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2021 大厂 Java 开发面试总结 + 解答,【一步教学,一步到位】

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一、业务场景介绍

先来给大家说一个业务场景,假设咱们现在开发一个电商网站,要实现支付订单的功能,流程如下:


创建一个订单之后,如果用户立刻支付了这个订单,我们需要将订单状态更新为“已支付”


扣减相应的商品库存


通知仓储中心,进行发货


给用户的这次购物增加相应的积分


针对上述流程,我们需要有订单服务、库存服务、仓储服务、积分服务。整个流程的大体思路如下:


用户针对一个订单完成支付之后,就会去找订单服务,更新订单状态


订单服务调用库存服务,完成相应功能


订单服务调用仓储服务,完成相应功能


订单服务调用积分服务,完成相应功能


至此,整个支付订单的业务流程结束


下图这张图,清晰表明了各服务间的调用过程:



好!有了业务场景之后,咱们就一起来看看 Spring Cloud 微服务架构中,这几个组件如何相互协作,各自发挥的作用以及其背后的原理。

二、Spring Cloud 核心组件:Eureka

咱们来考虑第一个问题:订单服务想要调用库存服务、仓储服务,或者是积分服务,怎么调用?


订单服务压根儿就不知道人家库存服务在哪台机器上啊!他就算想要发起一个请求,都不知道发送给谁,有心无力!


这时候,就轮到 Spring Cloud Eureka 出场了。Eureka 是微服务架构中的注册中心,专门负责服务的注册与发现。


咱们来看看下面的这张图,结合图来仔细剖析一下整个流程:



如上图所示,库存服务、仓储服务、积分服务中都有一个 Eureka Client 组件,这个组件专门负责将这个服务的信息注册到 Eureka Server 中。说白了,就是告诉 Eureka Server,自己在哪台机器上,监听着哪个端口。而 Eureka Server 是一个注册中心,里面有一个注册表,保存了各服务所在的机器和端口号


订单服务里也有一个 Eureka Client 组件,这个 Eureka Client 组件会找 Eureka Server 问一下:库存服务在哪台机器啊?监听着哪个端口啊?仓储服务呢?积分服务呢?然后就可以把这些相关信息从 Eureka Server 的注册表中拉取到自己本地缓存起来。


这时如果订单服务想要调用库存服务,不就可以找自己本地的 Eureka Client 问一下库存服务在哪台机器?监听哪个端口吗?收到响应后,紧接着就可以发送一个请求过去,调用库存服务扣减库存的那个接口!同理,如果订单服务要调用仓储服务、积分服务,也是如法炮制。


总结一下:


Eureka Client:负责将这个服务的信息注册到 Eureka Server 中


Eureka Server:注册中心,里面有一个注册表,保存了各个服务所在的机器和端口号

三、Spring Cloud 核心组件:Feign

现在订单服务确实知道库存服务、积分服务、仓库服务在哪里了,同时也监听着哪些端口号了。但是新问题又来了:难道订单服务要自己写一大堆代码,跟其他服务建立网络连接,然后构造一个复杂的请求,接着发送请求过去,最后对返回的响应结果再写一大堆代码来处理吗?


这是上述流程翻译的代码片段,咱们一起来看看,体会一下这种绝望而无助的感受!!!


友情提示,前方高能:



看完上面那一大段代码,有没有感到后背发凉、一身冷汗?实际上你进行服务间调用时,如果每次都手写代码,代码量比上面那段要多至少几倍,所以这个事儿压根儿就不是地球人能干的。


既然如此,那怎么办呢?别急,Feign 早已为我们提供好了优雅的解决方案。来看看如果用 Feign 的话,你的订单服务调用库存服务的代码会变成啥样?



看完上面的代码什么感觉?是不是感觉整个世界都干净了,又找到了活下去的勇气!没有底层的建立连接、构造请求、解析响应的代码,直接就是用注解定义一个 FeignClient 接口,然后调用那个接口就可以了。人家 Feign Client 会在底层根据你的注解,跟你指定的服务建立连接、构造请求、发起靕求、获取响应、解析响应,等等。这一系列脏活累活,人家 Feign 全给你干了。


那么问题来了,Feign 是如何做到这么神奇的呢?很简单,Feign 的一个关键机制就是使用了动态代理。咱们一起来看看下面的图,结合图来分析:


首先,如果你对某个接口定义了 @FeignClient 注解,Feign 就会针对这个接口创建一个动态代理


接着你要是调用那个接口,本质就是会调用 Feign 创建的动态代理,这是核心中的核心


Feign 的动态代理会根据你在接口上的 @RequestMapping 等注解,来动态构造出你要请求的服务的地址


最后针对这个地址,发起请求、解析响应


四、Spring Cloud 核心组件:Ribbon

说完了 Feign,还没完。现在新的问题又来了,如果人家库存服务部署在了 5 台机器上,如下所示:


192.168.169:9000


192.168.170:9000


192.168.171:9000


192.168.172:9000


192.168.173:9000


这下麻烦了!人家 Feign 怎么知道该请求哪台机器呢?


这时 Spring Cloud Ribbon 就派上用场了。Ribbon 就是专门解决这个问题的。它的作用是负载均衡,会帮你在每次请求时选择一台机器,均匀的把请求分发到各个机器上


Ribbon 的负载均衡默认使用的最经典的 Round Robin 轮询算法。这是啥?简单来说,就是如果订单服务对库存服务发起 10 次请求,那就先让你请求第 1 台机器、然后是第 2 台机器、第 3 台机器、第 4 台机器、第 5 台机器,接着再来—个循环,第 1 台机器、第 2 台机器。。。以此类推。


此外,Ribbon 是和 Feign 以及 Eureka 紧密协作,完成工作的,具体如下:


首先 Ribbon 会从 Eureka Client 里获取到对应的服务注册表,也就知道了所有的服务都部署在了哪些机器上,在监听哪些端口号。


然后 Ribbon 就可以使用默认的 Round Robin 算法,从中选择一台机器


Feign 就会针对这台机器,构造并发起请求。


对上述整个过程,再来一张图,帮助大家更深刻的理解:


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