前言
初识微服务
- 单体架构
- 分布式架构
- 微服务架构
- 初见SpringCloud
- 微服务治理
- 分布式服务架构案例
微服务组件及使用
- Eureka注册中心
- - 提供者和消费者
  - Eureka的结构和作用
  - 搭建Eureka服务
  - 注册服务
  - 服务发现
  - Eureka注册服务总结
- Ribbon负载均衡原理
- - 负载均衡原理
  - 负载均衡策略
  - 懒加载
- Nacos注册中心
- - 认识安装nacos
  - Nacos快速入门
  - Nacos服务分级存储模型
  - Nacos环境隔离
  - Nacos和Eureka的区别
- Nacos管理配置
- - 统一配置管理
  - 配置热更新
  - 配置共享
  - 搭建Nacos集群
- Feign远程调用
- - Feign替代RestTemplate
  - 自定义配置
  - Feign的性能优化
  - Feign的最佳实践
- Gateway服务网关
- - 初识Gateway网关
  - Gateway快速入门
  - 断言工厂
  - 过滤器工厂
  - 全局过滤器
  - 跨域问题
未完待续

前言

本篇是记录黑马的SpringCloud学习过程中的笔记，该篇为实用篇的上篇，详尽记录了微服务架构，Eurake注册中心，Nacos注册及配置管理中心，Ribbon，Feign和Gateway网关；而Docker，MQ，ES等服务组件在实用篇下篇继续记录，最后感谢您的阅览，愿您终有所获

初识微服务

单体项目随身业务的增加，不可避免的就是项目越来越庞大，很不利于后期项目的维护，导致项目结构变的很臃肿，耦合度高，所以，现在的服务架构也从单体项目，演变为分布式和微服务架构

单体架构

单体架构：将业务的所有功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署到服务器上

在这里插入图片描述

优点是

简单便捷
易上手
操作难度低

缺点是

随着业务的增加结构逐渐臃肿
耦合度较高，不易于维护

分布式架构

分布式架构：根据业务功能对系统做拆分，每个业务功能模块作为独立项目开发，称为一个服务。

这里引用颜老师的一句话

分布式的核心就一个字：拆。只要是将一个项目拆分成了多个模块，并将这些模块分开部署，那就算是分布式。

分布式的拆分可以分为水平拆分和垂直拆分

水平拆分

字面上理解，水平拆分就是按照三层模型来拆，“三层架构”拆分成表示层（jsp+servlet）、业务逻辑层（service）和数据访问层（dao），然后再分开部署各个服务器上，之间通过dubbo或RPC进行进行整合

垂直拆分

根据业务进行拆分。例如，可以根据业务逻辑，比如常见的电商系统，可以把用户模块当作一个独立的项目，同理，订单，聊天也是可以拆分为一个独立项目的。==显然这三个拆分后的项目，仍然可以作为独立的项目使用。==像这种拆分的方法，就成为垂直拆分。

分布式架构的优缺点：

优点：

降低服务耦合
有利于服务升级和拓展

缺点：

服务调用关系错综复杂

微服务架构

微服务可以理解为一种非常细粒度的垂直拆分。例如，以上“订单项目”本来就是垂直拆分后的子项目，但实际上“订单项目”还能进一步拆分为“购物项目”、“结算项目”和“售后项目”。

微服务是不能再拆的“微小”服务，类似于“原子性”

微服务的架构四大特征：

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
自治：团队独立、技术独立、数据独立，独立部署和交付
面向服务：服务提供统一标准的接口，与语言和技术无关
隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题

微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准，进一步降低服务之间的耦合度，提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚，低耦合。

因此，可以认为微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案

①优点：拆分粒度更小、服务更独立、耦合度更低

②缺点：架构非常复杂，运维、监控、部署难度提高

下图就是标准的微服务架构的图解

每个模块的作用与组合结构如下图关系所示

在这里插入图片描述

注意微服务不仅仅是SpringCloud

在这里插入图片描述

初见SpringCloud

SpringCloud作为Spring大家族之一，也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。

下面是一些常见的组件

在这里插入图片描述
SpringCloud底层是依赖于SpringBoot的，并且有版本的兼容关系

微服务治理

在国内最知名的就是SpringCloud和阿里巴巴的Dubbo。后来阿里出的最火热的SpringCloudAlibaba框架，兼容了前两种服务协议（Dubbo，Feign）

在这里插入图片描述

微服务架构落地的四种方案

在这里插入图片描述

分布式服务架构案例

现在来演示一个小小的服务拆分的demo示例
例如，现在我们把user模块给拆分出来，把order模块给拆分出来；步骤如下

①首先为两个项目建立各自的数据库，导入对应的数据（sql文件）创建表

在这里插入图片描述

②先创建boot主项目（如果是b站黑马过来的，直接导入资料文件夹下的demo项目），然后创建其他模块的项目

注意一点，cloud底层是依赖boot的，所以cloud和boot版本需要一一对应，这重要，具体对应关系如下表

在这里插入图片描述
例如下面是主项目工程的pom文件

在这里插入图片描述
主项目工程中的依赖

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- springCloud -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!-- mysql驱动 -->
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>${mysql.version}</version>
            </dependency>
            <!--mybatis-->
            <dependency>
                <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
                <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${mybatis.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

然后创建子模块项目，boot版本高了，创建好后手动降低版本，就是在parent那块，把version手动调整刷新就好了

具体项目结构如下图

在这里插入图片描述
然后完善子模块，先写一个基本查询业务，mapper层，service层，controller层，没什么好说的，如果用上mp的api，甚至可以更快。

接下来把user-service 和 cloud-service项目都启动起来，然后浏览器访问http://localhost:8080/order/101，可以看到订单信息的数据已经查询出来了

在这里插入图片描述

③实现远程调用

但是如上图其中的user属性是null，这是因为order表中没有user字段，如果是以前的单体项目就是直接来个两表联查，但是对于微服务项目，每个模块负责各自的业务，不允许业务重复，这是就需要远程调用出手了

我们需要在order-service中向user-service发起一个http的请求，调用http://localhost:8081/user/{userId}这个接口。

在这里插入图片描述

大概的步骤是这样的：

注册一个RestTemplate的实例到Spring容器
修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法，根据Order对象中的userId查询User
将查询的User填充到Order对象，一起返回

实现如下
在order-service项目中的启动类里，注册RestTemplate实例

@MapperScan("cn.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }
    
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

修改order-service服务中的service层下的OrderService类中的queryOrderById方法：

@Service
public class OrderService {

    @Resource
    private OrderMapper orderMapper;
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        // 2.远程查询user
        // 2.1 url地址
        String url = "http://localhost:8081/user" + order.getUserId();
        // 2.2 发起调用
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        // 3. 存入order
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }
}

然后再次重启两个服务，再去浏览器访问order服务，会发现user也查询出来了

在这里插入图片描述

微服务组件及使用

Eureka注册中心

提供者和消费者

如上面的分布式案例，在需要其他模块数据信息时，是用远程调用对应的模块服务，其中在服务调用关系中，会有两个不同的角色：
服务提供者：一次业务中，被其它微服务调用的服务。（提供接口给其它微服务）

服务消费者：一次业务中，调用其它微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口）

服务提供者与服务消费者的角色并不是绝对的，而是相对于业务而言。

下面一个例子便于理解
如果服务A调用了服务B，而服务B又调用了服务C，服务B的角色是什么？

对于A调用B的业务而言：A是服务消费者，B是服务提供者
对于B调用C的业务而言：B是服务消费者，C是服务提供者

因此，服务B既可以是服务提供者，也可以是服务消费者。

Eureka的结构和作用

如果服务的提供者部署了多个实例，在进行服务的远程调用时，会发生以下问题：

order-service在发起远程调用的时候，该如何得知user-service实例的ip地址和端口？
有多个user-service实例地址，order-service调用时该如何选择？
order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

而在这种集群项目结构下，Eureka义不容辞的来了

Eureka是SpringCloud中的注册中心，也是最广为人知的注册中心
结构如下

在这里插入图片描述

回答之前的各个问题。

问题1：order-service如何得知user-service实例地址？

获取地址信息的流程如下：

user-service服务实例启动后，将自己的信息注册到eureka-server（Eureka服务端）。这个叫服务注册
eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
order-service根据服务名称，拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取

问题2：order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例？

order-service从实例列表中利用负载均衡算法（例如轮询，随机，权重）选中一个实例地址
向该实例地址发起远程调用

问题3：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

user-service会每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己状态，称为心跳
当超过一定时间没有发送心跳时，eureka-server会认为微服务实例故障，将该实例从服务列表中剔除
order-service拉取服务时，就能将故障实例排除了

注意：一个微服务，既可以是服务提供者，又可以是服务消费者，因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端

搭建Eureka服务

1.引入eureka依赖

注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务（独立的子项目，建议创建maven项目，如果你想用boot我也没意见），只需要在它的pom文件中加入eureka的依赖即可，其他的例如版本信息和其他依赖都在父工程中加了，它是继承了父工程的依赖

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

2.编写启动类

给eureka-server服务编写一个启动类，一定要添加一个@EnableEurekaServer注解，开启eureka的注册中心功能：

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

3.编写配置文件

resource文件夹下编写一个application.yml文件

server:
  port: 10086
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  client:
    service-url: 
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

4.启动服务

配置完毕后，可以启动服务看看是否搭建成功，访问http://localhost:10086/

在这里插入图片描述

注册服务

1.引入依赖

不同于上面搭建eureka服务的依赖了，这回注入的是client

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

注：在服务提供者的pom文件中引入该依赖

2.配置文件

在服务提供者user-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka服务地址

spring:
  application:
    name: userservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:10086/eureka

启动多个user-service实例（可选）

这里是为了演示一个服务有多个实例的场景时，轮询策略远程调用，我们添加一个SpringBoot的启动配置，再启动一个user-service。

首先，复制原来的user-service启动配置：

在这里插入图片描述

然后，在弹出的窗口中，作一下配置：

在这里插入图片描述

现在，SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置，第一个是8081端口，第二个是8082端口。
启动新添的user-server实例

在这里插入图片描述

现在再访问http://localhost:10086 看看服务是否已经注册成功

在这里插入图片描述

服务发现

将order-service的逻辑修改：向eureka-server拉取user-service的信息，实现服务发现。

1.引入依赖

服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖，因此这一步与服务注册时一致。

在order-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：

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

2.配置文件

服务发现也需要知道eureka地址，因此第二步与服务注册一致，都是配置eureka信息：

在order-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：

spring:
  application:
    name: orderservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3.服务拉取和负载均衡

最后，我们要去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表，并且实现负载均衡。

在服务消费者order-service的OrderApplication中，给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解：轮询策略

在这里插入图片描述

修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

在这里插入图片描述

spring会自动帮助我们从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。

4.最后测试结果

在这里插入图片描述

成功远程调用了user-service服务查询道理user信息

Eureka注册服务总结

1．搭建EurekaServer

引入eureka-server依赖
添加@EnableEurekaServer注解·在application.yml中配置eureka地址

2．服务注册

引入eureka-client依赖
在application.yml中配置eureka地址

3．服务发现

引入eureka-client依赖
在application.yml中配置eureka地址
给RestTemplate添加@LoadBalanced注解·用服务提供者的服务名称远程调用

Ribbon负载均衡原理

Ribbon（谐音：瑞本），我怕自己读不标准，记一下

上面做了Eureka服务注册后，就自动拉取服务并完成了负载均衡。那什么时候自动拉取，什么时候做的负载均衡呢，下面就来探究负载均衡原理

负载均衡原理

1.当服务消费者发起远程调用服务请求

2.其中的LoadBalancerIntercepor会对请求进行拦截
然后做了几件事：

request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/8
originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，也就是user-service
this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

3.断点下一步继续跟进上面的execute方法（这一步完成了获取eureka中注册的对应的服务，并获取了指定的负载均衡策略）

在这里插入图片描述

getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而LoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8082端口的服务

4.负载均衡策略IRule
在上面的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

下面就是源码跟进，不断跟到底，看看到底是谁在帮我们做负载均衡

在这里插入图片描述

最后下面是一个负载均衡流程图，这个图会更容易理解从请求远程服务调用负载均衡的流程

在这里插入图片描述

基本流程如下：

拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service
DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求

负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是一个叫做IRule的接口来定义的，每一个子接口都是一种规则：

在这里插入图片描述

不同规则的含义如下：

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略：（1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。（2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule	以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule	忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule	随机选择一个可用的服务器。
RetryRule	重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：

代码方式：在order-service中的OrderApplication类（启动类）中，定义一个新的IRule：

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

这个是全局配置，order-service这个服务在调用其他微服务也都是会遵循这个配置的策略

2.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: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

这个在yml文件中添加的配置只在当前微服务有效，是局部配置

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

懒加载

Ribbon默认是采用懒加载，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
    clients: userservice

Nacos注册中心

由于国内公司一般都推崇阿里巴巴的技术，比如注册中心，SpringCloudAlibaba也推出了一个名为Nacos的注册中心，相比Eureka功能更加丰富，使用更广泛

认识安装nacos

nacos1.4.1下载：nacos下载
提取码：olww
下载完毕后在bin目录下，键入cmd启动

在这里插入图片描述

输入以下命令，因为它默认是集群启动，这里设置为单体启动

startup.cmd -m standalone

在这里插入图片描述

浏览器跟上这个地址
http://localhost:8848/nacos/index.html

用户名密码都是nacos，登录进去

在这里插入图片描述

Nacos快速入门

1.父工程导入SpringCloudAlibaba的依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.6.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

2.在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖

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

记得注释掉原来的eureka依赖

3.配置nacos地址
在导入nacos依赖的项目的yml文件中加上nacos配置

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

4.启动服务，然后再前面打开的nacos网页中查看

在这里插入图片描述

Nacos服务分级存储模型

一般大厂都会做集群来容灾，保证当本地服务宕机后，仍然能够正常运转（访问别处的服务）
比如当它的杭州服务器发生故障导致宕机，那么它就会访问上海的服务，来保证功能的正常运转
有点互为备胎的意思

Nacos就将同一机房内的实例划分为一个集群。
user-service是服务，一个服务可以包含多个集群，如杭州、上海，每个集群下可以有多个实例，形成分级模型，——>其实就是分为服务——集群——实例这三层
在这里插入图片描述
微服务互相访问时，应该尽可能访问同集群实例，因为本地访问速度更快。当本集群内不可用时，才访问其它集群

给服务配置集群

yml配置文件中加上

在这里插入图片描述
名称随意

NacosRule负载均衡策略

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

①优先选择同集群服务实例列表
②本地集群找不到提供者，才去其它集群寻找，并且会报警告
③确定了可用实例列表后，再采用随机负载均衡挑选实例

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。

但默认情况下NacosRule是同集群内随机挑选，不会考虑机器的性能问题。
但我们需要考虑到能者多劳，所以权重配置就来了，根据不同的权重设置可以控制访问的频率，权重越大访问频率越高

当权重为0时，就不会通过该服务器进行访问了

以前一个服务要版本更新升级，就需要服务重启，但是不可能光天化日之下升级，导致用户都访问失败，往往是在夜深人静时偷偷升级。不是很方便。
而权重策略的作用之一就是，项目更新升级时，把对应的服务器权重调低，放入少量用户测试看看刚上线功能是否通过，做到平滑升级。
举个例子，某种游戏，有时候会发出公告，不停服更新，就是这么来的

实例的权重控制

①Nacos控制台可以设置实例的权重值
②0~1之间同集群内的多个实例，权重越高被访问的频率越高
③权重设置为0则完全不会被访问

Nacos环境隔离

默认情况下，所有service、data、group都在同一个namespace，名为public
Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能。

nacos中可以有多个namespace
namespace下可以有group、service等
不同namespace之间相互隔离，例如不同namespace的服务互相不可见

具体操作如下

在这里插入图片描述

Nacos环境隔离

namespace用来做环境隔离，每个namespace都有唯一id，不同namespace下的服务不可见

Nacos和Eureka的区别

Nacos（谐音：哪克四）；Eureka（谐音：衣锐咔）我自己英语读的不标准，记录一下，免得下回和别人聊天，只会读拼写。搞得别人一脸懵圈说你和我说的是同一个技术吗？

回归正题

Nacos是主动把注册服务列表推送给服务消费者，如果有服务挂掉了，就立马推送新的服务列表
Eureka是定时从注册中心拉去服务列表，所以它的服务列表更新效率稍逊于Nacos
在这里插入图片描述

Nacos的服务实例分为两种类型：

临时实例：如果实例宕机超过一定时间（不主动发送心跳信息），会从服务列表剔除，默认的类型。
非临时实例：nacos会主动询问实例的心跳信息，如果实例宕机，也不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。

在配置中设置实例类型
在这里插入图片描述

最后总结

Nacos与eureka的共同点

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模式
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，服务列表更新更及时
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

Nacos管理配置

统一配置管理

使用场景

当一个集群中微服务过多，成千上百个时，需要更改其中一个微服务的配置信息，那么其他远程调用该服务的成千上百个服务都需要重启，这在生产环境中几乎是不可能的

所以，我们需要一种统一配置管理方案，可以集中管理所有实例的配置

在这里插入图片描述

Nacos一方面可以将配置集中管理，另一方可以在配置变更时，及时通知微服务，实现配置的热更新

添加配置信息

在这里插入图片描述

注意：项目的核心配置，需要热更新的配置才有放到nacos管理的必要。基本不会变更的一些配置还是保存在微服务本地比较好。

从微服务中拉去服务

微服务要拉取nacos中管理的配置，并且与本地的application.yml配置合并，才能完成项目启动。

而nacos的地址等配置信息在applicationyml中，但如果尚未读取application.yml，又如何得知nacos地址
因此spring引入了一种新的配置文件：bootstrap.yaml文件，会在application.yml之前被读取

在这里插入图片描述

1.导入Nacos配置管理依赖

<!--nacos配置管理依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

2.添加bootstrap.yaml
然后，在resource文件夹下中添加一个bootstrap.yaml文件

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境，这里是dev 
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名

这里会根据spring.cloud.nacos.server-addr获取nacos地址，再根据name，active，extension来读取对应配置
在这里插入图片描述

3.添加nacos配置并读取
在user-service中的UserController中添加业务逻辑，读取在Nacos中添加的pattern.dateformat配置：

在这里插入图片描述

按照我们规定的格式完成日期格式化并返回

在这里插入图片描述

表示成功拉去到了Nacos中的配置信息了

配置热更新

Nacos中的配置文件变更后，微服务无需重启就可以感知（就是直接刷新网页就会更新配置）。可以通过下面两种配置方式实现:

方式一

在@Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope：
在这里插入图片描述

方式二

使用@ConfigurationProperties注解代替@Value注解。

在user-service服务中，添加一个类，读取patterrn.dateformat属性：

@Component
@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
public class PatternProperties {
    private String dateformat;
}

在UserController中使用这个类代替@Value：

在这里插入图片描述

配置共享

有一些属性在开发，测试等多个环境值都是一样的，为避免修改该配置的值，要取一个一个的修改；就引用了配置共享方法，把相同的配置放在共享配置中，就像类中的public static修饰的变量一样

微服务启动时，会去nacos读取多个配置文件，例如：

[spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml，例如：userservice-dev.yaml
[spring.application.name].yaml，例如：userservice.yaml

而[spring.application.name].yaml不包含环境，因此可以被多个环境共享。

配置优先级
远程专属配置 > 远端共享配置 > 本地配置

在这里插入图片描述

搭建Nacos集群

学习阶段，没有那么多机子，只能搞搞简略版，把服务都配在本地一台上

前提：搭建mysql集群，初始化数据库表，条件有限也可以只用一台mysql数据库

①把nacos压缩包解压缩
在这里插入图片描述

②进入nacos的conf目录，修改配置文件cluster.conf.example，重命名为cluster.conf：

在这里插入图片描述
③然后添加内容：（因为只是把三台配在本地没有三台服务器，所以都是本地ip，端口选没使用的就行）

在这里插入图片描述

127.0.0.1:8845
127.0.0.1.8846
127.0.0.1.8847

④修改application.properties文件，添加数据库配置

在这里插入图片描述

⑤将nacos文件夹复制三份，然后分别修改三个文件夹中的application.properties，
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

nacos1:

server.port=8845

nacos2:

server.port=8846

nacos3:

server.port=8847

⑥然后分别启动三个nacos节点、

就是bin目录下的startup.cmd，因为它默认就是集群启动的，双击即可

⑦使用nginx进行反向代理

修改conf/nginx.conf文件，配置如下：
直接复制进去就行了

upstream nacos-cluster {
    server 127.0.0.1:8845;
	server 127.0.0.1:8846;
	server 127.0.0.1:8847;
}

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location /nacos {
        proxy_pass http://nacos-cluster;
    }
}

⑧代码中application.yml文件配置如下：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:80 # Nacos地址

这时候在nacos中创建新的配置会存到数据库里面去，完成持久化了

优化

实际部署时，需要给做反向代理的nginx服务器设置一个域名，这样后续如果有服务器迁移nacos的客户端也无需更改配置.
Nacos的各个节点应该部署到多个不同服务器，做好容灾和隔离

Feign远程调用

前面都是完成了服务注册,配置中心nacos相关，但是服务拉取的部分是用的RestTemplate

以前利用RestTemplate发起远程调用的代码：
在这里插入图片描述
存在下面的问题：

•代码可读性差，编程体验不统一

•参数复杂URL难以维护

Feign是一个声明式的http客户端，其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送，解决上面提到的问题。

Feign替代RestTemplate

①引入Feign依赖
pom文件中引入feign的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

②添加注解
在启动类上添加注解开启Feign的功能：

在这里插入图片描述
③编写Feign的客户端
下面是以以前demo的order-service为例

@FeignClient("userservice")
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

这个客户端主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息，比如：

服务名称：userservice
请求方式：GET
请求路径：/user/{id}
请求参数：Long id
返回值类型：User

这样，Feign就可以帮助我们发送http请求，无需自己使用RestTemplate来发送了。

④在业务方法中替换以前的RestTemplate
就不会像以前那样在业务代码中添加url，可读性很低，代码也不简洁
在这里插入图片描述

最后，可以看到最后也完成了远程调用，而且代码更加简洁，同时多试几次，会发现feign不仅实现了服务拉取，而且实现了负载均衡

在这里插入图片描述

⑤总结

使用Feign的步骤：

① 引入依赖

② 添加@EnableFeignClients注解

③ 编写FeignClient接口

④ 使用FeignClient中定义的方法代替RestTemplate

自定义配置

Feign可以支持很多的自定义配置，如下表所示：

类型	作用	说明
feign.Logger.Level	修改日志级别	包含四种不同的级别：NONE、BASIC、HEADERS、FULL
feign.codec.Decoder	响应结果的解析器	http远程调用的结果做解析，例如解析json字符串为java对象
feign.codec.Encoder	请求参数编码	将请求参数编码，便于通过http请求发送
feign. Contract	支持的注解格式	默认是SpringMVC的注解
feign. Retryer	失败重试机制	请求失败的重试机制，默认是没有，不过会使用Ribbon的重试

一般情况下，默认值就能满足我们使用，如果要自定义时，只需要创建自定义的@Bean覆盖默认Bean即可。

配置文件方式

基于配置文件修改feign的日志级别可以针对单个服务：

feign:  
  client:
    config: 
      userservice: # 针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别

也可以针对所有服务：

feign:  
  client:
    config: 
      default: # 这里用default就是全局配置，如果是写服务名称，则是针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别

Java代码方式

也可以基于Java代码来修改日志级别，先声明一个类，然后声明一个Logger.Level的对象：

public class DefaultFeignConfiguration  {
    @Bean
    public Logger.Level feignLogLevel(){
        return Logger.Level.BASIC; // 日志级别为BASIC
    }
}

如果要全局生效，将其放到启动类的@EnableFeignClients这个注解中：

@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration .class)

如果是局部生效，则把它放到对应的@FeignClient这个注解中：

@FeignClient(value = "userservice", configuration = DefaultFeignConfiguration .class)

而日志的级别分为四种：

NONE：不记录任何日志信息，这是默认值。
BASIC：仅记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间
HEADERS：在BASIC的基础上，额外记录了请求和响应的头信息
FULL：记录所有请求和响应的明细，包括头信息、请求体、元数据。

调试错误时可以用FULL，但是平常时候一般还是用NONE 和 BASIC

Feign的性能优化

Feign底层发起http请求，依赖于其它的框架。其底层客户端实现包括：

•URLConnection：默认实现，不支持连接池所以性能不是很好，因为连接池可以减少连接的创建和销毁的连接损耗（因为每次连接都需要三次握手和四次挥手）

•Apache HttpClient ：支持连接池

•OKHttp：支持连接池

因此提高Feign的性能主要手段就是使用连接池代替默认的URLConnection。

这里用Apache的HttpClient来演示。

①引入依赖

<!--httpClient的依赖 -->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>

②配置文件中做相应的配置

feign:
  client:
    config:
      default: # default全局的配置
        loggerLevel: BASIC # 日志级别，BASIC就是基本的请求和响应信息
  httpclient:
    enabled: true # 开启feign对HttpClient的支持
    max-connections: 200 # 最大的连接数
    max-connections-per-route: 50 # 每个路径的最大连接数

总结，Feign的优化：

1.日志级别尽量用basic

2.使用HttpClient或OKHttp代替URLConnection

① 引入feign-httpClient依赖
② 配置文件开启httpClient功能，设置连接池参数

Feign的最佳实践

最佳实践就是前辈们不断踩坑后总结的经验，也是Feign最好的一种使用方式

feign客户端：
在这里插入图片描述 UserController：

观察可以发现，Feign的客户端与服务提供者的controller代码非常相似，为了简化这种重复的代码编写，下面有两种实现方式

继承方式

一样的代码可以通过继承来共享：

1）定义一个API接口，利用定义方法，并基于SpringMVC注解做声明。

2）Feign客户端和Controller都集成改接口

在这里插入图片描述

优点：

简单容易
实现了代码共享

缺点：

服务提供方、服务消费方紧耦合
参数列表中的注解映射并不会继承，因此Controller中必须再次声明方法、参数列表、注解

抽取方式

将Feign的Client抽取为独立模块，并且把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中，提供给所有消费者使用。

例如，将UserClient、User、Feign的默认配置都抽取到一个feign-api包中，所有微服务引用该依赖包，即可直接使用。

在这里插入图片描述
缺点：一些服务不需要的依赖也被统一引入了

总结
Feign的最佳实践:
①让controller和FeignClient继承同一接口

②将FeignClient、POJO、Feign的默认配置都定义到一个项目中，供所有消费者使用

代码实现

下面是对第二种方式——抽取的实现

第一步，创建feign模块做统一api，并把前面demo中order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中

在这里插入图片描述

第二步，在feign-api中然后引入feign的starter依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

第三步，可以把前面order-service中的实体类和feign的Client都删掉了，在其pom文件中导入刚编写的eign-api模块

在这里插入图片描述

修改order-service中的所有与上述三个组件有关的导包部分，改成导入feign-api中的包

第四步，注入到Spring容器中

当定义的FeignClient不在SpringBootApplication的扫描包范围时，这些FeignClient无法使用。有两种方式解决：
方式一：指定FeignClient所在包

@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")

方式二：指定FeignClient字节码

@EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

一般推荐用第二种，精准打击

在这里插入图片描述

Gateway服务网关

初识Gateway网关

Gateway网关是我们服务的门卫，是所有微服务的统一入口。

网关的三个核心的功能如下

①权限控制：网关作为微服务入口，需要校验用户是是否有请求资格，如果没有则进行拦截。
②路由和负载均衡：一切请求都必须先经过gateway，但网关不处理业务，而是根据某种规则，把请求转发到某个微服务，这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时，还需要做负载均衡。
③限流：当请求流量过高时，在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求，避免服务压力过大。

在SpringCloud中网关的实现包括两种：

gateway
zuul

Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux，属于响应式编程的实现，具备更好的性能。

Gateway快速入门

要实现网关的基本路由功能，基本步骤如下：

创建SpringBoot工程gateway，引入网关依赖
编写启动类
编写基础配置和路由规则
启动网关服务进行测试

代码实现

1.创建一个gateway模块作为服务，引入gateway和nacos服务发现依赖

建议创建maven工程，boot工程的话要改版本

<!--网关-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

2.在gateway模块中编写启动类

@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {

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

3.配置yml文件，给其添加对应配置信息

server:
  port: 10010 # 网关端口
spring:
  application:
    name: gateway # 服务名称
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址
    gateway:
      routes: # 网关路由配置
        - id: user-service # 路由id，自定义，只要唯一即可
          # uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
          uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
          predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
            - Path=/user/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/开头就符合要求

将符合Path 规则的一切请求，都代理到 uri参数指定的地址。

我们将 /user/**开头的请求，代理到lb://userservice，lb是负载均衡，根据服务名拉取服务列表，实现负载均衡。

4.启动网关服务，访问网关服务端口，测试结果如下图，可以通过网关然后访问到服务

在这里插入图片描述
报错503
新版本的nacos一定要加上 spring-cloud-starter-loadbalancer 依赖，用于替换ribbon

网关路由的流程图

在这里插入图片描述

最后，总结流程步骤

网关搭建步骤：

创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖
创建GatewayApplication启动类
配置application.yml，包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括：

路由id：路由的唯一标示（一般为服务名但要求不重复）
路由目标（uri）：路由的目标地址，http代表固定地址，lb代表根据服务名负载均衡
路由断言（predicates）：判断路由的规则，
路由过滤器（filters）：对请求或响应做处理

断言工厂

我们在配置文件中写的断言规则只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件
例如Path=/user/**是按照路径匹配

断言(assertion)：是一种在程序中的一阶逻辑(如：一个结果为真或假的逻辑判断式)，目的为了表示与验证软件开发者预期的结果——当程序执行到断言的位置时，对应的断言应该为真。若断言不为真时，程序会中止执行，并给出错误信息。

大白话就是判断，返回值是true或者false

断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个:

名称	说明	示例
After	是某个时间点后的请求	- After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before	是某个时间点之前的请求	- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between	是某两个时间点之前的请求	- Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie	请求必须包含某些cookie	- Cookie=chocolate, ch.p
Header	请求必须包含某些header	- Header=X-Request-Id, \d+
Host	请求必须是访问某个host（域名）	- Host=.somehost.org,.anotherhost.org
Method	请求方式必须是指定方式	- Method=GET,POST
Path	请求路径必须符合指定规则	- Path=/red/{segment},/blue/**
Query	请求参数必须包含指定参数	- Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr	请求者的ip必须是指定范围	- RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight	权重处理

不需要记，随用随查即可，而且也记不住，一般只需要掌握Path这种路由工程就可以了

总结：

PredicateFactory的作用是什么？

读取用户定义的断言条件，对请求做出判断

Path=/user/**是什么含义？

路径是以/user开头的就认为是符合的

过滤器工厂

GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器，可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理：
在这里插入图片描述

路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。下面是几种常见的过滤器：

名称	说明
AddRequestHeader	给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader	移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader	给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader	从响应结果中移除有一个响应头
RequestRateLimiter	限制请求的流量

这里以请求投过滤器为例，来写个案例示范

需求：给所有进入userservice的请求添加一个请求头：Hello World

只需要修改gateway服务的application.yml文件，添加路由过滤即可：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/** 
        filters: # 过滤器
        - AddRequestHeader=Head, Hello World # 添加请求头

在这里插入图片描述

测试效果

在这里插入图片描述

结果如下

在这里插入图片描述

默认过滤器

上面加的过滤器是只针对对应的路由有效，若要像对所有路由都有效，就可以配置默认过滤器

如果要对所有的路由都生效，则可以将过滤器工厂写到default下

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/**
      default-filters: # 默认过滤项
      - AddRequestHeader=Head, Hello World

总结

过滤器的作用是什么？

① 对路由的请求或响应做加工处理，比如添加请求头

② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效

defaultFilters的作用是什么？

对所有路由都生效的过滤器

全局过滤器

虽然默认过滤器已经实现了全局过滤路由的功能了，但是不能自定义，无法进行定制过滤

全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应，与GatewayFilter的作用一样。区别在于GatewayFilter通过配置定义，处理逻辑是固定的；而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。

定义方式是实现GlobalFilter接口。
在filter中编写自定义逻辑，可以实现下列功能：

登录状态判断
权限校验
请求限流等

自定义全局过滤器

范例
需求：定义全局过滤器，拦截请求，判断请求的参数是否满足下面条件：

参数中是否有authorization，
authorization参数值是否为admin

如果同时满足则放行，否则拦截

在gateway中定义一个过滤器：

这个@Order(-1)是指定过滤器执行的顺序，比如有很多过滤器时，这个就是指定谁先执行谁后执行，值越小，越先执行

@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1.获取请求参数
        MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
        // 2.获取authorization参数
        String auth = params.getFirst("authorization");
        // 3.校验
        if ("admin".equals(auth)) {
            // 放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 4.拦截
        // 4.1.禁止访问，设置状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
        // 4.2.结束处理
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

结果如下图

在这里插入图片描述

过滤器执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器：当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter

请求路由后，会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter，合并到一个过滤器链（集合）中，排序后依次执行每个过滤器：

在这里插入图片描述
排序的规则

每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值，order值越小，优先级越高，执行顺序越靠前。
GlobalFilter通过实现Ordered接口，或者添加**@Order**注解来指定order值，由我们自己指定
路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定，默认是按照声明顺序从1递增。
当过滤器的order值一样时，会按照defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行。

跨域问题

跨域：域名不一致就是跨域，主要包括：

域名不同： www.taobao.com 和 www.taobao.org 和 www.jd.com 和 miaosha.jd.com
域名相同，端口不同：localhost:8080和localhost8081

跨域问题：浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求，请求被浏览器拦截的问题
解决方案：CORS
CORS详解

解决跨域问题

在gateway服务的application.yml文件中，添加下面的配置：

spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors: # 全局的跨域处理
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求 
              - "http://localhost:8090"
            allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
            allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
            maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期