SpringCloud-day01

第1天 SpringCloud

学习目标

• 能够理解SpringCloud作用

  • 用来做微服务架构的技术解决方案
  • SpringCloud基于SpringBoot开发的，SpringCloud整合了很多优秀的第三方微服务开源框架

• 能够使用RestTemplate发送请求

  • 封装了基于Rest的Http请求
  • 可以实现Java对象序列化与反序列化

• 能够搭建Eureka注册中心

  • 用于管理服务、监控服务、服务路由

• 能够使用Ribbon负载均衡

  • 用来实现负载均衡(实现消费方负载均衡)

• 能够使用Hystrix熔断器

  • 做服务降级，防止程序发生雪崩

1 初识Spring Cloud

大家谈起的微服务，大多来讲说的只不过是种架构方式。其实现方式很多种：Spring Cloud，Dubbo，华为的Service Combo，Istio 。

那么这么多的微服务架构产品中，我们为什么要用Spring Cloud？因为它后台硬、技术强、群众基础好，使用方便；

1.1 目标

• 了解微服务架构
• 了解SpringCloud技术

1.2 讲解

1.2.1 技术架构演变

(1)单一应用架构

当网站流量很小时，只需要一个应用，所有功能部署在一起，减少部署节点成本的框架称之为集中式框架。此时，用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是影响项目开发的关键。

(2)垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。此时，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

(3)分布式服务架构

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

(4)面向服务(SOA)架构

典型代表有两个：流动计算架构和微服务架构；

流动计算架构：

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。流动计算架构的最佳实践阿里的Dubbo。

微服务架构

与流动计算架构很相似，除了具备流动计算架构优势外，微服务架构中的微服务可以独立部署，独立发展。且微服务的开发不会限制于任何技术栈。微服务架构的最佳实践是SpringCloud。

1.2.2 SpringCloud简介

(1)SpringCloud介绍

Spring Boot擅长的是集成，把世界上最好的框架集成到自己项目中

Spring Cloud本身也是基于SpringBoot开发而来，SpringCloud是一系列框架的有序集合,也是把非常流行的微服务的技术整合到一起，是属于微服务架构的一站式技术解决方案。

Spring Cloud包含了：

注册中心：Eureka、consul、Zookeeper

负载均衡：Ribbon

熔断器：Hystrix

服务通信：Feign

网关：Gateway

配置中心 ：config

消息总线：Bus

集群状态等等….功能。

Spring Cloud协调分布式环境中各个微服务，为各类服务提供支持。

(2)Spring Cloud的版本

版本说明：

SpringCloud是一系列框架组合，为了避免与框架版本产生混淆，采用新的版本命名方式，形式为大版本名+子版本名称
  大版本名用伦敦地铁站名
  子版本名称三种
    SNAPSHOT：快照版本，尝鲜版，随时可能修改
    M版本，MileStone，M1表示第一个里程碑版本，一般同时标注PRE，表示预览版
    SR，Service Release，SR1表示第一个正式版本，同时标注GA(Generally Available)，稳定版

(3)SpringCloud与SpringBoot版本匹配关系

SpringBoot	SpringCloud
1.2.x	Angel版本
1.3.x	Brixton版本
1.4.x	Camden版本
1.5.x	Dalston版本、Edgware
2.0.x	Finchley版本
2.1.x	Greenwich GA版本 (2019年2月发布)

鉴于SpringBoot与SpringCloud关系，SpringBoot建议采用2.1.x版本

1.3 小结

• 微服务架构：就是将相关的功能独立出来，单独创建一个项目，并且连数据库也独立出来，单独创建对应的数据库。
• Spring Cloud本身也是基于SpringBoot开发而来，SpringCloud是一系列框架的有序集合,也是把非常流行的微服务的技术整合到一起。

2 服务调用方式

2.1 目标

• 理解RPC和HTTP的区别
• 能使用RestTemplate发送请求

2.2 讲解

2.2.1 RPC和HTTP

常见远程调用方式：

RPC:(Remote Produce Call)远程过程调用

1.基于Socket
2.自定义数据格式
3.速度快，效率高
4.典型应用代表：Dubbo，WebService，ElasticSearch集群间互相调用

HTTP：网络传输协议

1.基于TCP/IP
2.规定数据传输格式
3.缺点是消息封装比较臃肿、传输速度比较慢
4.优点是对服务提供和调用方式没有任何技术限定，自由灵活，更符合微服务理念

RPC和HTTP的区别：RPC是根据语言API来定义，而不是根据基于网络的应用来定义。

Http客户端工具

常见Http客户端工具：HttpClient、OKHttp、URLConnection。

2.2.2 Spring的RestTemplate

(1)RestTemplate介绍

• RestTemplate是Rest的HTTP客户端模板工具类
• 对基于Http的客户端进行封装
• 实现对象与JSON的序列化与反序列化
• 不限定客户端类型，目前常用的3种客户端都支持：HttpClient、OKHttp、JDK原生URLConnection(默认方式)

(2)RestTemplate入门案例

我们可以使用RestTemplate实现上图中的请求，springcloud-day1-resttemplate通过发送请求，请求springcloud-day1-provider的/user/list方法。

(1)搭建springcloud-day1-provider

这里不演示详细过程了，大家直接使用IDEA搭建一个普通的SpringBoot工程即可。

坐标

<groupId>com.itheima</groupId>
<artifactId>springcloud-day1-provider</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

pom.xml依赖

<!--父工程-->
<parent>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
	<version>2.1.6.RELEASE</version>
	<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

<dependencies>
	<!--web起步依赖-->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>
</dependencies>

创建com.itheima.domain.User

public class User implements Serializable {
    private String name;
    private String address;
    private Integer age;

    public User() {
    }

    public User(String name, String address, Integer age) {
        this.name = name;
        this.address = address;
        this.age = age;
    }
    
    //..get set toString 略
    
}

application.properties

server.port=18081

创建com.itheima.controller.UserController,代码如下：

@RestController
@RequestMapping(value = "/user")
public class UserController {

    /***
     * 提供服务
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/list")
    public List<User> list(){
        List<User> users = new ArrayList<User>();
        users.add(new User("王五", "深圳", 25));
        users.add(new User("李四", "北京", 23));
        users.add(new User("赵六", "上海", 26));
        return users;
    }
}

创建启动类，并启动工程

@SpringBootApplication
public class SpringcloudDay1ProviderApplication {
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringcloudDay1ProviderApplication.class, args);
	}
}

访问：<http://localhost:18081/user/list>效果如下：

(2)创建springcloud-day1-resttemplate

创建的详细过程也不讲解了，直接使用IDEA创建一个SpringBoot工程即可。

pom.xml依赖

<!--父工程-->
<parent>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
	<version>2.1.6.RELEASE</version>
	<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

<dependencies>
	<!--web起步依赖-->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>

	<!--测试包-->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
		<scope>test</scope>
	</dependency>
</dependencies>

创建启动类，并在启动类中创建RestTemplate对象

@SpringBootApplication
public class SpringcloudDay1ResttemplateApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringcloudDay1ResttemplateApplication.class, args);
	}

	/***
	 * @Bean:创建一个对象实例，并将对象交给Spring容器管理
	 * <bean class="restTemplate" class="org.springframework.web.client.RestTemplate" />
	 * @return
	 */
	@Bean
	public RestTemplate restTemplate(){
		return  new RestTemplate();
	}
}

测试

在测试类HttpDemoApplicationTests中@Autowired注入RestTemplate

通过RestTemplate的getForObject()方法，传递url地址及实体类的字节码

RestTemplate会自动发起请求，接收响应

并且帮我们对响应结果进行反序列化

代码如下：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringcloudDay1ResttemplateApplicationTests {
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;

	/****
	 * RestTemplate远程调用
	 */
	@Test
	public void testRestTemplateQuery() {
		String url = "http://localhost:18081/user/list";
		String result = restTemplate.getForObject(url, String.class);
		System.out.println(result);
	}
}

运行测试方法，效果如下：

2.3 小结

• RPC和HTTP的区别：RPC是根据语言API来定义，而不是根据基于网络的应用来定义。

• RestTemplate:

  ①RestTemplate是Rest的HTTP客户端模板工具类。

  ②对基于Http的客户端进行封装。

  ③实现对象与JSON的序列化与反序列化。

  ④不限定客户端类型

3 模拟微服务业务场景

模拟开发过程中的服务间关系。抽象出来，开发中的微服务之间的关系是生产者和消费者关系。

总目标：模拟一个最简单的服务调用场景，场景中保护微服务提供者(Producer)和微服务调用者(Consumer)，方便后面学习微服务架构

注意：实际开发中，每个微服务为一个独立的SpringBoot工程。

3.1 目标

• 创建父工程

• 搭建服务提供者

• 搭建服务消费者
• 服务消费者使用RestTemplate调用服务提供者

3.2 讲解

3.2.1 创建父工程

(1)新建工程

新建一个Maven父工程springcloud-parent,创建步骤如下：

（2）引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>springcloud-parent</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>user-provider</module>
        <module>user-consumer</module>
    </modules>

    <!--父工程-->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.6.RELEASE</version>
    </parent>
    <!--SpringCloud包依赖管理-->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Greenwich.SR1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

3.2.2 创建服务提供者(producer)工程

每个微服务工程都是独立的工程，连数据库都是独立的，所以我们一会要单独为该服务工程创建数据库。

工程创建步骤：

1.准备表结构
2.创建工程
3.引入依赖
4.创建Pojo，需要配置JPA的注解
5.创建Dao，需要继承JpaRepository<T,ID>
6.创建Service，并调用Dao
7.创建Controller，并调用Service
8.创建application.yml文件
9.创建启动类
10.测试

(1)建表

producer工程是一个独立的微服务，一般拥有独立的controller、service、dao、数据库，我们在springcloud数据库新建表结构信息，如下：

-- 使用springcloud数据库
USE springcloud;
-- ----------------------------
-- Table structure for tb_user
-- ----------------------------
CREATE TABLE `tb_user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
  `password` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '密码',
  `name` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  `age` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
  `sex` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '性别，1男，2女',
  `birthday` date DEFAULT NULL COMMENT '出生日期',
  `created` date DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `updated` date DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  `note` varchar(1000) DEFAULT NULL COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户信息表';
-- ----------------------------
-- Records of tb_user
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_user` VALUES ('1', 'zhangsan', '123456', '张三', '13', '1', '2006-08-01', '2019-05-16', '2019-05-16', '张三');
INSERT INTO `tb_user` VALUES ('2', 'lisi', '123456', '李四', '13', '1', '2006-08-01', '2019-05-16', '2019-05-16', '李四');

(2)新建user-provider工程

选中springcloud-parent工程->New Modul->Maven->输入坐标名字，如下步骤：

引入pom.xml依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springcloud-parent</artifactId>
        <groupId>com.itheima</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>user-provider</artifactId>

    <!--依赖包-->
    <dependencies>
        <!--JPA包-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
        <!--web起步包-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--MySQL驱动包-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <!--测试包-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

(3)User对象创建

创建com.itheima.domain.User，代码如下：

@Entity
@Table(name = "tb_user")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Integer id;//主键id
    private String username;//用户名
    private String password;//密码
    private String name;//姓名
    private Integer age;//年龄
    private Integer sex;//性别 1男性，2女性
    private Date birthday; //出生日期
    private Date created; //创建时间
    private Date updated; //更新时间
    private String note;//备注
    
    //..set get toString 略
    
}

(4)dao
创建com.itheima.dao.UserDao，代码如下：

public interface UserDao extends JpaRepository<User,Integer> {
}

(5)Service层

创建com.itheima.service.UserService接口，代码如下：

public interface UserService {
    /***
     * 根据ID查询用户信息
     * @param id
     * @return
     */
    User findByUserId(Integer id);
}

创建com.itheima.service.impl.UserServiceImpl代码如下：

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    /***
     * 根据ID查询用户信息
     * @param id
     * @return
     */
    @Override
    public User findByUserId(Integer id) {
        return userDao.findById(id).get();
    }
}

(6)控制层

创建com.itheima.controller.UserController，代码如下：

@RestController
@RequestMapping(value = "/user")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    /***
     * 根据ID查询用户信息
     * @param id
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/find/{id}")
    public User findById(@PathVariable(value = "id") Integer id){
        return userService.findByUserId(id);
    }
}

(7)application.yml配置

server:
  port: 18081
spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: itcast
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC

(8)启动类创建

创建com.itheima.UserProviderApplication启动类，并启动

@SpringBootApplication
public class UserProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserProviderApplication.class,args);
    }
}

测试：<http://localhost:18081/user/find/2>

3.2.3 创建服务消费者(consumer)工程

在该工程中使用RestTemplate来调用user-provider微服务。

实现步骤：

1.创建工程
2.引入依赖
3.创建Pojo
4.创建启动类，同时创建RestTemplate对象，并交给SpringIOC容器管理
5.创建application.yml文件，指定端口
6.编写Controller，在Controller中通过RestTemplate调用user-provider的服务
7.启动测试

(1)工程搭建

选中springcloud-parent工程->New Modul->Maven->输入坐标名字，如下步骤：

pom.xml依赖如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springcloud-parent</artifactId>
        <groupId>com.itheima</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>user-consumer</artifactId>

    <!--依赖包-->
    <dependencies>
        <!--web起步依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

(2)创建User对象

在src下创建com.itheima.domain.User,代码如下：

public class User {
    private Integer id;//主键id
    private String username;//用户名
    private String password;//密码
    private String name;//姓名
    private Integer age;//年龄
    private Integer sex;//性别 1男性，2女性
    private Date birthday; //出生日期
    private Date created; //创建时间
    private Date updated; //更新时间
    private String note;//备注
    
    //..set、get、toString 略
    
}

(3)创建启动引导类

在src下创建com.itheima.UserConsumerApplication,代码如下：

@SpringBootApplication
public class UserConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserConsumerApplication.class,args);
    }

    /***
     * 将RestTemplate的实例放到Spring容器中
     * @return
     */
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

创建application.yml,并配置端口为18082

server:
  port: 18082

(4)创建控制层，在控制层中调用user-provider

在src下创建com.itheima.controller.UserController，代码如下：

@RestController
@RequestMapping(value = "/consumer")
public class UserController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    /****
     * 在user-consumer服务中通过RestTemplate调用user-provider服务
     * @param id
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/{id}")
    public User queryById(@PathVariable(value = "id")Integer id){
        String url = "http://localhost:18081/user/find/"+id;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);
    }

}

启动测试：

请求地址：<http://localhost:18082/consumer/1>

3.2.4 思考问题

user-provider：对外提供用户查询接口

user-consumer：通过RestTemplate访问接口查询用户数据

存在的问题：

1. 在服务消费者中，我们把url地址硬编码到代码中，不方便后期维护
2. 在服务消费者中，不清楚服务提供者的状态(user-provider有可能没有宕机了)
3. 服务提供者只有一个服务，即便服务提供者形成集群，服务消费者还需要自己实现负载均衡
4. 服务提供者的如果出现故障，是否能够及时发现：

其实上面说的问题，概括一下就是微服务架构必然要面临的问题

• 服务管理：自动注册与发现、状态监管
• 服务负载均衡
• 熔断器

3.3 小结

• 服务消费者使用RestTemplate调用服务提供者,使用RestTemplate调用的时候，需要先创建并注入到SpringIOC容器中
• 在服务消费者中，我们把url地址硬编码到代码中，不方便后期维护
• 在服务消费者中，不清楚服务提供者的状态(user-provider有可能没有宕机了)
• 服务提供者只有一个服务，即便服务提供者形成集群，服务消费者还需要自己实现负载均衡
• 服务提供者的如果出现故障，不能及时发现。

4 注册中心 Spring Cloud Eureka

前面我们学过Dubbo，关于Dubbo的执行过程我们看如下图片：

执行过程：

1.Provider:服务提供者,异步将自身信息注册到Register（注册中心）
2.Consumer：服务消费者，异步去Register中拉取服务数据
3.Register异步推送服务数据给Consumer,如果有新的服务注册了，Consumer可以直接监控到新的服务
4.Consumer同步调用Provider
5.Consumer和Provider异步将调用频率信息发给Monitor监控

4.1 目标

• 理解Eureka的原理图
• 能实现Eureka服务的搭建
• 能实现服务提供者向Eureka注册服务
• 能实现服务消费者向Eureka注册服务
• 能实现消费者通过Eureka访问服务提供者
• 能掌握Eureka的详细配置

4.2 讲解

4.2.1 Eureka 简介

Eureka解决了第一个问题：服务的管理，注册和发现、状态监管、动态路由。

Eureka负责管理记录服务提供者的信息。服务调用者无需自己寻找服务，Eureka自动匹配服务给调用者。

Eureka与服务之间通过心跳机制进行监控；

4.2.2 原理图

基本架构图

Eureka：就是服务注册中心(可以是一个集群)，对外暴露自己的地址

服务提供者：启动后向Eureka注册自己的信息(地址，提供什么服务)

服务消费者：向Eureka订阅服务，Eureka会将对应服务的所有提供者地址列表发送给消费者，并且定期更新

心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

4.2.3 入门案例

目标：搭建Eureka Server环境，创建一个eureka_server工程。

步骤：分三步

1：eureka-serve搭建工程eureka-server
2：服务提供者-注册服务，user-provider工程
3：服务消费者-发现服务，user-consumer工程

4.2.3.1 搭建eureka-server工程

(1)工程搭建

选中springcloud-parent工程->New Modul->Maven->输入坐标名字，如下步骤：

(2)pom.xml引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springcloud-parent</artifactId>
        <groupId>com.itheima</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>eureka-server</artifactId>

    <!--依赖包-->
    <dependencies>
        <!--eureka-server依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

(3)application.yml配置

server:
  port: 7001    #端口号
spring:
  application:
    name: eureka-server # 应用名称，会在Eureka中作为服务的id标识（serviceId）
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false   #是否将自己注册到Eureka中
    fetch-registry: false   #是否从eureka中获取服务信息
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka # EurekaServer的地址

(4)启动类创建

在src下创建com.itheima.EurekaServerApplication,在类上需要添加一个注解@EnableEurekaServer，用于开启Eureka服务,代码如下：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer //开启Eureka服务
public class EurekaServerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class,args);
    }
}

(5)启动访问

启动后，访问<http://127.0.0.1:7001/>，效果如下：

4.2.3.2 服务提供者-注册服务

我们的user-provider属于服务提供者，需要在user-provider工程中引入Eureka客户端依赖，然后在配置文件中指定Eureka服务地址,然后在启动类中开启Eureka服务发现功能。

步骤：

1.引入eureka客户端依赖包
2.在application.yml中配置Eureka服务地址
3.在启动类上添加@EnableDiscoveryClient或者@EnableEurekaClient 

(1)引入依赖

在user-provider的pom.xml中引入如下依赖

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

(2)配置Eureka服务地址

修改user-provider的application.yml配置文件，添加Eureka服务地址，代码如下：

上图代码如下：

server:
  port: 18081
spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: itcast
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/springcloud?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC
  application:
    name: user-provider #服务的名字,不同的应用，名字不同，如果是集群，名字需要相同
#指定eureka服务地址
eureka:
  client:
    service-url:
      # EurekaServer的地址
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

(3)开启Eureka客户端发现功能

在user-provider的启动类com.itheima.UserProviderApplication上添加@EnableDiscoveryClient注解或者@EnableEurekaClient，用于开启客户端发现功能。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient  //开启Eureka客户端发现功能
@EnableEurekaClient     //开启Eureka客户端发现功能，注册中心只能是Eureka
public class UserProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserProviderApplication.class,args);
    }
}

区别：

@EnableDiscoveryClient和@EnableEurekaClient都用于开启客户端的发现功能，但@EnableEurekaClient的注册中心只能是Eureka。

(4)启动测试

启动eureka-server，再启动user-provider。

访问Eureka地址<http://127.0.0.1:7001/>，效果如下：

4.2.3.3 服务消费者-注册服务中心

消费方添加Eureka服务注册和生产方配置流程一致。

步骤：

1.引入eureka客户端依赖包
2.在application.yml中配置Eureka服务地址
3.在启动类上添加@EnableDiscoveryClient或者@EnableEurekaClient 

(1)pom.xml引入依赖

修改user-consumer的pom.xml引入如下依赖

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

(2)application.yml中配置eureka服务地址

修改user-consumer工程的application.yml配置，添加eureka服务地址，配置如下：

上图配置如下：

server:
  port: 18082
spring:
  application:
    name: user-consumer   #服务名字
#指定eureka服务地址
eureka:
  client:
    service-url:
      # EurekaServer的地址
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

(3)在启动类上开启Eureka服务发现功能

修改user-consumer的com.itheima.UserConsumerApplication启动类，在类上添加@EnableDiscoveryClient注解，代码如下：

上图代码如下：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient  //开启Eureka客户端发现功能
public class UserConsumerApplication {

    //...略
}

(4)测试

启动user-consumer，然后访问Eureka服务地址<http://127.0.0.1:7001/>效果如下：

4.2.3.4 消费者通过Eureka访问提供者

之前消费者user-consumer访问服务提供者user-provider是通过http://localhost:18081/user/find/1访问的，这里是具体的路径，没有从Eureka获取访问地址，我们可以让消费者从Eureka那里获取服务提供者的访问地址，然后访问服务提供者。

修改user-consumer的com.itheima.controller.UserController，代码如下：

Debug跟踪运行，访问<http://localhost:18082/consumer/1>，效果如下：

跟踪运行后，我们发现，这里的地址就是服务注册中的状态名字。

浏览器结果如下：

(2)使用IP访问配置

上面的请求地址是服务状态名字，其实也是当前主机的名字，可以通过配置文件，将它换成IP，修改application.yml配置文件，代码如下：

上图配置如下：

instance:
  #指定IP地址
  ip-address: 127.0.0.1
  #访问服务的时候，推荐使用IP
  prefer-ip-address: true

重新启动user-provider，并再次测试，测试效果如下：

4.2.4 Eureka详解

4.2.4.1 基础架构

Eureka架构中的三个核心角色

1.服务注册中心：Eureka服务端应用，提供服务注册发现功能，eureka-server
2.服务提供者：提供服务的应用
  要求统一对外提供Rest风格服务即可
  本例子：user-provider
3.服务消费者：从注册中心获取服务列表，知道去哪调用服务方，user-consumer

4.2.4.2 Eureka客户端

服务提供者要向EurekaServer注册服务，并完成服务续约等工作

服务注册:

1. 当我们开启了客户端发现注解@DiscoveryClient。同时导入了eureka-client依赖坐标
2. 同时配置Eureka服务注册中心地址在配置文件中
3. 服务在启动时，检测是否有@DiscoveryClient注解和配置信息
4. 如果有，则会向注册中心发起注册请求，携带服务元数据信息(IP、端口等)
5. Eureka注册中心会把服务的信息保存在Map中。

服务续约：

服务注册完成以后，服务提供者会维持一个心跳，保存服务处于存在状态。这个称之为服务续约(renew)。

上图配置如下：

#租约到期，服务时效时间，默认值90秒
lease-expiration-duration-in-seconds: 150
#租约续约间隔时间，默认30秒
lease-renewal-interval-in-seconds: 30

参数说明：

1.两个参数可以修改服务续约行为
  lease-renewal-interval-seconds:90，租约到期时效时间，默认90秒
  lease-expiration-duration-in-seconds:30，租约续约间隔时间，默认30秒
2.服务超过90秒没有发生心跳，EurekaServer会将服务从列表移除[前提是EurekaServer关闭了自我保护]

获取服务列表：

上图配置如下：

registry-fetch-interval-seconds: 30

说明：

服务消费者启动时，会检测是否获取服务注册信息配置
如果是，则会从 EurekaServer服务列表获取只读备份，缓存到本地
每隔30秒，会重新获取并更新数据
每隔30秒的时间可以通过配置registry-fetch-interval-seconds修改

4.2.4.3 失效剔除和自我保护

服务下线：

当服务正常关闭操作时，会发送服务下线的REST请求给EurekaServer。
服务中心接受到请求后，将该服务置为下线状态

失效剔除：

服务中心每隔一段时间(默认60秒)将清单中没有续约的服务剔除。
通过eviction-interval-timer-in-ms配置可以对其进行修改，单位是毫秒

剔除时间配置

上图代码如下：

eviction-interval-timer-in-ms: 5000

自我保护：

Eureka会统计服务实例最近15分钟心跳续约的比例是否低于85%，如果低于则会触发自我保护机制。

服务中心页面会显示如下提示信息

含义：紧急情况！Eureka可能错误地声称实例已经启动，而事实并非如此。续约低于阈值，因此实例不会为了安全而过期。

1.自我保护模式下，不会剔除任何服务实例
2.自我保护模式保证了大多数服务依然可用
3.通过enable-self-preservation配置可用关停自我保护，默认值是打开

关闭自我保护

上图配置如下：

enable-self-preservation: false

4.3 小结

• 理解Eureka的原理图:

  Eureka：就是服务注册中心(可以是一个集群)，对外暴露自己的地址
  服务提供者：启动后向Eureka注册自己的信息(地址，提供什么服务)
  服务消费者：向Eureka订阅服务，Eureka会将对应服务的所有提供者地址列表发送给消费者，并且定期更新
  心跳(续约)：提供者定期通过http方式向Eureka刷新自己的状态

• 能实现Eureka服务的搭建:引入依赖包，配置配置文件，在启动类上加@EnableEurekaServer。

• 能实现服务提供者向Eureka注册服务

  1.引入eureka客户端依赖包
  2.在application.yml中配置Eureka服务地址
  3.在启动类上添加@EnableDiscoveryClient或者@EnableEurekaClient 

• 能实现服务消费者向Eureka注册服务

  1.引入eureka客户端依赖包
  2.在application.yml中配置Eureka服务地址
  3.在启动类上添加@EnableDiscoveryClient或者@EnableEurekaClient 

• 能实现消费者通过Eureka访问服务提供者

5 负载均衡 Spring Cloud Ribbon

Ribbon主要 解决集群服务中，多个服务高效率访问的问题。

5.1 目标

• 理解Ribbon的负载均衡应用场景
• 能实现Ribbon的轮询、随机算法配置
• 理解源码对负载均衡的切换

5.2 讲解

5.2.1 Ribbon 简介

什么是Ribbon？

Ribbon是Netflix发布的负载均衡器，有助于控制HTTP客户端行为。为Ribbon配置服务提供者地址列表后，Ribbon就可基于负载均衡算法，自动帮助服务消费者请求。

Ribbon默认提供的负载均衡算法：轮询，随机,重试法,加权。当然，我们可用自己定义负载均衡算法

5.2.2 入门案例

5.2.2.1 多个服务集群

如果想要做负载均衡，我们的服务至少2个以上,为了演示负载均衡案例，我们可以复制2个工程，分别为user-provider和user-provider-demo1，可以按照如下步骤拷贝工程：

①选中user-provider,按Ctrl+C，然后Ctrl+V

②名字改成user-provider-demo1,点击OK

③将user-provider-demo1的artifactId换成user-provider-demo1

④在springcloud-parent的pom.xml中添加一个<module>user-provider-demo1</module>

⑤将user-provider-demo1的application.yml中的端口改成18083

为了方便测试，将2个工程对应的com.itheima.controller.UserController都修改一下：

user-provider:

@RequestMapping(value = "/find/{id}")
public User findById(@PathVariable(value = "id") Integer id){
    User user = userService.findByUserId(id);
    user.setUsername(user+"     user-provider");
    return user;
}

user-provider-demo1:

@RequestMapping(value = "/find/{id}")
public User findById(@PathVariable(value = "id") Integer id){
    User user = userService.findByUserId(id);
    user.setUsername(user+"     user-provider-demo1");
    return user;
}

⑥启动eureka-server和user-provider、user-provider-demo1、user-consumer，启动前先注释掉eureka-server中的自我保护和剔除服务配置。

访问eureka-server地址<http://127.0.0.1:7001/>效果如下：

5.2.2.2 开启负载均衡

(1)客户端开启负载均衡

Eureka已经集成Ribbon，所以无需引入依赖,要想使用Ribbon，直接在RestTemplate的配置方法上添加@LoadBalanced注解即可

修改user-consumer的com.itheima.UserConsumerApplication启动类，在restTemplate()方法上添加@LoadBalanced注解，代码如下：

(2)采用服务名访问配置

修改user-consumer的com.itheima.controller.UserController的调用方式，不再手动获取ip和端口，而是直接通过服务名称调用，代码如下：

(3)测试

启动并访问测试<http://localhost:18082/consumer/1>,可以发现，数据会在2个服务之间轮询切换。

5.2.2.3 其他负载均衡策略配置

配置修改轮询策略：Ribbon默认的负载均衡策略是轮询，通过如下

# 修改服务地址轮询策略，默认是轮询，配置之后变随机
user-provider:
  ribbon:
    #轮询
    #NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule
    #随机算法
    #NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
    #重试算法,该算法先按照轮询的策略获取服务,如果获取服务失败则在指定的时间内会进行重试，获取可用的服务
    #NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RetryRule
    #加权法,会根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应时间越快服务权重越大被选中的概率越大。刚启动时如果同统计信息不足，则使用轮询的策略，等统计信息足够会切换到自身规则。
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.ZoneAvoidanceRule

SpringBoot可以修改负载均衡规则，配置为ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName

格式{服务名称}.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName

5.2.3 负载均衡源码跟踪探究

为什么只输入了Service名称就可以访问了呢？不应该需要获取ip和端口吗？

负载均衡器动态的从服务注册中心中获取服务提供者的访问地址(host、port)

显然是有某个组件根据Service名称，获取了服务实例ip和端口。就是LoadBalancerInterceptor

这个类会对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真正服务地址信息，替换服务id。

源码跟踪步骤：

打开LoadBalancerInterceptor类，断点打入intercept方法中

继续跟入execute方法：发现获取了18081发端口的服务

再跟下一次，发现获取的是18081和18083之间切换

通过代码断点内容判断，果然是实现了负载均衡

5.3 小结

• Ribbon的负载均衡算法应用在客户端，只需要提供服务列表，就能帮助消费端自动访问服务端，并通过不同算法实现负载均衡。
• Ribbon的轮询、随机算法配置：在application.yml中配置 {服务名称}.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName
• 负载均衡的切换:在LoadBalancerInterceptor中获取服务的名字，通过调用RibbonLoadBalancerClient的execute方法，并获取ILoadBalancer负载均衡器，然后根据ILoadBalancer负载均衡器查询出要使用的节点，再获取节点的信息，并实现调用。

6 熔断器 Spring Cloud Hystrix

6.1 目标

• 理解Hystrix的作用
• 理解雪崩效应
• 知道熔断器的3个状态以及3个状态的切换过程
• 能理解什么是线程隔离，什么是服务降级
• 能实现一个局部方法熔断案例
• 能实现全局方法熔断案例

6.2 讲解

6.2.1 Hystrix 简介

Hystrix，英文意思是豪猪，全身是刺，刺是一种保护机制。Hystrix也是Netflix公司的一款组件。

Hystrix的作用是什么？

Hystrix是Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败也就是雪崩效应。

6.2.2 雪崩效应

什么是雪崩效应？

1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
3.单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；

Hystrix解决雪崩问题的手段，主要是服务降级(兜底)，线程隔离；

6.2.3 熔断原理分析

熔断器的原理很简单，如同电力过载保护器。

熔断器状态机有3个状态：

1.Closed：关闭状态，所有请求正常访问
2.Open：打开状态，所有请求都会被降级。
  Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈(yu：四声)值(极限值)，则触发熔断，断路器完全关闭
  默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次
3.Half Open：半开状态
  Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
  半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态。如果失败，熔断器切回open状态。
threshold reached 到达阈(yu：四声)值
under threshold  阈值以下

​ 【Hystrix熔断状态机模型：配图】

翻译之后的图：

熔断器的核心：线程隔离和服务降级。

1.线程隔离：是指Hystrix为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。
2.服务降级(兜底方法)：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发Hystrix服务降级的情况：线程池已满、请求超时。

线程隔离和服务降级之后，用户请求故障时，线程不会被阻塞，更不会无休止等待或者看到系统奔溃，至少可以看到执行结果(熔断机制)。

6.2.4 局部熔断案例

目标：服务提供者的服务出现了故障，服务消费者快速失败给用户友好提示。体验服务降级

实现步骤：

(1)引入熔断的依赖坐标：

在user-consumer中加入依赖

<!--熔断器-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

(2)开启熔断的注解

修改user-consumer的com.itheima.UserConsumerApplication,在该类上添加@EnableCircuitBreaker,代码如下：

注意：这里也可以使用@SpringCloudApplication,写了@SpringCloudApplication后，其他注解需要全部去掉。

(3)服务降级处理

在user-consumer的com.itheima.controller.UserController中添加降级处理方法，方法如下：

/****
 * 服务降级处理方法
 * @return
 */
public User failBack(Integer id){
    User user = new User();
    user.setUsername("服务降级,默认处理！");
    return  user;
}

在有可能发生问题的方法上添加降级处理调用，例如在queryById方法上添加降级调用，代码如下：

(4)测试

将服务全部停掉，启动eureka-server和user-consumer,然后请求<http://localhost:18082/consumer/1>测试效果如下：

6.2.5 其他熔断策略配置

1. 熔断后休眠时间：sleepWindowInMilliseconds
2. 熔断触发最小请求次数：requestVolumeThreshold
3. 熔断触发错误比例阈值：errorThresholdPercentage
4. 熔断超时时间：timeoutInMilliseconds

配置如下：

# 配置熔断策略：
hystrix:
  command:
    default:
      circuitBreaker:
        # 强制打开熔断器 默认false关闭的。测试配置是否生效
        forceOpen: false
        # 触发熔断错误比例阈值，默认值50%
        errorThresholdPercentage: 50
        # 熔断后休眠时长，默认值5秒
        sleepWindowInMilliseconds: 10000
        # 熔断触发最小请求次数，默认值是20
        requestVolumeThreshold: 10
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔断超时设置，默认为1秒
            timeoutInMilliseconds: 2000

(1)超时时间测试

a.修改user-provider的com.itheima.controller.UserController的findById方法，让它休眠3秒钟。

b.修改user-consumer的application.yml，设置超时时间5秒，此时不会熔断。

c.如果把超时时间改成2000，此时就会熔断。

(2)熔断触发最小请求次数测试

a.修改user-provider的com.itheima.controller.UserController,在方法中制造异常，代码如下：

b.3次并发请求<http://localhost:18082/consumer/1>，会触发熔断

再次请求<http://localhost:18082/consumer/2>的时候，也会熔断，5秒钟会自动恢复。

并发请求建议使用jmeter工具。

6.2.5 扩展-服务降级的fallback方法：

两种编写方式：编写在类上，编写在方法上。在类的上边对类的所有方法都生效。在方法上，仅对当前方法有效。

(1)方法上服务降级的fallback兜底方法

使用HystrixCommon注解，定义
@HystrixCommand(fallbackMethod="failBack")用来声明一个降级逻辑的fallback兜底方法

(2)类上默认服务降级的fallback兜底方法

刚才把fallback写在了某个业务方法上，如果方法很多，可以将FallBack配置加在类上，实现默认FallBack
@DefaultProperties(defaultFallback=”defaultFailBack“)，在类上，指明统一的失败降级方法；

(3)案例

a.在user-consumer的com.itheima.controller.UserController类中添加一个全局熔断方法：

/****
 * 全局的服务降级处理方法
 * @return
 */
public User defaultFailBack(){
    User user = new User();
    user.setUsername("Default-服务降级,默认处理！");
    return  user;
}

b.在queryById方法上将原来的@HystrixCommand相关去掉，并添加@HystrixCommand注解：

@HystrixCommand
@GetMapping(value = "/{id}")
public User queryById(@PathVariable(value = "id")Integer id){
    //...略
    return  user;
}

c.在user-consumer的com.itheima.controller.UserController类上添加@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFailBack")

d.测试访问<http://localhost:18082/consumer/1>，效果如下：

com.itheima.controller.UserController完整代码：

6.3 小结

• Hystrix的作用:用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败也就是雪崩效应。

• 理解雪崩效应:

  1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
  2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
  3.单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；

• 知道熔断器的3个状态以及3个状态的切换过程

  1.Closed：关闭状态，所有请求正常访问
  2.Open：打开状态，所有请求都会被降级。
    Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈(yu：四声)值(极限值)，则触发熔断，断路器完全关闭
    默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次
  3.Half Open：半开状态
    Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
    半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态。如果失败，熔断器切回open状态。
  threshold reached 到达阈(yu：四声)值
  under threshold  阈值以下

• 能理解什么是线程隔离，什么是服务降级

  1.线程隔离：是指Hystrix为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。
  2.服务降级(兜底方法)：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发Hystrix服务降级的情况：线程池已满、请求超时。

• 能实现一个局部方法熔断案例

  1.定义一个局部处理熔断的方法failBack()
  2.在指定方法上使用@HystrixCommand(fallbackMethod = "failBack")配置调用

• 能实现全局方法熔断案例

  1.定义一个全局处理熔断的方法defaultFailBack()
  2.在类上使用@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFailBack")配置调用
  3.在指定方法上使用@HystrixCommand