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Spring Cloud 架构

作者:Xiao8
  • 2022 年 7 月 27 日
  • 本文字数:13995 字

    阅读完需:约 46 分钟

1、 微服务简介


1.1 什么是微服务

  所谓微服务,就是把一个比较大的单个应用程序或服务拆分为若干个独立的、粒度很小的服务或组件。

1.2 为什么使用微服务

  微服务的拆解业务,这一策略,可扩展单个组件,而不需要整个的应用程序堆栈做修改,从而满足服务等级协议。微服务带来的好处是,它们更快且更容易更新。当开发者对一个传统的单体应用程序进行变更时,他们必须做详细、完整的 QA 测试,以确保变更不会影响其他特性或功能。但有了微服务,开发者可以更新应用程序的单个组件,而不会影响其他的部分。测试微服务应用程序仍然是必需的,但使得其更容易被识别和隔离,从而加快开发速度并支持 DevOps 和持续应用程序开发。

1.3 微服务的架构组成

  这几年的快速发展,微服务已经变得越来越流行。其中,Spring Cloud 一直在更新,并被大部分公司所使用。代表性的有 Alibaba,2018 年 11 月左右,Spring Cloud 联合创始人 Spencer Gibb 在 Spring 官网的博客页面宣布:阿里巴巴开源 Spring Cloud Alibaba,并发布了首个预览版本。随后,Spring Cloud 官方 Twitter 也发布了此消息。Spring Cloud 的版本也很多:

以 Spring Boot1.x 为例,主要包括 Eureka、Zuul、Config、Ribbon、Hystrix 等。而在 Spring Boot2.x 中,网关采用了自己的 Gateway。当然在 Alibaba 版本中,其组件更是丰富:使用 Alibaba 的 Nacos 作为注册中心和配置中心。使用自带组件 Sentinel 作为限流、熔断神器。


2、 微服务之网关


2.1 常见的几种网关

  目前,在 Spring Boot1.x 中,用到的比较多的网关就是 Zuul。Zuul 是 Netflix 公司开源的一个网关服务,而 Spring Boot2.x 中,采用了自家推出的 Spring Cloud Gateway。

2.2 API 网关的作用

  API 网关的主要作用是反向路由、安全认证、负载均衡、限流熔断、日志监控。在 Zuul 中,我们可以通过注入 Bean 的方式来配置路由,也可以在直接通过配置文件来配置:

zuul.routes.api-d.sensitiveHeaders="*"zuul.routes.api-d.path=/business/api/**zuul.routes.api-d.serviceId=business-web
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我们可以通过网关来做一些安全的认证:如统一鉴权。在 Zuul 中:

Zuul 的工作原理

  • 过滤器机制

  zuul 的核心是一系列的 filters, 其作用可以类比 Servlet 框架的 Filter,或者 AOP。zuul 把 Request route 到用户处理逻辑的过程中,这些 filter 参与一些过滤处理,比如 Authentication,Load Shedding 等。几种标准的过滤器类型:

  (1) PRE:这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。

  (2) ROUTING:这种过滤器用于构建发送给微服务的请求,并使用 Apache HttpClient 或 Netfilx Ribbon 请求微服务。

  (3) POST:这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的 HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。

  (4) ERROR:在其他阶段发生错误时执行该过滤器。

  • 过滤器的生命周期

  filterOrder:通过 int 值来定义过滤器的执行顺序,越小优先级越高。

  shouldFilter:返回一个 boolean 类型来判断该过滤器是否要执行,所以通过此函数可实现过滤器的开关。在上例中,我们直接返回 true,所以该过滤器总是生效。

  run:过滤器的具体逻辑。需要注意,这里我们通过 ctx.setSendZuulResponse(false) 令 zuul 过滤该请求,不对其进行路由,然后通过 ctx.setResponseStatusCode(401) 设置了其返回的错误码。

代码示例:

@Componentpublic class AccessFilter extends ZuulFilter { private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccessFilter.class);
 @Autowired RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration;
 @Autowired EnvironmentConfig env;
 private static final String[] PASS_PATH_ARRAY = { "/login", "openProject" };
 @Override public String filterType() {  return "pre"; }
 @Override public int filterOrder() {  return 0; }
 @Override public boolean shouldFilter() {  return true; }
 @Override public Object run() {  RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();  HttpServletRequest request = ctx.getRequest();  HttpServletResponse response = ctx.getResponse();  response.setCharacterEncoding("UTF-8");  response.setHeader("content-type", "text/html;charset=UTF-8");
  logger.info("{} request to {}", request.getMethod(), request.getRequestURL());  for (String path : PASS_PATH_ARRAY) {   if (StringUtils.contains(request.getRequestURL().toString(), path)) {    logger.debug("request path: {} is pass", path);    return null;   }  }
  String token = request.getHeader("token");  if (StringUtils.isEmpty(token)) {   logger.warn("access token is empty");   ctx.setSendZuulResponse(false);   ctx.setResponseStatusCode(404);   ctx.setResponseBody(JSONObject.toJSONString(     Response.error(200, -3, "header param error", null)));   return ctx;  }
  Jedis jedis = null;  try {   JedisPool jedisPool = redisCacheConfiguration.getJedisPool();   jedis = jedisPool.getResource();   logger.debug("zuul gateway service get redisResource success");   String key = env.getPrefix() + token;   String value = jedis.get(key);   if (StringUtils.isBlank(value)) {    ctx.setSendZuulResponse(false);    ctx.setResponseStatusCode(401);    ctx.setResponseBody(JSONObject.toJSONString(Response.error(200, -1, "login timeout",null)));    return ctx;   } else {    logger.debug("access token ok");    return null;   }  } catch (Exception e) {   logger.error("get redisResource failed");   logger.error(e.getMessage(), e);   ctx.setSendZuulResponse(false);   ctx.setResponseStatusCode(500);   ctx.setResponseBody(JSONObject.toJSONString(     Response.error(200, -8, "redis connect failed", null)));   return ctx;  } finally {   if (jedis != null) {    jedis.close();   }  } }}
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3、 微服务之服务注册与发现


3.1 常见的几种注册中心

  目前常见的几种注册中心有:Eureka、Consul、Nacos,但其实 Kubernetes 也可以实现服务的注册与发现功能,且听下面讲解。

Eureka 的高可用

  在注册中心部署时,有可能出现节点问题,我们先看看 Eureka 集群如何实现高可用,首先配置基础的 Eureka 配置:

spring.application.name=eureka-serverserver.port=1111
spring.profiles.active=dev
eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
logging.path=/data/${spring.application.name}/logs
eureka.server.enable-self-preservation=falseeureka.client.register-with-eureka=falseeureka.client.fetch-registry=false
eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms=5000eureka.server.responseCacheUpdateInvervalMs=60000
eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds=10
eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds=3
eureka.server.responseCacheAutoExpirationInSeconds=180
server.undertow.accesslog.enabled=falseserver.undertow.accesslog.pattern=combined
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配置好后,新建一个 application-peer1.properties 文件:

spring.application.name=eureka-serverserver.port=1111eureka.instance.hostname=peer1eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://peer2:1112/eureka/
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application-peer2.properties 文件:

spring.application.name=eureka-serverserver.port=1112eureka.instance.hostname=peer2eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://peer1:1111/eureka/
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这样通过域名 peer1、peer2 的形式来实现高可用,那么如何配置域名呢?有几种方式:

  • 通过 hosts 来配置域名,vi /etc/hosts:

10.12.3.2 peer110.12.3.5 peer2
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  • 通过 kubernetes 部署服务时来配置域名:

hostAliases:- ip: "10.12.3.2"  hostnames:  - "peer1"- ip: "10.12.3.5"  hostnames:  - "peer2"
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Nacos 实现服务注册、发现

  Nacos 是 Alibaba 推出来的,目前最新版本是 v1.2.1。其功能可以实现服务的注册、发现,也可以作为配置管理来提供配置服务。可以手动去官网下载安装,Nacos 地址:https://github.com/alibaba/nacos/releases

执行,Linux/Unix/Mac:

sh startup.sh -m standalone
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Windows:

cmd startup.cmd -m standalone
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当我们引入 Nacos 相关配置时,即可使用它:

<dependency>     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId> </dependency>
 <dependency>     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId> </dependency>
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注意:下面这个配置文件需要是 bootstrap,否则可能失败,至于为什么,大家可以自己试试。
spring:  application:    name: oauth-cas  cloud:    nacos:      discovery:        server-addr: 127.0.0.1:8848      config:        server-addr: 127.0.0.1:8848        refreshable-dataids: actuator.properties,log.properties
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配置完成后,完成 main:

package com.damon;
import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(basePackages = {"com.damon"})@EnableDiscoveryClientpublic class CasApp {  public static void main(String[] args) {    SpringApplication.run(CasApp.class, args);  }}
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完成以上,我们运行启动类,我们打开 Nacos 登录后,打开服务列表,即可看到:

在这里插入图片描述

Kubernetes 服务注册与发现

  接下来,请允许我为大家引入 Kubernetes 的服务注册与发现功能,spring-cloud-kubernetes 的 DiscoveryClient 服务将 Kubernetes 中的 "Service" 资源与 Spring Cloud 中的服务对应起来了,有了这个 DiscoveryClient,我们在 Kubernetes 环境下就不需要 Eureka 等来做注册发现了,而是直接使用 Kubernetes 的服务机制。


在 pom.xml 中,有对 spring-cloud-kubernetes 框架的依赖配置:

<dependency>  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  <artifactId>spring-cloud-kubernetes-core</artifactId></dependency>
<dependency>  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  <artifactId>spring-cloud-kubernetes-discovery</artifactId></dependency>
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为何 spring-cloud-kubernetes 可以完成服务注册发现呢?首先,创建一个 Spring Boot 项目的启动类,且引入服务发现注解 @EnableDiscoveryClient,同时需要开启服务发现:

spring:  application:    name: edge-admin  cloud:    kubernetes:      discovery:        all-namespaces: true
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开启后,我们打开 spring-cloud-kubernetes-discovery 的源码,地址是:https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-kubernetes/tree/master/spring-cloud-kubernetes-discovery,看到内容:


为什么要看这个文件呢?因为 spring 容器启动时,会寻找 classpath 下所有 spring.factories 文件(包括 jar 文件中的),spring.factories 中配置的所有类都会实例化,我们在开发 springboot 时常用到的***-starter.jar 就用到了这个技术,效果是一旦依赖了某个 starter.jar 很多功能就在 spring 初始化时候自动执行。

spring.factories 文件中有两个类:KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration 和 KubernetesDiscoveryClientConfigClientBootstrapConfiguration 都会被实例化。先看 KubernetesDiscoveryClientConfigClientBootstrapConfiguration,KubernetesAutoConfiguration 和 KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration 这两个类会被实例化:

 * Copyright 2013-2019 the original author or authors.
package org.springframework.cloud.kubernetes.discovery;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;import org.springframework.cloud.kubernetes.KubernetesAutoConfiguration;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.context.annotation.Import;
@Configuration@ConditionalOnProperty("spring.cloud.config.discovery.enabled")@Import({ KubernetesAutoConfiguration.class,  KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration.class })public class KubernetesDiscoveryClientConfigClientBootstrapConfiguration {
}
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再看 KubernetesAutoConfiguration 的源码,会实例化一个重要的类 DefaultKubernetesClient,如下:

@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic KubernetesClient kubernetesClient(Config config) { return new DefaultKubernetesClient(config);}
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最后我们再看 KubernetesDiscoveryClientAutoConfiguration 源码,注意 kubernetesDiscoveryClient 方法,这里面是接口实现的重点,还要重点关注的地方是 KubernetesClient 参数的值,是上面提到的 DefaultKubernetesClient 对象:

@Bean@ConditionalOnMissingBean@ConditionalOnProperty(name = "spring.cloud.kubernetes.discovery.enabled", matchIfMissing = true)public KubernetesDiscoveryClient kubernetesDiscoveryClient(KubernetesClient client,   KubernetesDiscoveryProperties properties,   KubernetesClientServicesFunction kubernetesClientServicesFunction,   DefaultIsServicePortSecureResolver isServicePortSecureResolver) {  return new KubernetesDiscoveryClient(client, properties, kubernetesClientServicesFunction, isServicePortSecureResolver);}
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接下来,我们看 spring-cloud-kubernetes 中的 KubernetesDiscoveryClient.java,看方法:

public List<String> getServices(Predicate<Service> filter) {  return this.kubernetesClientServicesFunction.apply(this.client).list().getItems()    .stream().filter(filter).map(s -> s.getMetadata().getName())    .collect(Collectors.toList());}
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在 apply(this.client).list(),可以看到数据源其实就是 this.client,并且 KubernetesClientServicesFunction 实例化时:

@Beanpublic KubernetesClientServicesFunction servicesFunction(   KubernetesDiscoveryProperties properties) {  if (properties.getServiceLabels().isEmpty()) {    return KubernetesClient::services;  }
  return (client) -> client.services().withLabels(properties.getServiceLabels());}
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调用其 services 方法的返回结果,KubernetesDiscoveryClient.getServices 方法中的 this.client 是什么呢?在前面的分析时已经提到了,就是 DefaultKubernetesClient 类的实例,所以,此时要去去看 DefaultKubernetesClient.services 方法,发现 client 是 ServiceOperationsImpl:

@Override  public MixedOperation<Service, ServiceList, DoneableService, ServiceResource<Service, DoneableService>> services() {    return new ServiceOperationsImpl(httpClient, getConfiguration(), getNamespace());  }
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接着我们在实例 ServiceOperationsImpl 中看其 list 函数:

public L list() throws KubernetesClientException {    try {      HttpUrl.Builder requestUrlBuilder = HttpUrl.get(getNamespacedUrl()).newBuilder();
      String labelQueryParam = getLabelQueryParam();      if (Utils.isNotNullOrEmpty(labelQueryParam)) {        requestUrlBuilder.addQueryParameter("labelSelector", labelQueryParam);      }
      String fieldQueryString = getFieldQueryParam();      if (Utils.isNotNullOrEmpty(fieldQueryString)) {        requestUrlBuilder.addQueryParameter("fieldSelector", fieldQueryString);      }
      Request.Builder requestBuilder = new Request.Builder().get().url(requestUrlBuilder.build());      L answer = handleResponse(requestBuilder, listType);      updateApiVersion(answer);      return answer;    } catch (InterruptedException | ExecutionException | IOException e) {      throw KubernetesClientException.launderThrowable(forOperationType("list"), e);    }  }
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接着展开上面代码的 handleResponse 函数,可见里面是一次 http 请求,至于请求的地址,可以展开 getNamespacedUrl() 方法,里面调用的 getRootUrl 方法如下:

public URL getRootUrl() {    try {      if (apiGroup != null) {        return new URL(URLUtils.join(config.getMasterUrl().toString(), "apis", apiGroup, apiVersion));      }      return new URL(URLUtils.join(config.getMasterUrl().toString(), "api", apiVersion));    } catch (MalformedURLException e) {      throw KubernetesClientException.launderThrowable(e);    }  }
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我们看到逻辑中,貌似了解到其结果是这样的格式:

xxx/api/version 或 xxx/apis/xxx/version
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看到这样的结果,感觉比较像访问 kubernetes 的 API Server 时用的 URL 标准格式,有关 API Server 服务的详情请参考官方文档,地址是: https://kubernetes.io/docs/reference/using-api/api-concepts/

弄清楚以上,我们发现了其实最终是向 kubernetes 的 API Server 发起 http 请求,获取 Service 资源的数据列表。因此,我们在最后还得在 k8s 底层新建 Service 资源来让其获取:

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: admin-web-service  namespace: defaultspec:  ports:  - name: admin-web01    port: 2001    targetPort: admin-web01  selector:    app: admin-web
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当然,在部署时,不管是以 Deployment 形式,还是以 DaemonSet 来部署,其最后还是 pod,如果要实现单个服务的多节点部署,可以用:

kubectl scale --replicas=2 deployment admin-web-deployment
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总结:

spring-cloud-kubernetes 这个组件的服务发现目的就是获取 Kubernetes 中一个或者多个 Namespace 下的所有服务列表,且在过滤列表时候设置过滤的端口号 ,这样获取到服务列表后就能让依赖它们的 Spring Boot 或其它框架的应用完成服务发现工作,让服务能够通过 http://serviceName 这种方式进行访问。


4、 微服务之配置管理


4.1 常见的配置中心

  目前常见的几种配置中心有:Spring Cloud Config、Apollo、Nacos,但其实 Kubernetes 组件 configMap 就可以实现服务的配置管理。并且,在 Spring Boot2.x 中,就已经引入使用了。

Nacos 配置中心

  在上面注册中心中,我们讲到 Nacos,作为注册中心,其实也可以作为配置来管理服务的环境变量。

同样,引入其以依赖:

<dependency>     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId> </dependency>
 <dependency>     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId> </dependency>
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同样,注意:下面这个配置文件需要是 bootstrap,否则可能失败。

spring:  application:    name: oauth-cas  cloud:    nacos:      discovery:        server-addr: 127.0.0.1:8848      config:        server-addr: 127.0.0.1:8848        refreshable-dataids: actuator.properties,log.properties
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启动类在上面的注册中心已经讲过了,现在看其配置类:

package com.damon.config;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.stereotype.Component;

@Component@RefreshScopepublic class EnvConfig {
    @Value("${jdbc.driverClassName:}")    private String jdbc_driverClassName;
    @Value("${jdbc.url:}")    private String jdbc_url;
    @Value("${jdbc.username:}")    private String jdbc_username;
    @Value("${jdbc.password:}")    private String jdbc_password;
 public String getJdbc_driverClassName() {  return jdbc_driverClassName; }
 public void setJdbc_driverClassName(String jdbc_driverClassName) {  this.jdbc_driverClassName = jdbc_driverClassName; }
 public String getJdbc_url() {  return jdbc_url; }
 public void setJdbc_url(String jdbc_url) {  this.jdbc_url = jdbc_url; }
 public String getJdbc_username() {  return jdbc_username; }
 public void setJdbc_username(String jdbc_username) {  this.jdbc_username = jdbc_username; }
 public String getJdbc_password() {  return jdbc_password; }
 public void setJdbc_password(String jdbc_password) {  this.jdbc_password = jdbc_password; }
}

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我们通过注解 @Component@RefreshScope,来实现其配置可被获取。注意 @Value("${jdbc.username:}")最后需要冒号的,否则启动后会报错的。

接下来可以配置属性值来,点击配置管理,查看配置:

在这里插入图片描述

如果首次打开没有配置,可以新建配置:


编辑配置:


新建完之后,可以编辑,也可以删除,这里就不操作了。

ConfigMap 作为配置管理

  spring-cloud-kubernetes 在上面提供了服务发现的功能,其实它还很强大,也提供了服务的配置管理:

<dependency>      <groupId>org.springframework.boot</groupId>      <artifactId>spring-boot-actuator-autoconfigure</artifactId>  </dependency>
  <dependency>      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>      <artifactId>spring-cloud-starter-kubernetes-config</artifactId>  </dependency>
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在初始化时,引入注解来自动注入:

package com.damon;
import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;import org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.client.EnableOAuth2Sso;import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import com.damon.config.EnvConfig;
@Configuration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(basePackages = {"com.damon"})@EnableConfigurationProperties(EnvConfig.class)@EnableDiscoveryClientpublic class AdminApp {
    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(AdminApp.class, args);    }
}

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其中,EnvConfig 类来配置环境变量配置:

package com.damon.config;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration@ConfigurationProperties(prefix = "damon")public class EnvConfig {
    private String message = "This is a dummy message";
    private String spring_mq_host;    private String spring_mq_port;    private String spring_mq_user;    private String spring_mq_pwd;    private String jdbc_driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver";    private String jdbc_url = "jdbc:mysql://localhost:3306/data_test?zeroDateTimeBehavior=convertToNull&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf-8&amp;useSSL=false";    private String jdbc_username = "root";    private String jdbc_password = "wwww";    private String spring_redis_host;    private String spring_redis_port;    private String spring_redis_pwd;    private String base_path;    private String chunk_size;    private Long expire_time= 600000L;
    public String getMessage() {        return this.message;    }
    public void setMessage(String message) {        this.message = message;    }

 public String getSpring_mq_host() {  return spring_mq_host; }
 public void setSpring_mq_host(String spring_mq_host) {  this.spring_mq_host = spring_mq_host; }
 public String getSpring_mq_port() {  return spring_mq_port; }
 public void setSpring_mq_port(String spring_mq_port) {  this.spring_mq_port = spring_mq_port; }
 public String getSpring_mq_user() {  return spring_mq_user; }
 public void setSpring_mq_user(String spring_mq_user) {  this.spring_mq_user = spring_mq_user; }
 public String getSpring_mq_pwd() {  return spring_mq_pwd; }
 public void setSpring_mq_pwd(String spring_mq_pwd) {  this.spring_mq_pwd = spring_mq_pwd; }
 public String getJdbc_driverClassName() {  return jdbc_driverClassName; }
 public void setJdbc_driverClassName(String jdbc_driverClassName) {  this.jdbc_driverClassName = jdbc_driverClassName; }
 public String getJdbc_url() {  return jdbc_url; }
 public void setJdbc_url(String jdbc_url) {  this.jdbc_url = jdbc_url; }
 public String getJdbc_username() {  return jdbc_username; }
 public void setJdbc_username(String jdbc_username) {  this.jdbc_username = jdbc_username; }
 public String getJdbc_password() {  return jdbc_password; }
 public void setJdbc_password(String jdbc_password) {  this.jdbc_password = jdbc_password; }
 public String getSpring_redis_host() {  return spring_redis_host; }
 public void setSpring_redis_host(String spring_redis_host) {  this.spring_redis_host = spring_redis_host; }
 public String getSpring_redis_port() {  return spring_redis_port; }
 public void setSpring_redis_port(String spring_redis_port) {  this.spring_redis_port = spring_redis_port; }
 public String getSpring_redis_pwd() {  return spring_redis_pwd; }
 public void setSpring_redis_pwd(String spring_redis_pwd) {  this.spring_redis_pwd = spring_redis_pwd; }

 public String getBase_path() {  return base_path; }
 public void setBase_path(String base_path) {  this.base_path = base_path; }
 public String getChunk_size() {  return chunk_size; }
 public void setChunk_size(String chunk_size) {  this.chunk_size = chunk_size; }
 public Long getExpire_time() {  return expire_time; }
 public void setExpire_time(Long expire_time) {  this.expire_time = expire_time; }

}

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这样,在部署时,我们新建 ConfigMap 类型的资源,同时,会配置其属性值:

kind: ConfigMapapiVersion: v1metadata:  name: admin-webdata:  application.yaml: |-    damon:      message: Say Hello to the World    ---    spring:      profiles: dev    damon:      message: Say Hello to the Developers    ---    spring:      profiles: test    damon:      message: Say Hello to the Test    ---    spring:      profiles: prod    damon:      message: Say Hello to the Prod
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并且结合配置,来实现动态更新:

spring:  application:    name: admin-web  cloud:    kubernetes:      discovery:        all-namespaces: true      reload:        enabled: true        mode: polling        period: 500      config:        sources:        - name: ${spring.application.name}          namespace: default
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这里是实现自动 500ms 拉取配置,也可以通过事件触发的形式来动态获取最新配置:

spring:  application:    name: admin-web  cloud:    kubernetes:      config:        sources:         - name: ${spring.application.name}           namespace: default      discovery:        all-namespaces: true      reload:        enabled: true        mode: event        period: 500
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5、 微服务模块划分


5.1 如何划分微服务

  微服务架构设计中,服务拆分的问题很突出,第一种,按照纵向的业务拆分,第二种,横向的功能拆分。

  以电商业务为例,首先按照业务领域的纵向拆分,分为用户微服务、商品微服务、交易微服务、订单微服务等等。

  思考一下: 在纵向拆分仅仅按照业务领域进行拆分是否满足所有的业务场景?结果肯定是否定的。例如用户服务分为用户注册(写)和登录(读)等。写请求的重要性总是大于读请求的,在高并发下,读写比例 10:1,甚至更高的情况下,从而导致了大量的读请求往往会直接影响写请求。为了避免大量的读对写的请求干扰,需要对服务进行读写分离,即用户注册为一个微服务,登录为另一个微服务。此时按照 API 的细粒度继续进行纵向的业务拆分。

  在横向上,按照所请求的功能进行拆分,即对一个请求的生命周期继续进行拆分。请求从用户端发出,首先接受到请求的是网关服务(这里不考虑 nginx 代理网关分发过程),网关服务对请求进行鉴权、参数合法性检查、路由转发等。接下来业务逻辑服务对请求进行业务逻辑的编排处理。对业务数据进行存储和查询就需要数据访问服务,数据访问服务提供了基本的 CRUD 原子操作,并负责海量数据的分库分表,以及屏蔽底层存储的差异性等功能。最后是数据持久化和缓存服务,比如可以采用 MQ、Kafka、Redis Cluster 等。

  微服务架构通过业务的纵向拆分以及功能的横向拆分,服务演化成更小的颗粒度,各服务之间相互解耦,每个服务都可以快速迭代和持续交付(CI/CD),从而在公司层面能够达到降本增效的终极目标。但是服务粒度越细,服务之间的交互就会越来越多,更多的交互会使得服务之间的治理更复杂。服务之间的治理包括服务间的发现、通信、路由、负载均衡、重试机制、限流降级、熔断、链路跟踪等。

5.2 微服务划分的粒度

  微服务划分粒度,其最核心的六个字可能就是:“高内聚、低耦合”。高内聚:就是说每个服务处于同一个网络或网域下,而且相对于外部,整个的是一个封闭的、安全的盒子,宛如一朵玫瑰花。盒子对外的接口是不变的,盒子内部各模块之间的接口也是不变的,但是各模块内部的内容可以更改。模块只对外暴露最小限度的接口,避免强依赖关系。增删一个模块,应该只会影响有依赖关系的相关模块,无关的不应该受影响。

  那么低耦合,这就涉及到我们业务系统的设计了。所谓低耦合:就是要每个业务模块之间的关系降低,减少冗余、重复、交叉的复杂度,模块功能划分也尽可能单一。这样,才能达到低耦合的目的。

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Xiao8

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God bless the fighters. 2020.03.11 加入

欢迎关注公众号:程序猿Damon,长期从事Java开发,研究Springcloud的微服务架构设计。目前主要从事基于K8s云原生架构研发的工作,Golang开发,长期研究边缘计算框架KubeEdge、调度框架Volcano、容器云KubeSphere研究

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