SpringCloud (1) 服务拆解

1 服务拆解和治理

1.1 服务拆解

微服务的核心就是服务拆分,将传统的大项目拆分为多个微型服务(服务或微服务),实现服务之间"高内聚(微服务职责单一),低耦合(微服务功能相对独立)"的目的

(1) 水平(横向)拆分:先搭出拆分框架,比如【公共服务】(比如:common服务,client服务...)可以作为一层,【业务微服务】可以作为一层

(2) 垂直(竖向)拆分:在水平拆分的基础上,对某一层继续拆分

1.2 服务治理

一旦服务做了拆分,各个服务之间就有了隔离,导致无法直接相互调用,而实现服务之间的相互调用就涉及到服务治理,服务治理包含3个角色:

注册中心:记录并监控各个微服务实例状态(心跳机制),推送服务变更信息

服务提供者:暴露服务接口,供其他微服务调用,当某个提供者有多个实例时,可以利用负载均衡算法,从多实例中选择一个实例提供服务

服务消费者:调用其他微服务接口(提供者和消费者可以同时兼顾)

2 注册中心(Nacos)

它是阿里巴巴的产品,目前已加入SpringCloudAlibaba中

本文介绍的是基于Docker部署的Nacos

2.1 配置数据库(mysql)

新建nacos数据库,nacos数据库中新建下表:

/** Copyright 1999-2018 Alibaba Group Holding Ltd.** Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");* you may not use this file except in compliance with the License.* You may obtain a copy of the License at**      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0** Unless required by applicable law or agreed to in writing, software* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.* See the License for the specific language governing permissions and* limitations under the License.*//******************************************/
/*   表名称 = config_info                  */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'group_id',`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',`c_desc` varchar(256) DEFAULT NULL COMMENT 'configuration description',`c_use` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT 'configuration usage',`effect` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '配置生效的描述',`type` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '配置的类型',`c_schema` text COMMENT '配置的模式',`encrypted_data_key` varchar(1024) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '密钥',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfo_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info';/******************************************/
/*   表名称 = config_info_aggr             */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_aggr` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`datum_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'datum_id',`content` longtext NOT NULL COMMENT '内容',`gmt_modified` datetime NOT NULL COMMENT '修改时间',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfoaggr_datagrouptenantdatum` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`datum_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='增加租户字段';/******************************************/
/*   表名称 = config_info_beta             */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_beta` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`beta_ips` varchar(1024) DEFAULT NULL COMMENT 'betaIps',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',`encrypted_data_key` varchar(1024) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '密钥',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfobeta_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_beta';/******************************************/
/*   表名称 = config_info_tag              */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_tag` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',`tag_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'tag_id',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfotag_datagrouptenanttag` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`tag_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_tag';/******************************************/
/*   表名称 = config_tags_relation         */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_tags_relation` (`id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'id',`tag_name` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'tag_name',`tag_type` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT 'tag_type',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',`nid` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'nid, 自增长标识',PRIMARY KEY (`nid`),UNIQUE KEY `uk_configtagrelation_configidtag` (`id`,`tag_name`,`tag_type`),KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_tag_relation';/******************************************/
/*   表名称 = group_capacity               */
/******************************************/
CREATE TABLE `group_capacity` (`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',`group_id` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Group ID，空字符表示整个集群',`quota` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额，0表示使用默认值',`usage` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',`max_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限，单位为字节，0表示使用默认值',`max_aggr_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数，，0表示使用默认值',`max_aggr_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限，单位为字节，0表示使用默认值',`max_history_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_group_id` (`group_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='集群、各Group容量信息表';/******************************************/
/*   表名称 = his_config_info              */
/******************************************/
CREATE TABLE `his_config_info` (`id` bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT 'id',`nid` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'nid, 自增标识',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',`op_type` char(10) DEFAULT NULL COMMENT 'operation type',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',`encrypted_data_key` varchar(1024) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '密钥',PRIMARY KEY (`nid`),KEY `idx_gmt_create` (`gmt_create`),KEY `idx_gmt_modified` (`gmt_modified`),KEY `idx_did` (`data_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='多租户改造';/******************************************/
/*   表名称 = tenant_capacity              */
/******************************************/
CREATE TABLE `tenant_capacity` (`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',`tenant_id` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Tenant ID',`quota` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额，0表示使用默认值',`usage` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',`max_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限，单位为字节，0表示使用默认值',`max_aggr_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数',`max_aggr_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限，单位为字节，0表示使用默认值',`max_history_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='租户容量信息表';CREATE TABLE `tenant_info` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`kp` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'kp',`tenant_id` varchar(128) default '' COMMENT 'tenant_id',`tenant_name` varchar(128) default '' COMMENT 'tenant_name',`tenant_desc` varchar(256) DEFAULT NULL COMMENT 'tenant_desc',`create_source` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'create_source',`gmt_create` bigint(20) NOT NULL COMMENT '创建时间',`gmt_modified` bigint(20) NOT NULL COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_tenant_info_kptenantid` (`kp`,`tenant_id`),KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='tenant_info';CREATE TABLE `users` (`username` varchar(50) NOT NULL PRIMARY KEY COMMENT 'username',`password` varchar(500) NOT NULL COMMENT 'password',`enabled` boolean NOT NULL COMMENT 'enabled'
);CREATE TABLE `roles` (`username` varchar(50) NOT NULL COMMENT 'username',`role` varchar(50) NOT NULL COMMENT 'role',UNIQUE INDEX `idx_user_role` (`username` ASC, `role` ASC) USING BTREE
);CREATE TABLE `permissions` (`role` varchar(50) NOT NULL COMMENT 'role',`resource` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'resource',`action` varchar(8) NOT NULL COMMENT 'action',UNIQUE INDEX `uk_role_permission` (`role`,`resource`,`action`) USING BTREE
);

2.2 Docker中部署Nacos

2.2.1 拉取Nacos镜像

docker pull nacos/nacos-server

2.2.2 配置docker-compose.yml

services:nacos:  #如果是集群模式就用nacos1,nacos2,nacos3....    #云服务器内存最低选4G的image: nacos/nacos-servercontainer_name: nacos_containerrestart: always  #开机自启ports:- "8848:8848" #界面访问端口- "9848:9848" #程序使用grpc连接的端口- "9849:9849" #environment:MODE: standalone  #standalone表示单机模式,集群模式用clusterPREFER_HOST_MODE: hostname  #支持IP还是域名模式(默认ip),体现在访问地址时地址栏的显示(hostname显示会更简洁一点)#数据库用mysqlSPRING_DATASOURCE_PLATFORM: mysqlMYSQL_SERVICE_HOST: 123.123.123.123MYSQL_SERVICE_PORT: 3306MYSQL_SERVICE_DB_NAME: nacosMYSQL_SERVICE_USER: rootMYSQL_SERVICE_PASSWORD: 123456MYSQL_DB_PARAM: "characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=Asia/Shanghai"  # 设置mysql的连接参数volumes:- "/root/docker_nacos/logs:/home/nacos/logs"networks:- sunner_network

2.2.3 生成nacos容器

利用nacos镜像和docker-compose.yml生成nacos容器

docker compose up -d

3 服务注册

3.1 引入依赖

父工程依赖管理:

<!--spring cloud-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>2022.0.4</version><type>pom</type><scope>import</scope>
</dependency><!--spring cloud alibaba(可以管理nacos注册,发现版本)-->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2022.0.0.0</version><type>pom</type><scope>import</scope>
</dependency>

子项目引入依赖:

<!--nacos"注册,发现"(被spring cloud alibaba管理版本)-->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

3.2 配置application.yaml

spring:application:name: engineering  #微服务名称cloud:nacos:server-addr: 118.89.91.89:8848

3.3 访问nacos(8848端口)

nacos是根据微服务名划分组别,因此即使多个同名的微服务部署在不同地址的服务器上,也会被nacos归为一组,当调用者调用此微服务时,nacos会根据负载均衡算法,从这组微服务中取出一个供调用者去调用

4 服务发现(OpenFeign)

OpenFeign是一个声明式的http客户端,是SpringCloud在Eureka公司开源的Feign的基础上改造而来

4.1 调用微服务流程

①服务调用者去Nacos中获取某个微服务的分组列表

②微服务的分组列表中,利用"负载均衡"算法获取一个"包含HTTP的微服务请求地址"

③向获取的微服务发起http请求

4.2 引入依赖

<!--nacos"注册,发现"(被spring cloud alibaba管理版本)-->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency><!--OpenFeign-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency><!--负载均衡(从获取的某微服务的列表中,利用负载均衡算法,选择其中一个微服务去调用)-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId> <!--早期用的是Ribbon-->
</dependency>

4.3 通过@EnableFeignClients注解,开启OpenFeign功能

/*** 启动SpringBoot项目的主入口程序*/
@MapperScan({"xyz.aboluo.cloud_test.dao"})  //dao接口包扫描
@EnableFeignClients("xyz.aboluo.cloud_test.client")  //配置包扫描,扫描不到的Client不生效,也无法通过@Autowired进行注入
@SpringBootApplication(scanBasePackages = "xyz.aboluo.cloud_test")  //标记这是一个SpringBoot应用
public class MainApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext iocContext = SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
//            Teacher teacher = iocContext.getBean(Teacher.class);}
}

4.4 编写FeignClient

注意事项:

①@FeignClient只会提供从nacos中获取的某个engineering实例的"IP地址+端口",不会提供"项目路径"

②需要明确注明@GetMapping或@PostMapping,不要使用@RequestMapping

③注解@PostMapping需要提供"项目路径+接口路径",拼接后就形成"IP地址+端口+项目路径+接口路径"

/*@FeignClient只会提供从nacos中获取的某个engineering实例的"IP地址+端口",不会提供"项目路径"*/
@FeignClient(value = "engineering")
public interface EngineeringClient {/*** 需要提供"项目路径+接口路径",拼接后就形成"IP地址+端口+项目路径+接口路径"* 需要明确使用@GetMapping@PostMapping,不要使用@RequestMapping*/@PostMapping("/engineering/alWindow/queryAlWindow.do")Result queryAlWindow(@RequestBody AlWindow alWindow);
}

4.5 使用FeignClient,实现远程调用

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class EngineeringTestController {@Autowiredprivate EngineeringClient engineeringClient;@RequestMapping("/callEngineering.do")public Result queryAlWindow(@RequestBody AlWindow alWindow) {Result result = engineeringClient.queryAlWindow(alWindow);return Result.success(result);}
}

4.6 OpenFeign连接池

OpenFeign最终发起远程调用是通过Client,而每次调用都需要重新创建Client对象进行连接,非常消耗资源,效率低,因此需要用到连接池(可以选择Apache HttpClient或OKHttp)

4.6.1 引入依赖

<!--ok-http连接池-->
<dependency><groupId>io.github.openfeign</groupId><artifactId>feign-okhttp</artifactId>
</dependency>

4.6.2 开启连接池功能

spring:application:name: cloud_test  #微服务名称cloud:nacos:server-addr: 123.123.123.123:8848openfeign:okhttp:enabled: true

5 服务拆解优化

给所有需要提供微服务接口暴露(服务提供者)的方法上增加"支持Client"的注解,提醒开发者,如果此方法发生改变时,还需要去改变对应的Client

5.1 微服务拆解问题

假设有3个微服务A、B、C,在B和C中都需要调用A,因此在B和C中都要写一个AClient供B或C的接口调用,并且要在B和C中添加Apojo

此时就有2个问题:

①重复编写AClient和Apojo

②一旦A中的接口或pojo发生变化,B和C中的AClient或Apojo都需要做修改,导致微服务之间的耦合度高

5.2 拆解优化的2种思路

5.2.1 思路1(一拆三)

单体项目拆分为多个服务a、b、c......,每个服务再拆分为3个服务:

①pojo服务:向其他微服务提供"对象关系映射(ORM)类"

②client服务:向其他微服务提供"调用本服务接口的Client"

③business服务:放置本服务的业务代码

如果a是服务提供者,b、c是服务消费者,此时b和c就需要用到a中的pojo和client,此时只需要在b服务和c服务的pom.xml中引入a_pojo和a_client的依赖(此时b的子项目b_business和c的子项目c_business也同步引入了对应依赖)

优点:①解决了重复编写pojo和client的问题 ②因为所有pojo和client都在a中进行维护,解决了高耦合问题

5.2.2 思路2(归总)

新建一个client项目:

①将所有微服务的pojo都写在此项目的pojos文件夹下的对应文件夹里

②将所有微服务的Client都写在此项目的clients文件夹里

③微服务的pom.xml中引入client的依赖

④在"服务消费者"的启动类上加上@EnableFeignClients("xyz.aboluo.client.clients")

水平拆分:

水平A:公共模块作为一层

水平B:业务模块作为一层

垂直拆分:在水平拆分的基础上继续拆分

公共模块:client模块,common模块.......

业务模块:a模块、b模块、c模块......