SpringCloud 學習筆記2--服務註冊與發現、@LoadBalanced實現負載均衡、純手寫Ribbon實現本地負載均衡

一、SpringCloud簡介

是基於SpringBoot基礎之上開發的微服務框架，SpringCloud是一套目前非常完整的微服務解決方案框架，其內容包含服務治理、註冊中心、配置管理、斷路器、智能路由、微代理、控制總線、全局鎖、分佈式會話等。

SpringCloud包含衆多的子項目：

1）SpringCloud config 分佈式配置中心。

2）SpringCloud netfix 核心組件。

3）Eureka：服務治理註冊中心。

4）Hystrix：服務保護框架，斷路器，用於系統安全。服務降級、限流、熔斷。

5）Ribbon：客戶端負載均衡器。

6）Feign：基於Ribbon和Hystrix的聲明式服務調用組件。

7）Zuul：網關組件、提供智能路由、訪問過濾等功能。

二、SpringCloud服務註冊與發現原理

1、RPC遠程調用框架核心設計思想

在於註冊中心，因爲使用註冊中心管理每個服務與服務之間的一個依賴關係（服務治理概念）。

2、什麼是服務治理

在傳統的RPC遠程調用框架中，管理每個服務與服務之間依賴關係比較複雜。這個時候可以使用服務治理技術，管理每個服務與服務之間的依賴關係，可以本地負載均衡、實現服務發現與註冊、容錯等。

3、服務註冊與發現原理

（springcloud中支持三種註冊中心：Consul(go語言編寫的)、Eureka、Zookeeper）

服務註冊：將服務信息註冊到註冊中心上；

服務發現：從註冊中心上獲取服務信息。

1）啓動註冊中心：在任何RPC遠程框架中，都會有一個註冊中心（專門存放服務地址相關信息）。

2）服務提供者在啓動的時候，會把當前服務基本信息（服務地址、端口）以別名方式註冊到註冊中心。

3）消費者在調用接口的時候，使用服務別名也就是去註冊中心上獲取實際rpc遠程調用地址。

4）消費者獲取實際rpc遠程調用地址之後，再使用本地httpclient技術實現調用。

三、SpringCloud使用Eureka作爲註冊中心（默認情況下每隔30秒更新一次服務調用地址）

建立Eureka註冊中心

1、建立maven項目，導入相關jar包

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.gonghua</groupId>
  <artifactId>springcloud-eureka-server</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <parent>
  	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
  	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  	<version>2.0.1.RELEASE</version>
  </parent>
  
  <!-- 管理依賴 -->
  <dependencyManagement>
  		<dependencies>
  			<dependency>
  				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
  				<version>Finchley.M7</version>
  				<type>pom</type>
  				<scope>import</scope>
  			</dependency>
  		</dependencies>
  </dependencyManagement>
  <dependencies>
  	<!-- springcloud eureka-server -->
  	<dependency>
  		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  		<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
  	</dependency>
  </dependencies>
  <!-- 注意：這裏必須添加，否則各種依賴會出問題 -->
  <repositories>
  	<repository>
  		<id>spring-milestones</id>
  		<name>Spring Milestones</name>
  		<url>https://repo.spring.io/libs-milestone</url>
  		<snapshots>
  			<enabled>false</enabled>
  		</snapshots>
  	</repository>
  </repositories>
  
</project>

2、在項目的src/main/resources下建立application.yml或application.properties文件，配置相關信息。

server.port=8080
##註冊中心ip地址
eureka.instance.hostname: 127.0.0.1
##註冊地址
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
##因爲自己是註冊中心，是否需要將自己註冊給自己的註冊中心（集羣的時候是需要爲true）
eureka.client.register-with-eureka: false
##因爲自己是註冊中心，不需要去檢索服務信息
eureka.client.fetch-registry: false

3、建立java啓動類

package com.gonghua;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

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

}

4、瀏覽器地址欄輸入：http://127.0.0.1:8080,如下則啓動成功

建立服務提供者註冊到Eureka上。

1、建立maven工程，在pom.xml中導入相關jar包，代碼如下：

<!-- 管理依賴 -->
  <dependencyManagement>
  		<dependencies>
  			<dependency>
  				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
  				<version>Finchley.M7</version>
  				<type>pom</type>
  				<scope>import</scope>
  			</dependency>
  		</dependencies>
  </dependencyManagement>
  
  <dependencies>
  <!-- springboot整合web組件 -->
  	<dependency>
  		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
  		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  	</dependency>
  	<!-- springboot整合eureka客戶端 -->
  	<dependency>
  		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  		<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
  	</dependency>
  </dependencies>
  
  <!-- 注意：這裏必須添加，否則各種依賴會出問題 -->
  <repositories>
  	<repository>
  		<id>spring-milestones</id>
  		<name>Spring Milestones</name>
  		<url>https://repo.spring.io/libs-milestone</url>
  		<snapshots>
  			<enabled>false</enabled>
  		</snapshots>
  	</repository>
  </repositories>

2、配置相關yml或properties配置，如下：

server.port=8000
##服務別名--服務註冊到註冊中心名稱
spring.application.name=app-member
##當前會員服務註冊到eureka服務地址
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8100/eureka
##需要將我的服務註冊到eureka上
eureka.client.register-with-eureka=true
##需要去檢索服務信息
eureka.client.fetch-registry=true

3、建立啓動類和controller

（1）啓動類如下：

package com.gonghua.api.controller;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class AppMember {
	
	//@EnableEurekaClient 將當前服務註冊到eureka上
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(AppMember.class, args);
	}

}


（2）controller類如下：
package com.gonghua.api.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class MemberApiController {
		
	@RequestMapping("/getMember")
	public String getMember(){
		return "hello word!!!";
	}
}

4、先啓動Eureka服務，在啓動服務提供者服務，這時候刷新Eureka界面，可以看到註冊上去的服務提供者。如下：

拿到status的值，訪問接口，效果如下：

建立服務消費者服務

1、建立mave你工程，導入jar包，建立properties文件，和建立服務提供者配置一樣，除了property文件中的spring.application.name和port換一下。

2、建立相關類

（1）啓動類

package com.gonghua.api.controller;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class AppOrder {
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(AppOrder.class, args);
	}
	
	/**
	 * 1、RestTemplate註冊到spring容器中,否則運行時會出錯，報找不到restTemplate。
	 * 2、如果使用rest方式以別名方式進行調用，須依賴ribbon負載均衡器@LoadBalanced。
	 * 	這樣就能讓這個RestTemplate在請求時擁有客戶端負載均衡的能力
	 * @return
	 */
	@Bean
	@LoadBalanced
	RestTemplate restTemplate(){
		return new RestTemplate();
	}
	

}





（2）controller類

package com.gonghua.api.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class OrderController {
	//RestTemplate 是由springboot web組件提供，默認整合ribbon負載均衡器，rest方式底層是採用httpclient技術
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;
	
	/**
	 * 在springcloud中有兩種方式調用
	 * 1、rest調用
	 * 2、fegin（springcloud）
	 * @return
	 */
	@RequestMapping("/getOrder")
	public String getOrder(){
		//兩種方式，一種是採用服務別名方式調用，一種是直接調用
		//直接調用
//		String result = restTemplate.getForObject("http://localhost:8000/getMember", String.class);
//		System.out.println("order 直接調用 member 服務："+result);
	
		//別名調用
		String url = "http://app-member/getMember";
		String result1 = restTemplate.getForObject(url, String.class);
		System.out.println("order 別名調用 member 服務："+result1);
		return result1;
	}

}

使用@LoadBalanced實現內部負載均衡

服務提供者，先以端口爲8000啓動一變；在不停服務的情況下，更改端口爲8010,在controller中加入讀取端口的代碼，再進行重啓，這個時候就有8000和8010端口的兩臺服務提供者。這個時候訪問就會有默認的輪詢策略的負載均衡效果。如下：

controller中的代碼：

package com.gonghua.api.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class MemberApiController {
		
	@Value("${server.port}")
	private String serverPort;
	
	@RequestMapping("/getMember")
	public String getMember(){
		return "hello word!!!,this is my port:"+serverPort;
	}
}

效果圖如下：

純手寫Ribbon實現本地負載均衡

代碼如下，效果和@LoadBalanced實現的本地負載均衡一樣效果

package com.gonghua.api.controller;

import java.util.List;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * 純手寫Ribbon本地負載均衡
 * 
 * @author gh
 *
 */
@RestController
public class ExtRibbonController {
	
	//可以獲取註冊中心上的服務列表
	@Autowired
	private DiscoveryClient discoveryClient;
	
	//需要註釋掉啓動類中的@LoadBalanced註解
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;
	
	//接口請求總數
	private  int reqCount = 1;
	
	@RequestMapping("/ribbonOrder")
	public String ribbonOrder(){
		//1、獲取對應服務器遠程調用地址
		String instanceUri = getInstance() + "/getMember";
		System.out.println("instanceUri : "+instanceUri);
		//2、可以直接使用httpclient技術實現遠程調用
		String result = restTemplate.getForObject(instanceUri, String.class);
		return result;
		
	}
	
	private  String getInstance() {
		List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("app-member");
		if (instances == null || instances.size() <= 0 ) {
			return null;
		}
		//獲取服務器集羣數
		int instanceSize = instances.size();
		int serviceIndex = reqCount % instanceSize;
		reqCount++;
		return instances.get(serviceIndex).getUri().toString();
	}

}

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