SpringCloud(一)

微服务框架

一、分布式架构

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

微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案，微服务架构特征:

  • 单一职责:微服务拆分粒度更小，每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责，避免重复业务开发

  • 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

二、SpringCloud

SpringCloud是目前国内使用最广泛的微服务框架。

  • SpringCloud集成了各种微服务功能组件，并基于SpringBoot实现了这些组件的自动装配，从而提供了良好的开箱即用体验:

image-20240411091113234

  • SpringCloud与SpringBoot的版本兼容关系如下:

image-20240411091156904

2.3、服务注册和发现

注册中心原理

在微服务远程调用的过程中，包括两个角色：

  • 服务提供者：提供接口供其它微服务访问
  • 服务消费者：调用其它微服务提供的接口

image-20240413135848274

流程如下：

  • 服务启动时就会注册自己的服务信息（服务名、IP、端口）到注册中心
  • 调用者可以从注册中心订阅想要的服务，获取服务对应的实例列表（1个服务可能多实例部署）
  • 调用者自己对实例列表负载均衡，挑选一个实例
  • 调用者向该实例发起远程调用

当服务提供者的实例宕机或者启动新实例时，调用者如何得知呢？

  • 服务提供者会定期向注册中心发送请求，报告自己的健康状态（心跳请求）
  • 当注册中心长时间收不到提供者的心跳时，会认为该实例宕机，将其从服务的实例列表中剔除
  • 当服务有新实例启动时，会发送注册服务请求，其信息会被记录在注册中心的服务实例列表
  • 当注册中心服务列表变更时，会主动通知微服务，更新本地服务列表

Nacos注册中心

Nacos：Alibaba公司出品，目前被集成在SpringCloudAlibaba中，一般用于Java应用

我们基于Docker来部署Nacos的注册中心，首先我们要准备MySQL数据库表，用来存储Nacos的数据。

image-20240413140957272

准备配置文件目录和文件

image-20240413141310252

PREFER_HOST_MODE=hostname
MODE=standalone
SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql
MYSQL_SERVICE_HOST=192.168.150.101
MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos
MYSQL_SERVICE_PORT=3306
MYSQL_SERVICE_USER=root
MYSQL_SERVICE_PASSWORD=123
MYSQL_SERVICE_DB_PARAM=characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=Asia/Shanghai

将nacos目录上传至虚拟机的/root目录。

进入root目录，然后执行下面的docker命令：

docker run -d \
--name nacos \
--env-file ./nacos/custom.env \
-p 8848:8848 \
-p 9848:9848 \
-p 9849:9849 \
--restart=always \
nacos/nacos-server:v2.1.0-slim

注意 这里需要安装nacos

image-20240413143823086

 docker load -i nacos.tar

下载好后 查看

 docker images

image-20240413144004520

然后执行上面命令即可

然后访问地址

http://ip:8848/nacos

首次访问会跳转到登录页，账号密码都是nacos

添加依赖

在pom.xml中添加依赖：

<!--nacos 服务注册发现-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
firewall-cmd --add-port=808/tcp

在application.yml中添加nacos地址配置：

spring:
  application:
    name: item-service # 服务名称​
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101:8848 # nacos地址

启动，在网址中查看

image-20240413214906697

服务发现

消费者需要连接nacos以拉取和订阅服务，因此服务发现的前两步与服务注册是一样，后面再加上服务调用即可:

给到消费者的pom文件中

<!--nacos 服务注册发现-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

同样的在yaml文件中添加nacos地址

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101:8848

然后我们启动服务，查看nacos官网

image-20240413233119847

我们的消费者服务已经启动了，然后我们可以在swagger中疯狂提交几次，我们就可以看到负载均衡的效果（这里我是启动了俩个item-service）

image-20240413233241451

image-20240413233252526

并且如果我们下线一个服务，由于心跳机制，我们的请求会直接转到另一个端口。重新上线 ，注册中心检测到会重新分发请求

配置管理

当我们在写项目的时候，某些业务配置和网关配置都需要重启业务才能生效，这些问题我们同样可以利用nacos通过统一的配置管理器服务解决

image-20240417085417398

添加共享配置
  1. 在Nacos中添加共享配置

抽取项目中配置重复的，打开nacos网页管理，添加配置

image-20240417085720492

设置名称和组别

image-20240417090103309

注意这里的配置默认值是读取3306或者是你后期传进来的参数

  1. 配置本地yaml文件

    本地yaml文件写法

image-20240417091942132

​ 不过，需要注意的是，读取Nacos配置是SpringCloud上下文（ApplicationContext）初始化时处理的，发生在项目的引导阶段。然后才会初始化SpringBoot上下文，去读取application.yaml。

​ SpringCloud在初始化上下文的时候会先读取一个名为bootstrap.yaml(或者bootstrap.properties)的文件，如果我们将nacos地址配置到bootstrap.yaml中，那么在项目引导阶段就可以读取nacos中的配置了。

image-20240417091920658

  1. 微服务拉取配置
    • 引入依赖：
  <!--nacos配置管理-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
  </dependency>
  <!--读取bootstrap文件-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
  </dependency>
  • 建立bootstrap.yaml
spring:
  application:
    name: cart-service # 服务名称
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101 # nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 共享配置
          - dataId: shared-jdbc.yaml # 共享mybatis配置
          - dataId: shared-log.yaml # 共享日志配置
          - dataId: shared-swagger.yaml # 共享日志配置
  • 修改application.yaml

由于一些配置挪到了bootstrap.yaml，因此application.yaml需要修改为：

server:
  port: 8082
feign:
  okhttp:
    enabled: true # 开启OKHttp连接池支持
hm:
  swagger:
    title: 购物车服务接口文档
    package: com.hmall.cart.controller
  db:
    database: hm-cart

配置热更新

配置热更新:当修改配置文件中的配置时，微服务无需重启即可使配置生效。

前提条件：

  1. nacos中要有一个与微服务有关的配置文件

image-20240417093911466

这几个配置，在bootstrap中就已经设置好了，我们可以根据文件中写的，添加到nacos中，不需要跟application配置文件一样需要去指定

image-20240417094059002

image-20240417095304453

  1. 微服务要以特定方式读取需要热更新的属性配置

    package com.hmall.cart.config;

import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "hm.cart")
public class CartProperties {
    private Integer maxAmount;
}

  2. 编写配置文件

例如这里购物车不能超过十个，我们想动态获取

image-20240417094800432

我们在config文件中新建一个关于这个属性的配置文件

image-20240417094825412

package com.hmall.cart.config;

import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "hm.cart")
public class CartProperties {
    private Integer maxItems;
}

然后回到实现类中，注入，修改

image-20240417094918714

image-20240417094933783

重启项目，即可成功

动态路由

网关的路由配置全部是在项目启动时由org.springframework.cloud.gateway.route.CompositeRouteDefinitionLocator在项目启动的时候加载，并且一经加载就会缓存到内存中的路由表内（一个Map），不会改变。也不会监听路由变更，所以，我们无法利用上节课学习的配置热更新来实现路由更新。

监听Nacos配置变更

在Nacos官网中给出了手动监听Nacos配置变更的SDK：

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

如果希望 Nacos 推送配置变更，可以使用 Nacos 动态监听配置接口来实现。

public void addListener(String dataId, String group, Listener listener)
参数名参数类型描述
dataIdstring配置 ID，保证全局唯一性，只允许英文字符和 4 种特殊字符（“.”、“:”、“-”、“_”）。不超过 256 字节。
groupstring配置分组，一般是默认的DEFAULT_GROUP。
listenerListener监听器，配置变更进入监听器的回调函数。

示例代码：

String serverAddr = "{serverAddr}";
String dataId = "{dataId}";
String group = "{group}";
// 1.创建ConfigService，连接Nacos
Properties properties = new Properties();
properties.put("serverAddr", serverAddr);
ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService(properties);
// 2.读取配置
String content = configService.getConfig(dataId, group, 5000);
// 3.添加配置监听器
configService.addListener(dataId, group, new Listener() {
        @Override
        public void receiveConfigInfo(String configInfo) {
        // 配置变更的通知处理
                System.out.println("recieve1:" + configInfo);
        }
        @Override
        public Executor getExecutor() {
                return null;
        }
});

这里核心的步骤有2步：

  • 创建ConfigService，目的是连接到Nacos
  • 添加配置监听器，编写配置变更的通知处理逻辑

由于我们采用了spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config自动装配，因此ConfigService已经在com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigAutoConfiguration中自动创建好了：

image-20240417101320444

NacosConfigManager中是负责管理Nacos的ConfigService的，具体代码如下：

image-20240417101338592

因此，只要我们拿到NacosConfigManager就等于拿到了ConfigService，第一步就实现了。

第二步，编写监听器。虽然官方提供的SDK是ConfigService中的addListener，不过项目第一次启动时不仅仅需要添加监听器，也需要读取配置，因此建议使用的API是这个：

String getConfigAndSignListener(
    String dataId, // 配置文件id
    String group, // 配置组，走默认
    long timeoutMs, // 读取配置的超时时间
    Listener listener // 监听器
) throws NacosException;

既可以配置监听器，并且会根据dataId和group读取配置并返回。我们就可以在项目启动时先更新一次路由，后续随着配置变更通知到监听器，完成路由更新。

更新路由

更新路由要用到org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionWriter这个接口：

package org.springframework.cloud.gateway.route;

import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @author Spencer Gibb
 */
public interface RouteDefinitionWriter {
        /**
     * 更新路由到路由表，如果路由id重复，则会覆盖旧的路由
     */
        Mono<Void> save(Mono<RouteDefinition> route);
        /**
     * 根据路由id删除某个路由
     */
        Mono<Void> delete(Mono<String> routeId);

}

这里更新的路由，也就是RouteDefinition，之前我们见过，包含下列常见字段：

  • id：路由id
  • predicates：路由匹配规则
  • filters：路由过滤器
  • uri：路由目的地

将来我们保存到Nacos的配置也要符合这个对象结构，将来我们以JSON来保存，格式如下：

{
  "id": "item",
  "predicates": [{
    "name": "Path",
    "args": {"_genkey_0":"/items/**", "_genkey_1":"/search/**"}
  }],
  "filters": [],
  "uri": "lb://item-service"
}

以上JSON配置就等同于：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: item
          uri: lb://item-service
          predicates:
            - Path=/items/**,/search/**

OK，我们所需要用到的SDK已经齐全了。

实现动态路由

首先， 我们在网关gateway引入依赖：

<!--统一配置管理-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>
<!--加载bootstrap-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
</dependency>

然后在网关gateway的resources目录创建bootstrap.yaml文件，内容如下：

spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101
      config:
        file-extension: yaml
        shared-configs:
          - dataId: shared-log.yaml # 共享日志配置

接着，修改gateway的resources目录下的application.yml，把之前的路由移除，最终内容如下：

server:
  port: 8080 # 端口
hm:
  jwt:
    location: classpath:hmall.jks # 秘钥地址
    alias: hmall # 秘钥别名
    password: hmall123 # 秘钥文件密码
    tokenTTL: 30m # 登录有效期
  auth:
    excludePaths: # 无需登录校验的路径
      - /search/**
      - /users/login
      - /items/**

然后，在gateway中定义配置监听器：

image-20240417101447156

其代码如下：

package com.hmall.gateway.route;

import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigManager;
import com.alibaba.nacos.api.config.listener.Listener;
import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinition;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionWriter;
import org.springframework.stereotype.Component;
import reactor.core.publisher.Mono;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.Executor;

@Slf4j
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class DynamicRouteLoader {

    private final RouteDefinitionWriter writer;
    private final NacosConfigManager nacosConfigManager;

    // 路由配置文件的id和分组
    private final String dataId = "gateway-routes.json";
    private final String group = "DEFAULT_GROUP";
    // 保存更新过的路由id
    private final Set<String> routeIds = new HashSet<>();

    @PostConstruct
    public void initRouteConfigListener() throws NacosException {
        // 1.注册监听器并首次拉取配置
        String configInfo = nacosConfigManager.getConfigService()
                .getConfigAndSignListener(dataId, group, 5000, new Listener() {
                    @Override
                    public Executor getExecutor() {
                        return null;
                    }

                    @Override
                    public void receiveConfigInfo(String configInfo) {
                        updateConfigInfo(configInfo);
                    }
                });
        // 2.首次启动时，更新一次配置
        updateConfigInfo(configInfo);
    }

    private void updateConfigInfo(String configInfo) {
        log.debug("监听到路由配置变更，{}", configInfo);
        // 1.反序列化
        List<RouteDefinition> routeDefinitions = JSONUtil.toList(configInfo, RouteDefinition.class);
        // 2.更新前先清空旧路由
        // 2.1.清除旧路由
        for (String routeId : routeIds) {
            writer.delete(Mono.just(routeId)).subscribe();
        }
        routeIds.clear();
        // 2.2.判断是否有新的路由要更新
        if (CollUtils.isEmpty(routeDefinitions)) {
            // 无新路由配置，直接结束
            return;
        }
        // 3.更新路由
        routeDefinitions.forEach(routeDefinition -> {
            // 3.1.更新路由
            writer.save(Mono.just(routeDefinition)).subscribe();
            // 3.2.记录路由id，方便将来删除
            routeIds.add(routeDefinition.getId());
        });
    }
}

重启网关，接下来，我们直接在Nacos控制台添加路由，路由文件名为gateway-routes.json，类型为json：

配置内容如下：

[
    {
        "id": "item",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/items/**", "_genkey_1":"/search/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://item-service"
    },
    {
        "id": "cart",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/carts/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://cart-service"
    },
    {
        "id": "user",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/users/**", "_genkey_1":"/addresses/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://user-service"
    },
    {
        "id": "trade",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/orders/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://trade-service"
    },
    {
        "id": "pay",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/pay-orders/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://pay-service"
    }
]

然后访问网关接口即可

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文章目录 前言一、带缓冲的输入输出流是什么&#xff1f;二、使用方法 1.BufferedInputStream与BufferedOutputStream类2.BufferedReader与BufferedWriter类总结 前言 输入输出流可以视为&#xff0c;从A点把货物搬运至B点。那么带缓冲的意思可以视为用货车把A点的货物搬运至B点…
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代码随想录算法训练营DAY28(记录)|C++回溯算法Part.5|491.递增子序列、46.全排列、47.全排列II

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文章目录 491.递增子序列思路伪代码CPP代码优化代码 46.全排列思路伪代码CPP代码 47.全排列IICPP代码 491.递增子序列 力扣题目链接 文章链接&#xff1a;491.递增子序列 视频连接&#xff1a;回溯算法精讲&#xff0c;树层去重与树枝去重 | LeetCode&#xff1a;491.递增子序列…
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安装GPT 学术优化 (GPT Academic)@FreeBSD

安装GPT 学术优化 (GPT Academic)@FreeBSD

GPT 学术优化 (GPT Academic)是一个非常棒的项目 可以帮助我们完成中科院的一些日常工作。 官网&#xff1a;GitHub - binary-husky/gpt_academic: 为GPT/GLM等LLM大语言模型提供实用化交互接口&#xff0c;特别优化论文阅读/润色/写作体验&#xff0c;模块化设计&#xff0c;…
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win2022服务器apache配置https(ssl)真实环境实验（避坑之作）不依赖宝塔小皮等集成环境

win2022服务器apache配置https(ssl)真实环境实验（避坑之作）不依赖宝塔小皮等集成环境

本次实验背景&#xff1a; 完全参考官方 https://cloud.tencent.com/document/product/400/4143 文档流程&#xff0c;没有搞定&#xff0c;于是写下避坑之作。 服务器&#xff1a;腾讯云轻量应用服务器 操作系统&#xff1a; Windows Server 2022 DataCenter 64bit CN apache…
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51-41 Stable Video Diffusion，高质量视频生成新时代

51-41 Stable Video Diffusion，高质量视频生成新时代

23年11月&#xff0c;Stability AI公司公开了稳定视频扩散模型Stable Video Diffusion(SVD)的代码和权重&#xff0c;视频生成迎来了新时代。SVD是一种潜在扩散模型&#xff0c;支持文本生成视频、图像生成视频以及物体多视角3D合成。从工程角度来看&#xff0c;本文主要提出了…
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C++如何使用string类

C++如何使用string类

文章目录 为什么要学习string?库中的string关于编码ASCII编码Unicode编码 迭代器Iteratorsstring常用构造接口接口声明与功能说明接口演示 string类对象的容量操作接口声明与功能说明接口演示reverse与resize在不同平台下的扩容与缩容机制 string类对象的访问及遍历操作接口声…
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Java项目实现图形验证码（Hutool）

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项目架构&#xff1a; 使用SpringCloudmysqlmybatis-plus需要将数据库中的数据导出到Excel文件中 前端为Vue2 业务场景&#xff1a; 登录时使用验证码登录 1.1 打开hutool, 搜索 图片验证码 1.2后端编写生产验证码方法 1.3前端 1.3.1展示验证码 1.3.2 前端方法 1.3.2.1UU…
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Django中的数据库优化与ORM性能调优【第169篇—ORM性能调优】

Django中的数据库优化与ORM性能调优【第169篇—ORM性能调优】

&#x1f47d;发现宝藏 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍不住分享一下给大家。【点击进入巨牛的人工智能学习网站】。 Django中的数据库优化与ORM性能调优 在开发基于Django的Web应用程序时&#xff0c;数据库是…
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