Spring Cloud Finchley版-02-构建分布式应用

 

服务消费者 & 提供者

本书使用服务提供者与服务消费者来描述微服务之间的调用关系。下表解释了服务提供者与服务消费者。

表-服务提供者与服务消费者

[td]

名词	定义
服务提供者	服务的被调用方（即：为其他服务提供服务的服务）
服务消费者	服务的调用方（即：依赖其他服务的服务）

以电影售票系统为例。如图，用户向电影微服务发起了一个购票的请求。在进行购票的业务操作前，电影微服务需要调用用户微服务的接口，查询当前用户的余额是多少、是不是符合购票标准等。在这种场景下，用户微服务就是一个服务提供者，电影微服务则是一个服务消费者。

围绕该场景，先来编写一个用户微服务，然后编写一个电影微服务。

TIPS

服务消费者和服务提供者描述的只是微服务之间的调用关系，一般成对出现。例如本文，用户微服务是是电影微服务的服务提供者，电影微服务是用户微服务的服务消费者。很多初学者和笔者交流时，会描述提供者如何如何……仿佛消费者和提供者是微服务的固有属性，这是不对的——例如A调用B，B调用C，那么B相对A就是提供者，B相对C就消费者。

Spring Boot/Spring Cloud应用开发套路

Spring Boot/Spring Cloud时代后，应用开发基本遵循三板斧：

• 加依赖
• 加注解
• 写配置

至于你的业务代码，该怎么写还怎么写。

TIPS

对于懒人，可使用Spring Initilizr（IDEA、Spring Tool Suite等IDE上均有集成，也可在http://start.spring.io 使用网页版）创建应用，它会给你生成项目的依赖以及项目的骨架。后续，笔者会以番外的形式更新相关教程。

编写服务提供者【用户微服务】

1 创建一个Maven项目，依赖如下：

• <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.itmuch.cloud</groupId>
•   <artifactId>microservice-simple-provider-user</artifactId>
•   <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
•   <packaging>jar</packaging>
•   <!-- 引入spring boot的依赖 -->
•   <parent>
•     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
•     <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
•     <version>2.0.7.RELEASE</version>
•   </parent>
•   <properties>
•     <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
•     <java.version>1.8</java.version>
•   </properties>
•   <dependencies>
•     <dependency>
•       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
•       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
•     </dependency>
•     <dependency>
•       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
•       <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
•     </dependency>
•     <!-- 引入H2数据库，一种内嵌的数据库，语法类似MySQL -->
•     <dependency>
•       <groupId>com.h2database</groupId>
•       <artifactId>h2</artifactId>
•     </dependency>
•     <!-- 引入Lombok -->
•     <dependency>
•       <groupId>org.projectlombok</groupId>
•       <artifactId>lombok</artifactId>
•       <optional>true</optional>
•     </dependency>
•   </dependencies>
•   <!-- 引入spring cloud的依赖，不能少，主要用来管理Spring Cloud生态各组件的版本 -->
•   <dependencyManagement>
•     <dependencies>
•       <dependency>
•         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
•         <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
•         <version>Finchley.SR2</version>
•         <type>pom</type>
•         <scope>import</scope>
•       </dependency>
•     </dependencies>
•   </dependencyManagement>
•   <!-- 添加spring-boot的maven插件，不能少，打jar包时得用 -->
•   <build>
•     <plugins>
•       <plugin>
•         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
•         <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
•       </plugin>
•     </plugins>
•   </build>
• </project>

其中， spring-boot-starter-web 提供了Spring MVC的支持； spring-boot-starter-data-jpa 提供了Spring Data JPA的支持； h2 是一种内嵌的数据库，语法和MySQL类似（笔者实在没有动力为了简单的演示再写一大堆内容去演示怎么安装MySQL数据库）； lombok 则是一款开发利器，可以帮助你简化掉N多冗余代码。

WARNING

• Lombok之前，必须为你的IDE安装Lombok插件！可参考：http://www.cnblogs.com/shindo/p/7550790.html

TIPS

• Lombok快速上手：https://blog.csdn.net/motui/article/details/79012846
• Lombok官方网站：https://projectlombok.org/

2 创建实体类：

• @Entity
• @Data
• @NoArgsConstructor
• @AllArgsConstructor
• public class User {
•   @Id
•   @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
•   private Long id;
•   @Column
•   private String username;
•   @Column
•   private String name;
•   @Column
•   private Integer age;
•   @Column
•   private BigDecimal balance;
• }

3 创建DAO：

• @Repository
• public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
• }

4 创建Controller：

• @RequestMapping("/users")
• @RestController
• public class UserController {
•   @Autowired
•   private UserRepository userRepository;
•   @GetMapping("/{id}")
•   public Optional<User> findById(@PathVariable Long id) {
•     return this.userRepository.findById(id);
•   }
• }

其中， @GetMapping，是Spring 4.3提供的新注解。它是一个组合注解，等价于 @RequestMapping(method=RequestMethod.GET)，用于简化开发。同理还有 @PostMapping、 @PutMapping、 @DeleteMapping、 @PatchMapping等。

5 编写启动类：

• @SpringBootApplication
• public class ProviderUserApplication {
•   public static void main(String[] args) {
•     SpringApplication.run(ProviderUserApplication.class, args);
•   }
•   /**
•    * 初始化用户信息
•    * 注：Spring Boot2不能像1.x一样，用spring.datasource.schema/data指定初始化SQL脚本，否则与actuator不能共存
•    * 原因详见：
•    * https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/13042
•    * https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/13539
•    *
•    * @param repository repo
•    * @return runner
•    */
•   @Bean
•   ApplicationRunner init(UserRepository repository) {
•     return args -> {
•       User user1 = new User(1L, "account1", "张三", 20, new BigDecimal(100.00));
•       User user2 = new User(2L, "account2", "李四", 28, new BigDecimal(180.00));
•       User user3 = new User(3L, "account3", "王五", 32, new BigDecimal(280.00));
•       Stream.of(user1, user2, user3)
•         .forEach(repository::save);
•     };
•   }
• }

@SpringBootApplication是一个组合注解，它整合了 @Configuration、 @EnableAutoConfiguration和 @ComponentScan注解，并开启了Spring Boot程序的组件扫描和自动配置功能。在开发Spring Boot程序的过程中，常常会组合使用 @Configuration、 @EnableAutoConfiguration和 @ComponentScan等注解，所以Spring Boot提供了 @SpringBootApplication，来简化开发。

在启动时，我们使用了 ApplicationRunnerinit(UserRepositoryrepository) 初始化了三条数据，分别是张三、李四、王五。 @Bean 则是一个方法注解，作用是实例化一个Bean并使用该方法的名称命名。类似于XML配置方式的 <beanid="init"class="...ApplicationRunner"/> 。

6 编写配置文件 application.yml ：

• server:
•   # 指定Tomcat端口
•   port: 8000
• spring:
•   jpa:
•     # 让hibernate打印执行的SQL
•     show-sql: true
• logging:
•   level:
•     root: INFO
•     # 配置日志级别，让hibernate打印出执行的SQL参数
•     org.hibernate: INFO
•     org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicBinder: TRACE
•     org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicExtractor: TRACE

传统Web应用开发中，常使用properties格式文件作为配置文件。Spring Boot以及Spring Cloud支持使用properties或者yml格式的文件作为配置文件。

yml文件格式是YAML（Yet Another Markup Language）编写的文件格式，YAML和properties格式的文件可互相转换，例如本节中的application.yml，就等价于如下的properties文件：

• server.port=8000
• spring.jpa.show-sql=true
• logging.level.root=INFO
• logging.level.org.hibernate=INFO
• logging.level.org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicBinder=TRACE
• logging.level.org.hibernate.type.descriptor.sql.BasicExtractor=TRACE

从中不难看出，YAML比properties结构清晰；可读性、可维护性也更强，并且语法非常简洁。因此，本书使用YAML格式作为配置文件。但，yml有严格的缩进，并且key与value之间使用 : 分隔，冒号后的空格不能少，请大家注意。

测试

访问 http://localhost:8000/users/1 ，可获得结果：

• {"id":1,"username":"account1","name":"张三","age":20,"balance":100.00}

编写服务消费者【电影微服务】

我们已经编写了一个服务提供者（用户微服务），本节来编写一个服务消费者（电影微服务）。该服务非常简单，它使用RestTemplate调用用户微服务的API，从而查询指定id的用户信息。

1 创建一个Maven项目，ArtifactId是 microservice-simple-consumer-movie 。

2 加依赖：

• <dependency>
•   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
•   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
• </dependency>

3 创建实体类：

• @Data
• @AllArgsConstructor
• @NoArgsConstructor
• public class User {
•   private Long id;
•   private String username;
•   private String name;
•   private Integer age;
•   private BigDecimal balance;
• }

4 创建启动类：

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

5 创建Controller：

• @RequestMapping("/movies")
• @RestController
• public class MovieController {
•   @Autowired
•   private RestTemplate restTemplate;
•   @GetMapping("/users/{id}")
•   public User findById(@PathVariable Long id) {
•     // 这里用到了RestTemplate的占位符能力
•     User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost:8000/users/{id}", User.class, id);
•     // ...电影微服务的业务...
•     return user;
•   }
• }

由代码可知，Controller使用RestTemplate调用用户微服务的RESTful API。

6 编写配置文件 application.yml ：

• server:
•   port: 8010

拓展阅读

本文使用RestTemplate实现了基于HTTP的远程调用，事实上，Spring 5开始，WebFlux提供了Reactive的Web Client： WebClinet ，使用方式和RestTemplate基本类似，但性能更强，吞吐更好。有兴趣的可前往https://docs.spring.io/spring/do ... flux-client-builder 了解。在这里，笔者对WebClient做了一些简单的封装，也可关注：https://github.com/itmuch/thor-t ... /WebClientUtil.java

测试

访问： http://localhost:8010/movies/users/1 ，结果如下：

• {"id":1,"username":"account1","name":"张三","age":20,"balance":100.00}

存在的问题

至此，我们已经实现了这个最简单的分布式应用，应用之间通过HTTP通信。代码非常简单，但这些简单的代码里，存在着若干问题：

1 应用没有监控，没有画板，一切指标都没有。在这个Growth Hack逐渐成为主流的时代，不弄个Dashboard把系统压力、QPS、CPU、内存、日活啥的可视化，你好意思出来混吗……

2 地址硬编码问题——电影微服务中将用户微服务的地址写死，如果用户微服务地址发生变化，难道要重新上线电影微服务吗？

你可能会质疑：用户微服务地址为什么会变，让它保持不变就行了啊，这不是问题。这里举两个例子：

例1：如果你用Docker，那么地址几乎每次启动都会变……

例2：你之前用的是TXYun，后来你想把用户微服务迁移到Aliyun。这个时候IP就会发生变化。我相信你不会乐意找到哪些服务调用了用户微服务的接口，然后所有调用用户微服务的服务统一修改地址……

3 负载均衡如何考虑？难道得在电影微服务和用户微服务之间加个NGINX做负载均衡吗？听起来是可行的，但如果有10000+服务（这并不夸张，我司的微服务数目是这个数字乘以N，N >= m，哈哈哈）那这个NGINX的配置得有多复杂……

4 服务之间没有容错机制，相信对技术有激情的你已经不止一次听过容错、降级、fallback、回退之类的词汇。

5 如果应用发生故障，你怎么迅速找到问题所在？

6 用户认证和授权呢？被狗吃了吗？

如上词汇，你可能看得懂，你也可能看不懂。没有关系，请继续阅读，笔者将会用通俗的语言去描述，在你看完本系列后，你会知道，原来那些所谓的高大上的理论、术语、技术，原来也就是这么回事儿。

配套代码

GitHub：

•  
  https://github.com/eacdy/spring-cloud-study/tree/master/2018-Finchley/microservice-simple-provider-user
•  
  https://github.com/eacdy/spring-cloud-study/tree/master/2018-Finchley/microservice-simple-consumer-movie

Gitee：

•  
  https://gitee.com/itmuch/spring-cloud-study/tree/master/2018-Finchley/microservice-simple-provider-user
•  
  https://gitee.com/itmuch/spring-cloud-study/tree/master/2018-Finchley/microservice-simple-consumer-movie

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