第一章 微服务概念

1.0 科普一些术语

科普一下项目开发过程中常出现的术语，方便后续内容的理解。

**服务器：**分软件与硬件，软件：类型tomcat这种跑项目的程序， 硬件：用来部署项目的电脑(一般性能比个人电脑好)

**服务：**操作系统上术语：一个程序，开发中术语：一个能对外提供功能的程序

**微服务：**小的服务，一个完整项目可以拆n个子项目，这些子项目能独立运行，独立对为提供功能。

**节点：**微观上：一个服务，宏观上：一台服务器

**垂直扩展：**垂直扩展是指增强单机硬件性能

**水平扩展：**通过增加更多的服务器或者程序实例来分散负载，从而提升存储能力和计算能力。

**容错率：**允许服务器集群(一堆服务器)错误(异常/故障)出现的范围和概率，

**高内聚低耦合：**内聚–>讲究程序功能独立 耦合—>讲究程序间交互，

​ 以java为例子：高内聚低耦合：讲究类设计时尽量简单(边界清晰/功能简单)，类与类间交互尽可能少(减少类间的相互调用)

**流量：**有很多种说，开发中说的是访问量(请求次数)

**服务间依赖：**项目与项目间的调用，程序与程序间的调用

**资源调度：**各种资源进行合理有效的调节和测量及分析和使用，开发中资源：服务器，内存，CPU，IO等项目运行需要各种软硬件。

**单点：**唯一，开发中的单点：唯一一个mysql数据库，唯一个服务器

**单点故障：**如果项目/程序部署唯一一个服务器，它挂了，那就玩完了

**宕机：**服务器挂了

1.1 单体、分布式、集群

我们学习微服务之前,需要先理解单体、集群、分布式这些概念，这样会帮助我们在学习后面课程会更加容易些.

单体

一个系统业务量很小的时候所有的代码都放在一个项目中就好了，然后这个项目部署在一台服务器上就好了。整个项目所有的服务都由这台服务器提供。这就是单机结构。

单体应用开发简单,部署测试简单.但是存在一些问题,比如:单点问题,单机处理能力有限,当你的业务增长到一定程度的时候，单机的硬件资源将无法满足你的业务需求。

分布式

由于整个系统运行需要使用到Tomcat和MySQL，单台服务器处理的能力有限,2G的内存需要分配给Tomcat和MySQL使用，，随着业务越来越复杂，请求越来越多. 内存越来越不够用了，所以这时候我们就需要进行分布式的部署.

我们进行一个评论的请求，这个请求是需要依赖分布在两台不同的服务器的组件[Tomat和MySQL],才能完成的. 所以叫做分布式的系统.

集群

在上面的图解中其实是存在问题的，比如Tomcat存在单点故障问题，一旦Tomcat所在的服务器宕机不可用了，我们就无法提供服务了,所以针对单点故障问题，我们会使用集群来解决.那什么是集群模式呢?

单机处理到达瓶颈的时候，你就把单机复制几份，这样就构成了一个“集群”。集群中每台服务器就叫做这个集群的一个“节点”，所有节点构成了一个集群。每个节点都提供相同的服务，那么这样系统的处理能力就相当于提升了好几倍（有几个节点就相当于提升了这么多倍）。

但问题是用户的请求究竟由哪个节点来处理呢？最好能够让此时此刻负载较小的节点来处理，这样使得每个节点的压力都比较平均。要实现这个功能，就需要在所有节点之前增加一个“调度者”的角色，用户的所有请求都先交给它，然后它根据当前所有节点的负载情况，决定将这个请求交给哪个节点处理。这个“调度者”有个牛逼了名字——负载均衡服务器。

我们在上面的图中仅展示了Tomcat的集群，如果MySQL压力比较大的情况下，我们也是可以对MySQL进行集群的.

1.2 系统架构演变

​ 随着互联网的发展，网站应用的规模也不断的扩大，进而导致系统架构也在不断的变化。

从互联网早起到现在，系统架构大体经历了下面几个过程:

​ 单体应用架构—>垂直应用架构—>分布式架构—>SOA架构—>微服务架构。

接下来我们就来了解一下每种系统架构是什么样子的， 以及各有什么优缺点。

1.2.1 单体应用架构

​ 互联网早期，一般的网站应用流量较小，只需一个应用，将所有功能代码都部署在一起就可以，这

样可以减少开发、部署和维护的成本。

​ 比如说一个电商系统，里面会包含很多用户管理，商品管理，订单管理，物流管理等等很多模块，

我们会把它们做成一个web项目，然后部署到一台tomcat服务器上。

优点：

• 项目架构简单，小型项目的话， 开发成本低

• 项目部署在一个节点上， 维护方便

缺点：

• 全部功能集成在一个工程中，对于大型项目来讲不易开发和维护

• 项目模块之间紧密耦合，单点容错率低

• 无法针对不同模块进行针对性优化和水平扩展

1.2.2 垂直应用架构

​ 随着访问量的逐渐增大，单一应用只能依靠增加节点来应对，但是这时候会发现并不是所有的模块

都会有比较大的访问量.

​ 还是以上面的电商为例子， 用户访问量的增加可能影响的只是用户和订单模块， 但是对消息模块

的影响就比较小. 那么此时我们希望只多增加几个订单模块， 而不增加消息模块. 此时单体应用就做不

到了， 垂直应用就应运而生了.

​ 所谓的垂直应用架构，就是将原来的一个应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。比如我们可

以将上面电商的单体应用拆分成:

• 电商系统(用户管理 商品管理 订单管理)

• 后台系统(用户管理 订单管理 客户管理)

• CMS系统(广告管理 营销管理)

这样拆分完毕之后，一旦用户访问量变大，只需要增加电商系统的节点就可以了，而无需增加后台

和CMS的节点。

优点：

• 系统拆分实现了流量分担，解决了并发问题，而且可以针对不同模块进行优化和水平扩展

• 一个系统的问题不会影响到其他系统，提高容错率

缺点：

• 系统之间相互独立， 无法进行相互调用

• 系统之间相互独立， 会有重复的开发任务

1.2.3 分布式架构

​ 当垂直应用越来越多，重复的业务代码就会越来越多。这时候，我们就思考可不可以将重复的代码

抽取出来，做成统一的业务层作为独立的服务，然后由前端控制层调用不同的业务层服务呢？

​ 这就产生了新的分布式系统架构。它将把工程拆分成表现层和服务层两个部分，服务层中包含业务

逻辑。表现层只需要处理和页面的交互，业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。

优点：

• 抽取公共的功能为服务层，提高代码复用性

缺点：

• 系统间耦合度变高，调用关系错综复杂，难以维护

1.2.4 SOA架构

​ 在分布式架构下，当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加

一个调度中心对集群进行实时管理。此时，用于资源调度和治理中心(SOA Service Oriented

Architecture，面向服务的架构)是关键。

优点:

• 使用注册中心解决了服务间调用关系的自动调节

缺点:

• 服务间会有依赖关系，一旦某个环节出错会影响较大( 服务雪崩 )

• 服务关系复杂，运维、测试部署困难

1.2.5 微服务架构

微服务架构在某种程度上是面向服务的架构SOA继续发展的下一步，它更加强调服务的"彻底拆分"。

优点：

• 服务原子化拆分，独立打包、部署和升级，保证每个微服务清晰的任务划分，利于扩展

• 微服务之间采用RESTful等轻量级Http协议相互调用

缺点：

• 分布式系统开发的技术成本高（容错、分布式事务等）

1.3 微服务架构介绍

​ 微服务架构， 简单的说就是将单体应用进一步拆分，拆分成更小的服务，每个服务都是一个可以独立运行的项目。

微服务架构的常见问题

一旦采用微服务系统架构，就势必会遇到这样几个问题：

• 这么多小服务，如何管理他们？

• 这么多小服务，他们之间如何通讯？

• 这么多小服务，客户端怎么访问他们？

• 这么多小服务，一旦出现问题了，应该如何自处理？

• 这么多小服务，一旦出现问题了，应该如何排错?

对于上面的问题，是任何一个微服务设计者都不能绕过去的，因此大部分的微服务产品都针对每一个问题提供了相应的组件来解决它们。

1.4 SpringCloud介绍

Spring Cloud是一系列框架的集合。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、断路器、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。

Spring Cloud并没有重复制造轮子，它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来，通过Spring Boot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理，最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。

1.4.1 SpringBoot和SpringCloud有啥关系?

• SpringBoot专注于快速方便的开发单个个体微服务。

• SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架，它将SpringBoot开发的一个个单体微服务整合并管理起来，为各个微服务之间提供，配置管理、服务发现、断路器、路由、事件总线、分布式事务、等等集成服务。

总结: SpringBoot专注于快速、方便的开发单个微服务个体，SpringCloud关注全局的服务治理组件的集合。

1.4.2 SpringCloud版本名称?

因为Spring Cloud不同其他独立项目，它是拥有很多子项目的大项目。所以它是的版本是 版本名+版本号 （如Greenwich.SR6）。
版本名：是伦敦的地铁名
版本号：SR（Service Releases）是固定的 ,大概意思是稳定版本。后面会有一个递增的数字。
所以 Greenwich.SR6就是Greenwich的第6个Release版本。

1.4.3 为什么是SpringCloud ？

目前，业界比较成熟的服务框架有很多，比如：Hessian、CXF、Dubbo、Dubbox、Spring Cloud、gRPC、thrift等技术实现

这里我们为什么选择SpringCloud Alibaba呢，主要因为SpringCloud Netflix的组件：服务注册与发现的 Eureka、服务限流降级的 Hystrix、网关 Zuul都已经停止更新了，当然继续使用是没问题的，只是出现问题，官方不维护，需要自行解决.

第二章 微服务环境搭建

2.1 一些说明

为了方便讲解SpringCloud课程，我们以电商项目2个核心模块：商品模块、订单模块为例子，一一讲解SpringCloud组件的使用。

学习SpringCloud组件要诀：不求甚解

1>能解决啥问题

2>怎么解决(理解原理)

3>API调用(代码怎么写)–建议写3遍–【1遍抄全，2遍思考，3遍掌握】

4>总结，开口表述

5>类比以前代码结构

微服务-----完整项目按功能分类拆分成n个子项目/子模块，这些子模块能对外提供对应的功能。我们称这些服务为微服务

落地到代码：单看子项目，每个子项目就是一个完整项目(springmvc项目)----记住没啥高大上的

商品微服务

• 对外提供查询商品列表接口
• 对外提供查询某个商品信息接口

订单微服务

• 对外提供创建订单接口

服务调用

在微服务架构中，最常见的场景就是微服务之间的相互调用。以下单为例子：客户向订单微服务发起一个下单的请求，在进行保存订单之前需要调用商品微服务查询商品的信息。

一般把调用方称为服务消费者，把被调用方称为服务提供者。

上例中，订单微服务就是服务消费者， 而商品微服务是服务提供者。

2.2 技术选型

持久层: MyBatis-Plus

数据库: MySQL5.7

其他: SpringCloud Alibaba 技术栈

2.3 模块设计

— shop-parent 父工程

​ — shop-product-api 商品微服务api 【存放商品实体】

​ — shop-product-server 商品微服务 【端口:808x】

​ — shop-order-api 订单微服务api 【存放订单实体】

​ — shop-order-server 订单微服务 【端口:809x】

shop-product-server：子项目-商品微服务，对外提供查询商品信息的接口

shop-order-server：子项目-订单微服务，对外提供创建订单的接口

shop-product-api / shop-order-api : 各自微服务依赖的实体类，为啥要拆开？答案是：解耦

此处暂时先记住

2.4 版本说明

​ https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/版本说明

2.5 创建父工程

创建 shop-parent 一个maven工程，然后在pom.xml文件中添加下面内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>cn.xxx</groupId><artifactId>shop-parent</artifactId><version>1.0.0</version><packaging>pom</packaging><!--父工程--><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.2.RELEASE</version></parent><!--依赖版本的锁定--><properties><java.version>1.8</java.version><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding><spring-cloud.version>Hoxton.SR8</spring-cloud.version><spring-cloud-alibaba.version>2.2.3.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud-alibaba.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>
</project>

2.6 创建商品微服务

1.创建shop-product-api项目，然后在pom.xml文件中添加下面内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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"><parent><artifactId>shop-parent</artifactId><groupId>cn.xxx</groupId><version>1.0.0</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>shop-product-api</artifactId><!--依赖--><dependencies><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId><version>3.4.0</version></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency></dependencies></project>

2 创建实体类

//商品
@Getter
@Setter
@ToString
@TableName("t_product")
public class Product implements Serializable {@TableId(type= IdType.AUTO)private Long id;//主键private String name;//商品名称private Double price;//商品价格private Integer stock;//库存
}

3.创建shop-product-server项目，然后在pom.xml文件中添加下面内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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"><parent><artifactId>shop-parent</artifactId><groupId>cn.xxx</groupId><version>1.0.0</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>shop-product-server</artifactId><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.56</version></dependency><dependency><groupId>cn.xxx</groupId><artifactId>shop-product-api</artifactId><version>1.0.0</version></dependency></dependencies>
</project>

4.编写配置文件application.yml

server:port: 8081
spring:application:name: product-servicedatasource:driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql:///shop-product?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=trueusername: rootpassword: admin

5.在数据库中创建shop-product的数据库

CREATE TABLE `t_product` (`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',`name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '商品名称',`price` double(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '商品价格',`stock` int DEFAULT NULL COMMENT '库存',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

INSERT INTO t_product VALUE(NULL,'小米','1000','5000'); 
INSERT INTO t_product VALUE(NULL,'华为','2000','5000'); 
INSERT INTO t_product VALUE(NULL,'苹果','3000','5000'); 
INSERT INTO t_product VALUE(NULL,'OPPO','4000','5000');

6.创建ProductMapper

package cn.xxx.mapper;import cn.xxx.domain.Product;
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;public interface ProductMapper extends BaseMapper<Product> {
}

7.创建ProductService接口和实现类

public interface IProductService extends IService<Product> {
}

@Service
public class ProductServiceImpl extends ServiceImpl<ProductMapper, Product> implements IProductService {
}

8.创建Controller

package cn.xxx.controller;
@RestController
@Slf4j
public class ProductController {@Autowiredprivate ProductService productService;//商品信息查询@RequestMapping("/products/{pid}")public Product findByPid(@PathVariable("pid") Long pid) {log.info("接下来要进行{}号商品信息的查询", pid);Product product = productService.findByPid(pid);log.info("商品信息查询成功,内容为{}", JSON.toJSONString(product));return product;}
}

9.编写启动类ProductServer.java

package cn.xxx;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
@MapperScan("cn.xxx.mapper")
public class ProductServer {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ProductServer.class,args);}
}

10.通过浏览器访问服务

2.7 创建订单微服务

1.创建shop-order-api项目，然后在pom.xml文件中添加下面内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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"><parent><artifactId>shop-parent</artifactId><groupId>cn.xxx</groupId><version>1.0.0</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>shop-order-api</artifactId><!--依赖--><dependencies><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId><version>3.4.0</version></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency></dependencies></project>

2 创建实体类

package cn.xxx.domain;import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;import java.io.Serializable;//订单
@Getter
@Setter
@ToString
@TableName("t_order")
public class Order implements Serializable {<