
        
        基于Ribbon实现负载均衡
        
        通过配置实现负载均衡
        
        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
        
        搭建
        
        在RestTemplate的生成方法上添加**@LoadBalanced注解**
        修改调用服务方法
        restTemplate.getForObject(“http://服务名/product/get/”+pid,Product.class);
        Ribbon支持的负载均衡策略Ribbon内置了多种负载均衡策略,感兴趣去搜搜, 比如: 轮询、权重、随机…
        
        nacos配置
        
        基于Feign实现负载均衡
        
        接口+注解实现
        
        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。
        
        搭建
        
        订单服务加上Feign依赖
        org.springframework.cloud spring-cloud-starter-openfeign
        
        启动类上加Fegin注解
        @EnableFeignClients//开启 Fegin
        创建服务提供者的接口,并用Fegin实现微服务调用
        
        访问地址要求一样
        方法参数要求一样
        
        服务容错
        
        在微服务架构中，我们将业务拆分成一个个的服务，服务与服务之间可以相互调用，但是由于网络原因或者自身的原因，服务并不能保证服务的100%可用，如果单个服务出现问题，调用这个服务就会出现网络延迟，此时若有大量的网络涌入，会形成任务堆积，最终导致服务瘫痪。
        
        由于服务与服务之间的依赖性，故障会传播，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的“雪崩效应”。
        
        雪崩发生的原因多种多样，有不合理的容量设计，或者是高并发下某一个方法响应变慢，亦或是某台机器的资源耗尽。我们无法完全杜绝雪崩源头的发生，只有做好足够的容错，保证在一个服务发生问题，不会影响到其它服务的正常运行。也就是＂雪落而不雪崩＂
        
        常见的容错方案
        
        **隔离:**它是指将系统按照一定的原则划分为若干个服务模块，各个模块之间相对独立，无强依赖。当有故障发生时，能将问题和影响隔离在某个模块内部，而不扩散风险，不波及其它模块，不影响整体的系统服务。常见的隔离方式有：线程池隔离和信号量隔离．
        
        超时: 在上游服务调用下游服务的时候，设置一个最大响应时间，如果超过这个时间，下游未作出反应，就断开请求，释放掉线程。
        **限流:**限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的。为了保证系统的稳固运行,一旦达到的需要限制的阈值,就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。
        
        **熔断: **在互联网系统中，当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。这种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。
        
        **降级:**降级其实就是为服务提供一个托底方案，一旦服务无法正常调用，就使用托
        
        常见的容错组件
        
        ●Hystrix: Hystrix是由Netflflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程系统、服务或者第三方库，防止级联失败，从而提升系统的可用性与容错性
        ●Resilience4J: Resilicence4J一款非常轻量、简单，并且文档非常清晰、丰富的熔断工具，这也是Hystrix官方推荐的替代产品。不仅如此，Resilicence4j还原生支持
        SpringBoot，而且监控也支持和prometheus等多款主流产品进行整合。
        ●*Sentinel: Sentinel是阿里巴巴开源的一款断路器实现，本身在阿里内部已经被大规模采用，非常稳定。
        
        Sentinel使用及概念
        
        sentinel是什么
        
        Sentinel(分布式系统的流量防卫兵)是阿里开源的一套用于服务容错的综合性解决方案。它以流量为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来保护服务的稳定性
        特点
        
        丰富的应用场景：Sentinel承接了阿里巴巴近10年的双十一大促流量的核心场景,例如秒杀（即突发流量控制在系统容量可以承受的范围）、消息削峰填谷、集群流量控制、实时熔断下游不可用应用等。
        完备的实时监控：Sentinel提供了实时的监控功能。通过控制台可以看到接入应用的单台机器秒级数据,甚至500台以下规模的集群的汇总运行情况。
        广泛的开源生态：Sentinel提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块,例如与SpringCloud、Dubbo、RPC的整合。只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入Sentinel。
        **sentinel主要功能: **
        ●流量控制:
        流量控制在网络传输中是一个常用的概念，它用于调整网络包的数据。任意时间到来的请求往往是随机不可控的，而系统的处理能力是有限的。我们需要根据系统的处理能力对流量进行控制。
        Sentinel作为一个调配器，可以根据需要把随机的请求调整成合适的形状。
        ●熔断降级:
        当检测到调用链路中某个资源出现不稳定的表现，例如请求响应时间长或异常比例升高的时候，则对这个资源的调用进行限制，让请求快速失败，避免影响到其它的资源而导致级联故障。
        系统负载保护
        ●Sentinel同时提供系统维度的自适应保护能力。当系统负载较高的时候，如果还持续让请求进入可能会导致系统崩溃，无法响应。在集群环境下，会把本应这台机器承载的流量转发到其它的机器上去。如果这个时候其它的机器也处在一个边缘状态的时候，Sentinel提供了对应的保护机制，让系统的入口流量和系统的负载达到一个平衡，保证系统在能力范围之内处理最多的请求。
        
        总之一句话:我们需要做的事情，就是在Sentinel的资源上配置各种各样的规则，来实现各种容错的功能。
        
        sentinel搭建
        
        导依赖
        com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-sentinel
        
        编写Contruller 测试
        @RestController @RequestMapping(path = "/message") public class MessageController { @GetMapping(path = "/test1") public String test1(){ return "测试高并发"; } }
        
        application中配置
        
        下载客户端
        https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
        启动控制台
        直接使用 jar 命令启动项目(控制台本身是一个 SpringBoot 项目)
        java -Dserver.port=9999-Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:9999
        -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.5.jar
        访问控制台
        http://项目ip+端口默认用户名密码是 sentinel/sentinel
        为某个微服务的接口添加限流
        
        
        
        如果访问数量超过限流数量
        
        
        微服务网关
        
        就是将多个微服务通过一个ip来管理,来访问
        
        
        
        常用网关
        
        Ngnix+lua
        使用nginx的反向代理和负载均衡可实现对api服务器的负载均衡及高可
        用 lua 是一种脚本语言,可以来编写一些简单的逻辑, nginx 支持 lua 脚本.
        Kong
        基于 Nginx+Lua 开发，性能高，稳定，有多个可用的插件(限流、鉴权等等)
        可以开箱即用。问题：只支持 Http 协议；二次开发，自由扩展困难；提供管
        理 API，缺乏更易用的管控、配置方式。
        Zuul
        Netflix 开源的网关，功能丰富，使用 JAVA 开发，易于二次开发问题：缺乏管控，无法动态配置；依赖组件较多；处理 Http 请求依赖的是 Web 容器，性能不如 Nginx
        ** Spring Cloud Gateway*
        SpringCloud alibaba 技术栈中并没有提供自己的网关，我们可以采用Spring Cloud Gateway 来做网关，将在下面具体介绍。
        
        Gateway 快速搭建
        
        要求: 通过浏览器访问 api 网关,然后通过网关将请求转发到商品微服务.
        
        创建 api 网关模块(略)
        导入依赖,不能有web相关依赖
        org.springframework.cloud spring-cloud-starter-gateway
        
        创建主类
        @SpringBootApplication public class GatewayApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args); } }
        
        添加application文件
        
        访问网关访问订单微服务
        http://127.0.0.1:7000/order-serv/order/create/1/1/1
        gateway结合nacos
        
        现在在配置文件中写死了转发路径的地址, 前面我们已经分析过地址写死
        带来的问题, 接下来我们从注册中心获取此地址。
        
        所以现在要修改网关中的配置__整合nacos
        
        1.加入nacos依赖
        
        com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        
        主类加注解
        @SpringBootApplication
        @EnableDiscoveryClient
        
        修改配置文件
        
        
        从注册中心中拿微服务地址
        
        http://127.0.0.1:9001/order-serv/order/create/1/1/1
        
        三、总结
        
        至此,从前到后一共整合
        nacos --服务治理
        ribbon --负载均衡(基于配置)
        feign --负载均衡(基于注解+接口)
        sentinel --实现服务容错
        gateway --网关