SpringCloud之认识微服务

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提示：以下是本篇文章正文内容，SpringCloud系列学习将会持续更新

注意： 此阶段学习推荐的电脑配置，至少配备4核心CPU（主频3.0Ghz以上）+16GB内存，否则卡到你怀疑人生。

前面我们讲解了 SpringBoot 框架，通过使用 SpringBoot 框架，我们的项目开发速度可以说是得到了质的提升。同时，我们对于项目的维护和理解，也会更加的轻松。可见，SpringBoot 为我们的开发带来了巨大便捷。而这一部分，我们将基于 SpringBoot，继续深入到企业实际场景，探讨微服务架构下的 SpringCloud。这个部分我们会更加注重于架构设计上的讲解，弱化实现原理方面的研究。

一、传统项目转型

要说近几年最火热的话题，那还得是微服务，那么 什么是微服务 呢？

我们可以先从技术的演变开始看起： 在我们学习 JavaWeb 之后，一般的网站开发模式为 Servlet + JSP。后来我们在学习了 SSM 之后，进行了前后端分离。通过使用 SpringBoot，我们几乎可以很快速地开发一个高性能的单体应用，只需要启动一个服务端，我们整个项目就开始运行了，各项功能融于一体，开发起来也更加轻松。

但是随着我们项目的不断扩大，单体应用似乎显得有点乏力了。

随着越来越多的功能不断地加入到一个 SpringBoot 项目中，随着接口不断增加，整个系统就要在同一时间内响应更多类型的请求，显然，这种扩展方式是不可能无限使用下去的，总有一天，这个 SpringBoot 项目会庞大到运行缓慢。并且所有的功能如果都集成在单端上，那么所有的请求都会全部汇集到一台服务器上，对此服务器造成巨大压力。

传统单体架构应用随着项目规模的扩大，实际上会暴露越来越多的问题，尤其是一台服务器无法承受庞大的单体应用部署，并且单体应用的维护也会越来越困难，我们得寻找一种新的开发架构来解决这些问题了。

Martin Fowler 在2014年提出了“微服务”架构，它是一种全新的架构风格。

• 微服务把一个庞大的单体应用拆分为一个个的小型服务。比如我们原来的图书管理项目中，有登录、注册、添加、删除、搜索等功能，那么我们可以将这些功能单独做成一个个小型的 SpringBoot 项目，独立运行。
• 每个小型的微服务都可以独立部署和升级。这样就算整个系统崩溃，那么也只会影响一个服务的运行。
• 微服务之间使用 HTTP 进行数据交互，不再是单体应用内部交互了。虽然这样会显得更麻烦，但是带来的好处也是很直接的，甚至能突破语言限制，使用不同的编程语言进行微服务开发，只需要使用 HTTP 进行数据交互即可。
• 我们可以同时购买多台主机来分别部署这些微服务。这样单机的压力就被分散到多台机器，并且每台机器的配置不一定需要太高，这样就能节省大量的成本，同时安全性也得到很大的保证。
  甚至同一个微服务可以同时存在多个，这样当其中一个服务器出现问题时，其他服务器也在运行同样的微服务，这样就可以保证一个微服务的 高可用。

可见，采用微服务架构，更加能够应对当今时代下的种种考验，传统项目的开发模式，需要进行架构上的升级。

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二、走进 SpringCloud

前面我们介绍了微服务架构的优点，那么同样也存在着诸多的问题：

• 要实现微服务并不是说只需要简单地将项目进行拆分，我们还需要考虑对各个微服务进行管理、监控等，这样我们才能够及时地寻找和排查问题。因此微服务往往需要的是一整套解决方案，包括服务注册和发现、容灾处理、负载均衡、配置管理等。
• 它不像单体架构那种方便维护，由于部署在多个服务器，我们不得不去保证各个微服务能够稳定运行，在管理难度上肯定是高于传统单体应用的。
• 在分布式的环境下，单体应用的某些功能可能会变得比较麻烦，比如 分布式事务。

所以，为了更好地解决这些问题，SpringCloud 正式登场。

SpringCloud 是 Spring 提供的一套分布式解决方案，集合了一些大型互联网公司的开源产品，包括诸多组件，共同组成 SpringCloud 框架。并且，它利用 Spring Boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、熔断机制、数据监控等，都可以用 Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署。

由于中小型公司没有独立开发自己的分布式基础设施的能力，使用 SpringCloud 解决方案能够以最低的成本应对当前时代的业务发展。

可以看到，SpringCloud 整体架构的亮点是非常明显的，分布式架构下的各个场景，都有对应的组件来处理，比如基于 Netflix（奈飞）的开源分布式解决方案提供的组件：

• Eureka - 实现服务治理（服务注册与发现），我们可以对所有的微服务进行集中管理，包括他们的运行状态、信息等。
• Ribbon - 提供客户端的软件负载均衡算法（现在被SpringCloudLoadBalancer取代）。
• Hystrix - 断路器，保护系统，控制故障范围。暂时可以跟家里电闸的保险丝类比，当触电危险发生时能够防止进一步的发展。
• Zuul - 具有api网关，路由，负载均衡等多种作用。就像我们的路由器，可能有很多个设备都连接了路由器，但是数据包要转发给谁则是由路由器在进行（已经被SpringCloudGateway取代）。
• Config - 配置管理，可以实现配置文件集中管理。

当然，这里只是进行简单的了解即可，实际上微服务的玩法非常多，我们后面的学习中将会逐步进行探索。

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三、微服务项目搭建

现在我们重新设计一下图书管理系统项目，将原有的大型进行拆分 。一定要尽可能保证单一职责，相同的业务不要在多个微服务中重复出现。如果出现需要借助其他业务完成的服务，那么可以使用服务之间相互调用的形式来实现：

• 验证服务：用于处理用户注册、登录、密码重置等，反正就是一切与账户相关的内容，包括用户信息获取等。
• 图书管理服务：用于进行图书添加、删除、更新等操作，图书管理相关的服务，包括图书的存储等和信息获取。
• 图书借阅服务：交互性比较强的服务，需要和登陆验证服务和图书管理服务进行交互。

3.1 创建一个 SpringBoot 项目

①我们首先创建一个普通的SpringBoot项目：

②然后不需要勾选任何依赖，直接创建即可，项目创建完成并初始化后，我们删除父工程的无用文件，只保留必要文件，像下面这样：

3.2 创建三个 Maven 子工程

①接着我们就可以按照我们划分的服务，创建子工程了，创建一个新的 Maven 项目，注意父项目要指定为我们一开始创建的项目，子项目命名随意：

②子项目创建好之后，接着我们在子项目中创建 SpringBoot 的启动主类：

③接着我们点击运行，即可启动子项目了，实际上这个子项目就一个最简单的 SpringBoot web 项目，注意启动之后最下方有弹窗，我们点击 “Use service”，这样我们就可以在控制台的services项实时查看大项目中的微服务了：

3.3 为子工程创建 application.yml

①接着我们以同样的方法，创建其他的子项目，注意我们最好将其他子项目的端口设置的不一样，不然会导致端口占用，我们分别为它们创建application.yml文件：

②接着我们来尝试启动一下这三个服务，正常情况下都是可以直接启动的：

可以看到它们分别运行在不同的端口上，这样，就方便不同的程序员编写不同的服务了，提交当前项目代码时的冲突率也会降低。

③后续用需要连接数据库，添加数据源信息：

spring:datasource:driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/library?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghaiusername: rootpassword: 123456

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3.4 引入依赖

父项目 pom.xml：

首先在父项目中添加 MySQL 驱动和 Lombok 依赖，因为这两个几乎所有项目都会用到。

<dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.24</version>
</dependency>
<dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>5.1.47</version>
</dependency>

由于不是所有的子项目都需要用到 Mybatis，我们在父项目中只进行版本管理即可：

<dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.2.2</version></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>

子项目 pom.xml：
我们在子项目中添加 web 和 mybatis 的依赖：(每个子项目各自添加自己需要的依赖)

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

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3.5 数据库 建库建表

①user 表：

②book 表：

③borrow 表：

添加外键：

添加唯一索引：

可以直接执行 sql 语句:

CREATE SCHEMA `library` DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 ;CREATE TABLE `library`.`user` (`uid` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` VARCHAR(45) NOT NULL,`age` INT NOT NULL,`sex` ENUM('男', '女') NOT NULL,PRIMARY KEY (`uid`));CREATE TABLE `library`.`book` (`bid` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,`title` VARCHAR(45) NOT NULL,`desc` VARCHAR(45) NOT NULL,PRIMARY KEY (`bid`));CREATE TABLE `library`.`borrow` (`id` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,`uid` INT NOT NULL,`bid` INT NOT NULL,PRIMARY KEY (`id`),INDEX `f_uid_idx` (`uid` ASC) COMMENT '外键连接user表中的uid',INDEX `f_bid_idx` (`bid` ASC) COMMENT '外键连接book表中的bid',UNIQUE INDEX `unique_bid_uid` (`uid` ASC, `bid` ASC) COMMENT '唯一索引：uid和bid的组合不重复',CONSTRAINT `f_uid`FOREIGN KEY (`uid`)REFERENCES `library`.`user` (`uid`)ON DELETE NO ACTIONON UPDATE NO ACTION,CONSTRAINT `f_bid`FOREIGN KEY (`bid`)REFERENCES `library`.`book` (`bid`)ON DELETE NO ACTIONON UPDATE NO ACTION);

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3.6 编写业务

我们来写用户查询相关的业务：

实体类：

@Data
public class User {private int uid;private String name;private int age;private String sex;
}

持久层： mapper 接口

@Repository
@Mapper
public interface UserMapper {@Select("select * from user where uid = #{uid}")User getUserById(int uid);
}

service 业务层： 具体业务逻辑

public interface UserService {User getUserById(int uid);
}

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {@Resourceprivate UserMapper userMapper;@Overridepublic User getUserById(int uid) {return userMapper.getUserById(uid);}
}

Controller 控制层： 请求和响应

@RestController
public class UserController {@Resourceprivate UserService userService;@GetMapping("/user/{uid}")public User findUserById(@PathVariable("uid") int uid) {return userService.getUserById(uid);}
}

现在我们访问即可拿到数据：

其它子工程也是同样的逻辑编写业务。这样，我们一个完整项目的就拆分成了多个微服务，不同微服务之间是独立进行开发和部署的。

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总结:
提示：这里对文章进行总结：
本文是对SpringCloud的学习，认识什么是微服务、它的优缺点，并且认识了微服务架构SpringCloud，介绍了它的五大组件，还有微服务项目搭建的过程。之后的学习内容将持续更新！！！