Spring Cloud原理的示例分析

這篇文章主要介紹了Spring Cloud原理的示例分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

一、Spring Cloud核心組件：Eureka

(1)Netflix Eureka

1）、Eureka服務(wù)端：也稱服務(wù)注冊中心，同其他服務(wù)注冊中心一樣，支持高可用配置。如果Eureka以集群模式部署，當集群中有分片出現(xiàn)故障時，那么Eureka就轉(zhuǎn)入自我保護模式。它允許在分片故障期間繼續(xù)提供服務(wù)的發(fā)現(xiàn)和注冊，當故障分片恢復運行時，集群中其他分片會把它們的狀態(tài)再次同步回來

2）、Eureka客戶端：主要處理服務(wù)的注冊與發(fā)現(xiàn)?？蛻舳朔?wù)通過注解和參數(shù)配置的方式，嵌入在客戶端應(yīng)用程序的代碼中，在應(yīng)用程序運行時，Eureka客戶端想注冊中心注冊自身提供的服務(wù)并周期性地發(fā)送心跳來更新它的服務(wù)租約。同時，它也能從服務(wù)端查詢當前注冊的服務(wù)信息并把它們緩存到本地并周期性地刷新服務(wù)狀態(tài)

3）、Eureka Server的高可用實際上就是將自己作為服務(wù)向其他注冊中心注冊自己，這樣就可以形成一組互相注冊的服務(wù)注冊中心，以實現(xiàn)服務(wù)清單的互相同步，達到高可用效果

(2)Eureka詳解

1）、服務(wù)提供者

A.服務(wù)注冊

服務(wù)提供者在啟動的時候會通過發(fā)送REST請求的方式將自己注冊到Eureka Server上，同時帶上了自己服務(wù)的一些元數(shù)據(jù)信息。Eureka Server接收到這個REST請求之后，將元數(shù)據(jù)信息存儲在一個雙層結(jié)構(gòu)Map中，其中第一層的key是服務(wù)名，第二層的key是具體服務(wù)的實例名

B.服務(wù)同步

兩個服務(wù)提供者分別注冊到了兩個不同的服務(wù)注冊中心上，也就是說，它們的信息分別被兩個服務(wù)注冊中心所維護。此時，由于服務(wù)注冊中心之間因互相注冊為服務(wù)，當服務(wù)提供者發(fā)送注冊請求到一個服務(wù)注冊中心時，它會將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給集群中相連的其他注冊中心，從而實現(xiàn)注冊中心之間的服務(wù)同步。通過服務(wù)同步，兩個服務(wù)提供者的服務(wù)信息就可以通過這兩臺服務(wù)注冊中心中的任意一臺獲取到

C.服務(wù)續(xù)約

在注冊完服務(wù)之后，服務(wù)提供者會維護一個心跳用來持續(xù)告訴Eureka Server：“我還活著”，以防止Eureka Server的剔除任務(wù)將該服務(wù)實例從服務(wù)列表中排除出去，我們稱該操作為服務(wù)續(xù)約

# 定義服務(wù)續(xù)約任務(wù)的調(diào)用間隔時間，默認30秒
eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds=30
# 定義服務(wù)失效的時間，默認90秒
eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds=90

2）、服務(wù)消費者

A.獲取服務(wù)

當我們啟動服務(wù)消費者的時候，它會發(fā)送一個REST請求給服務(wù)注冊中心，來獲取上面注冊的服務(wù)清單。為了性能考慮，Eureka Server會維護一份只讀的服務(wù)清單來返回給客戶端，同時該緩存清單會每隔30秒更新一次

# 緩存清單的更新時間，默認30秒
eureka.client.registry-fetch-interval-seconds=30

B.服務(wù)調(diào)用

服務(wù)消費者在獲取服務(wù)清單后，通過服務(wù)名可以獲得具體提供服務(wù)的實例名和該實例的元數(shù)據(jù)信息。在Ribbon中會默認采用輪詢的方式進行調(diào)用，從而實現(xiàn)客戶端的負載均衡

對于訪問實例的選擇，Eureka中有Region和Zone的概念，一個Region中可以包含多個Zone，每個服務(wù)客戶端需要被注冊到一個Zone中，所以每個客戶端對應(yīng)一個Region和一個Zone。在進行服務(wù)調(diào)用的時候，優(yōu)先訪問同處一個一個Zone中的服務(wù)提供方，若訪問不到，就訪問其他的Zone

C.服務(wù)下線

當服務(wù)實例進行正常的關(guān)閉操作時，它會觸發(fā)一個服務(wù)下線的REST請求給Eureka Server，告訴服務(wù)注冊中心：“我要下線了”。服務(wù)端在接收到請求之后，將該服務(wù)狀態(tài)置為下線（DOWN），并把該下線事件傳播出去

3）、服務(wù)注冊中心

A.失效剔除

Eureka Server在啟動的時候會創(chuàng)建一個定時任務(wù)，默認每隔一段時間（默認為60秒）將當前清單中超時（默認為90秒）沒有續(xù)約的服務(wù)剔除出去

B.自我保護

在服務(wù)注冊中心的信息面板中出現(xiàn)紅色警告信息：

該警告就是觸發(fā)了Eureka Server的自我保護機制。Eureka Server在運行期間，會統(tǒng)計心跳失敗的比例在15分鐘之內(nèi)是否低于85%，如果出現(xiàn)低于的情況，Eureka Server會將當前的實例注冊信息保護起來，讓這些實例不會過期，盡可能保護這些注冊信息。但是，在這段保護期間內(nèi)實例若出現(xiàn)問題，那么客戶端很容易拿到實際已經(jīng)不存在的服務(wù)實例，會出現(xiàn)調(diào)用失敗的情況，所以客戶端必須要有容錯機制，比如可以使用請求重試、斷路器等機制

# 關(guān)閉保護機制，以確保注冊中心可以將不用的實例正確剔除（本地調(diào)試可以使用，線上不推薦）
eureka.server.enable-self-preservation=false

二、Spring Cloud核心組件：Ribbon

Ribbon是一個基于HTTP和TCP的客戶端負載均衡器，它可以在通過客戶端中配置的ribbonServerList服務(wù)端列表去輪詢訪問以達到服務(wù)均衡的作用。當Ribbon和Eureka聯(lián)合使用時，Ribbon的服務(wù)實例清單RibbonServerList會被DiscoveryEnabledNIWSServerList重寫，擴展成從Eureka注冊中心中獲取服務(wù)端列表。同時它也會用NIWSDiscoveryPing來取代IPing，它將職責委托給Eureka來去定服務(wù)端是否已經(jīng)啟動

在客戶端負載均衡中，所有客戶端節(jié)點都維護著自己要訪問的服務(wù)端清單，而這些服務(wù)端的清單來自于服務(wù)注冊中心（比如Eureka）。在客戶端負載均衡中也需要心跳去維護服務(wù)端清單的健康性，只是這個步驟需要與服務(wù)注冊中心配合完成

通過Spring Cloud Ribbon的封裝，我們在微服務(wù)架構(gòu)中使用客戶端負載均衡調(diào)用只需要如下兩步：

• 服務(wù)提供者只需要啟動多個服務(wù)實例并且注冊到一個注冊中心或是多個相關(guān)聯(lián)的服務(wù)注冊中心

• 服務(wù)消費者直接通過調(diào)用被@LoadBalanced注解修飾過的RestTemplate來實現(xiàn)面向服務(wù)的接口調(diào)用

三、Spring Cloud核心組件：Fegin

Fegin的關(guān)鍵機制是使用了動態(tài)代理

1）、首先，對某個接口定義了@FeginClient注解，F(xiàn)egin就會針對這個接口創(chuàng)建一個動態(tài)代理

2）、接著調(diào)用接口的時候，本質(zhì)就是調(diào)用Fegin創(chuàng)建的動態(tài)代理

3）、Fegin的動態(tài)代理會根據(jù)在接口上的@RequestMapping等注解，來動態(tài)構(gòu)造要請求的服務(wù)的地址

4）、針對這個地址，發(fā)起請求、解析響應(yīng)

Fegin是和Ribbon以及Eureka緊密協(xié)作的

1）、首先Ribbon會從Eureka Client里獲取到對應(yīng)的服務(wù)注冊表，也就知道了所有的服務(wù)都部署在了哪些機器上，在監(jiān)聽哪些端口

2）、然后Ribbon就可以使用默認的Round Robin算法，從中選擇一臺機器

3）、Fegin就會針對這臺機器，構(gòu)造并發(fā)起請求

四、Spring Cloud核心組件：Hystrix

在微服務(wù)架構(gòu)中，存在著那么多的服務(wù)單元，若一個單元出現(xiàn)故障，就很容易因依賴關(guān)系而引發(fā)故障的蔓延，最終導致整個系統(tǒng)的癱瘓，這樣的架構(gòu)相較傳統(tǒng)架構(gòu)更加不穩(wěn)定。為了解決這樣的問題，產(chǎn)生了斷路器等一系列的服務(wù)保護機制

在分布式架構(gòu)中，當某個服務(wù)單元發(fā)生故障之后，通過斷路器的故障監(jiān)控，向調(diào)用方返回一個錯誤響應(yīng)，而不是長時間的等待。這樣就不會使得線程因調(diào)用故障服務(wù)被長時間占用不釋放，避免了故障在分布式系統(tǒng)中的蔓延

Hystrix具備服務(wù)降級、服務(wù)熔斷、線程和信號隔離、請求緩存、請求合并以及服務(wù)監(jiān)控等強大功能

Hystrix使用艙壁模式實現(xiàn)線程池的隔離，它會為每一個依賴服務(wù)創(chuàng)建一個獨立的線程池，這樣就算某個依賴服務(wù)出現(xiàn)延遲過高的情況，也只是對該依賴服務(wù)的調(diào)用產(chǎn)生影響，而不會拖慢其他的依賴服務(wù)

五、Spring Cloud核心組件：Zuul

Spring Cloud Zuul通過與Spring Cloud Eureka進行整合，將自身注冊為Eureka服務(wù)治理下的應(yīng)用，同時從Eureka中獲得了所有其他微服務(wù)的實例信息

對于路由規(guī)則的維護，Zuul默認會將通過以服務(wù)名作為ContextPath的方式來創(chuàng)建路由映射

Zuul提供了一套過濾器機制，可以支持在API網(wǎng)關(guān)無附上進行統(tǒng)一調(diào)用來對微服務(wù)接口做前置過濾，已實現(xiàn)對微服務(wù)接口的攔截和校驗

六、小結(jié)

• Eureka：各個服務(wù)啟動時，Eureka Client都會將服務(wù)注冊到Eureka Server，并且Eureka Client還可以反過來從Eureka Server拉取注冊表，從而知道其他服務(wù)在哪里

• Ribbon：服務(wù)間發(fā)起請求的時候，基于Ribbon做負載均衡，從一個服務(wù)的多臺機器中選擇一臺

• Feign：基于Feign的動態(tài)代理機制，根據(jù)注解和選擇的機器，拼接請求URL地址，發(fā)起請求

• Hystrix：發(fā)起請求是通過Hystrix的線程池來走的，不同的服務(wù)走不同的線程池，實現(xiàn)了不同服務(wù)調(diào)用的隔離，避免了服務(wù)雪崩的問題

• Zuul：如果前端、移動端要調(diào)用后端系統(tǒng)，統(tǒng)一從Zuul網(wǎng)關(guān)進入，由Zuul網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)請求給對應(yīng)的服務(wù)

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