SpringCloud02-Nacos Discovery--服务治理

你的名字 2023-10-14 22:09 53阅读 0赞

#### Nacos Discovery--服务治理 ####

*   *  服务治理介绍
     *  nacos简介
     *  nacos实战入门
     *   *  搭建nacos环境
         *  将商品微服务注册到nacos
         *  将订单微服务注册到nacos
         *  多服务启动控制台配置
     *  实现服务调用的负载均衡
     *   *  什么是负载均衡
         *  DiscoveryClient实现负载均衡
         *  Ribbon实现负载均衡
     *  基于Feign实现服务调用
     *   *  什么是Feign
         *  Feign的使用
     *  Feign参数传递

### 服务治理介绍 ###

**先来思考一个问题**  
通过上一章的操作，我们已经可以实现微服务之间的调用。但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。  
**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。

![image-20211001153816787][]

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：

1.  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
2.  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
3.  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**

**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。

### 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。

#### 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

![image-20230817162147283][]

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"`

改之前：set MODE=“cluster”

![image-20230817162438876][]

双击运行，nacos成功启动

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

![image-20230817162817315][]

#### 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

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

> ![image-20230817172202336][]
> 
> 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>

![image-20230817171756767][]

2 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class ProductApplication

![image-20230817172459707][]

3 在application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: localhost:8848

![image-20230817172544261][]

同理，每一个微服务都要加上注解和配置

这里就不演示

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

启动前

![image-20230817173024861][]

启动后，三个微服务已经全部注册成功

![image-20230817173054768][]

#### 将订单微服务注册到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

<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:
      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

![image-20211001154104229][]

![image-20230817192610440][]

#### 多服务启动控制台配置 ####

![1669204196528][]

### 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。

\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-58Y36I3h-1692277403812)(C:/Users/a/Desktop/zking%E9%95%BF%E6%B2%99/SpringCloud/2.%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E6%B2%BB%E7%90%86NacosDiscovery/springcloud\_alibaba/image-20211001154201993.png)\]

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

![image-20211020200652927][]

2 通过nacos查看微服务的启动情况

![image-20211001154311329][]

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("service-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;
      }
    }

![image-20230817194029442][]

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

![image-20211001222153295][]

![image-20230817194357199][]

![image-20230817194430745][]

我们将8081停了，再试试

![image-20230817194552078][]

#### 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;
        }
    }

![image-20230817201058467][]

![image-20230817201116649][]

现在就是一个端口一次隔着来

**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:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>规则名</th> 
   <th>策略描述实</th> 
   <th>备注</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>RoundRobinRule</td> 
   <td>线性轮询</td> 
   <td>轮询index，选择index对应位置的server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>WeightedResponseTimeRule</td> 
   <td>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</td> 
   <td>使用一个后台线程默认每30s重新计算一次权重值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BestAvailableRule</td> 
   <td>选择一个活跃请求数最小的Server</td> 
   <td>忽略已经被熔断的Server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PredicateBasedRule</td> 
   <td>基于断言器实现的规则</td> 
   <td>本类为抽象类，具体过滤规则交给子类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AvailabilityFilteringRule</td> 
   <td>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</td> 
   <td>依赖于AvailabilityPredicate这个断言器实现过滤</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZoneAvoidanceRule</td> 
   <td>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</td> 
   <td>使用ZoneAvoidancePredicate和AvailabilityPredicate两个主断言器实现过滤</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RandomRule</td> 
   <td>随机选择一个server</td> 
   <td>在index上随机，选择index对应位置的server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RetryRule</td> 
   <td>对任何IRule包一层重试机制</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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

### 基于Feign实现服务调用 ###

#### 什么是Feign ####

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。

#### Feign的使用 ####

1 加入Fegin的依赖

<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);
    }

![image-20230817203521983][]

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;
      }
    }

![image-20230817203708700][]

5 重启order微服务,查看效果

> 1.  FeignClient接口，不能使用@GettingMapping之类的组合注解
> 2.  FeignClient接口中，如果使用到@PathVariable必须指定其value
> 3.  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.  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);

### 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;
        }
    }

![image-20220213211249024][]

![image-20220213211737299][]

![1669532956910][]

[image-20211001153816787]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4d926e3a08ae73557bde8c86f3f9b5b7.png
[image-20230817162147283]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4856362549f4d74bf2fabfdf2a687703.png
[image-20230817162438876]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d73a1ee4331beead4f295aa863b48d9d.png
[image-20230817162817315]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/32916e4aa218a36d91217968e3692a41.png
[image-20230817172202336]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/73b237f1894cfd8fb12a3e4869890fad.png
[image-20230817171756767]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5df43788b1e7f1cf4df208d46f5d992d.png
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