一、微服务架构概念（Martin Fowler关于微服务论文）

微服务架构是使用一套小服务来开发单个应用的方式或途径，每个服务基于单一业务能力构建，运行在自己的进程中，并使用轻量级机制通信，通常是HTTP API，并能够通过自动化部署机制来独立部署。这些服务可以使用不同的编程语言实现，以及不同数据存储技术，并保持最低限度的集中式管理。

马丁福勒：

二、微服务

微服务化的核心就是将传统的一站式应用，根据业务拆分成一个一个的服务，彻底地去耦合,每一个微服务提供单个业务功能的服务，一个服务做一件事，从技术角度看就是一种小而独立的处理过程，类似进程概念，能够自行单独启动或销毁，拥有自己独立的数据库。

1、SpringCloud微服务结构图

2、微服务的特点

技术维度理解：

三、微服务技术栈

微服务条目    落地技术    
服务开发    Springboot、Spring、SpringMVC    
服务配置与管理    Netflix公司的Archaius、阿里的Diamond等    
服务注册与发现    Eureka、Consul、Zookeeper等    
服务调用    Rest、RPC、gRPC    
服务熔断器    Hystrix、Envoy等    
负载均衡    Ribbon、Nginx等    
服务接口调用(客户端调用服务的简化工具)    Feign等    
消息队列    Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ等    
服务配置中心管理    SpringCloudConfig、Chef等    
服务路由（API网关）    Zuul等    
服务监控    Zabbix、Nagios、Metrics、Spectator等    
全链路追踪    Zipkin，Brave、Dapper等    
服务部署    Docker、OpenStack、Kubernetes等    
数据流操作开发包    SpringCloud Stream（封装与Redis,Rabbit、Kafka等发送接收消息）    
事件消息总线    Spring Cloud Bus    

四、SpringCloud入门概述

1、SpringCloud是什么

2、SpringCloud和SpringBoot是什么关系

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、微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等等集成服务

SpringBoot可以离开SpringCloud独立使用开发项目，但是SpringCloud离不开SpringBoot，属于依赖的关系.

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框架。

3、RestTemplate

• RestTemplate提供了多种便捷访问远程Http服务的方法， 是一种简单便捷的访问restful服务模板类，是Spring提供的用于访问Rest服务的客户端模板工具集。
• 使用restTemplate访问restful接口非常的简单粗暴无脑。(url, requestMap, ResponseBean.class)这三个参数分别代表 REST请求地址、请求参数、HTTP响应转换被转换成的对象类型。

四、Eureka服务注册与发现

1. Eureka是什么
Eureka是Netflix的一个子模块，也是核心模块之一。Eureka是一个基于REST的服务，用于定位服务，以实现云端中间层服务发现和故障转移。服务注册与发现对于微服务架构来说是非常重要的，有了服务发现与注册，只需要使用服务的标识符，就可以访问到服务，而不需要修改服务调用的配置文件了。功能类似于dubbo的注册中心，比如Zookeeper。

2. Eureka的基本架构 

Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务注册和发现(请对比Zookeeper)。

Eureka 采用了 C-S 的设计架构。Eureka Server 作为服务注册功能的服务器，它是服务注册中心。

而系统中的其他微服务，使用 Eureka 的客户端连接到 Eureka Server并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。SpringCloud 的一些其他模块（比如Zuul）就可以通过 Eureka Server 来发现系统中的其他微服务，并执行相关的逻辑。

Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client
Eureka Server提供服务注册服务
各个节点启动后，会在EurekaServer中进行注册，这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息，服务节点的信息可以在界面中直观的看到。

EurekaClient是一个Java客户端，用于简化Eureka Server的交互，客户端同时也具备一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。在应用启动后，将会向Eureka Server发送心跳(默认周期为30秒)。如果Eureka Server在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳，EurekaServer将会从服务注册表中把这个服务节点移除（默认90秒）。

3. Eureka Server

server:port: 7010eureka:instance:hostname: localhost  #eureka服务端的实例名称client:register-with-eureka: false #false表示不向注册中心注册自己fetch-registry: false #false表示自己端就是注册中心，我的职责就是维护服务实例，并不需要去检索服务service-url: #设置与Eureka Server交互的地址，查询服务和注册服务都需要依赖这个地址defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

假如我们需要引入SpringCloud的一个新技术组件，基本上有两步：

1) 新增一个相关的maven坐标

如：Eureka

<!--eureka-server服务端 -->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
</dependency>

2) 在SpringBoot主启动类上面，标注启动该新组件技术的相关注解标签

如：@EnableEurekaServer

No instances available（没有服务被发现） ，因为还没有注册服务进来

4. 将已有的部门微服务注册进Eureka服务中心

<!--将微服务provider侧注册进eureka -->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
<!--actuator监控信息完善-->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
</dependency>

eureka:client: #客户端注册进eureka服务列表内service-url:defaultZone: http://localhost:7010/eureka

@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
@SpringBootApplication
public class DeptProvider8001App {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptProvider8001App.class, args);}
}

重新启动服务：

5. actuator与注册微服务信息完善

（1）主机名称:服务名称 修改

eureka:client: #客户端注册进eureka服务列表内service-url:defaultZone: http://localhost:7010/eurekainstance:instance-id: microservicecloud-dept8001 # 自定义服务名称信息

6. Eureka自我保护

导致触发原因：某时刻某一微服务不可用了，eureka不会立刻清理，依旧会对该微服务的信息进行保存。

什么是自我保护模式？

默认情况下，如果EurekaServer在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳，EurekaServer将会注销该实例（默认90秒）。但是当网络分区故障发生时，微服务与EurekaServer之间无法正常通信，以上行为可能变得非常危险了——因为微服务本身其实是健康的，此时本不应该注销这个微服务。Eureka通过“自我保护模式”来解决这个问题——当EurekaServer节点在短时间内丢失过多客户端时（可能发生了网络分区故障），那么这个节点就会进入自我保护模式。一旦进入该模式，EurekaServer就会保护服务注册表中的信息，不再删除服务注册表中的数据（也就是不会注销任何微服务）。当网络故障恢复后，该Eureka Server节点会自动退出自我保护模式。

在自我保护模式中，Eureka Server会保护服务注册表中的信息，不再注销任何服务实例。当它收到的心跳数重新恢复到阈值以上时，该Eureka Server节点就会自动退出自我保护模式。它的设计哲学就是宁可保留错误的服务注册信息，也不盲目注销任何可能健康的服务实例。一句话讲解：好死不如赖活着。

综上，自我保护模式是一种应对网络异常的安全保护措施。它的架构哲学是宁可同时保留所有微服务（健康的微服务和不健康的微服务都会保留），也不盲目注销任何健康的微服务。使用自我保护模式，可以让Eureka集群更加的健壮、稳定。

在Spring Cloud中，可以使用eureka.server.enable-self-preservation = false 禁用自我保护模式（不推荐）。

7. 服务发现Discovery

对于注册进eureka里面的微服务，可以通过服务发现来获得该服务的信息

@Autowiredprivate DiscoveryClient client;@GetMapping(value = "dept/discovery")public Object discovery() {List<String> services = client.getServices(); //eureka中注册的微服务System.out.println("--------" + services);List<ServiceInstance> instances = client.getInstances("microservicecloud-dept8001");for(ServiceInstance s : instances) {System.out.println(s.getServiceId() + "\t" + s.getHost() + "\t" + s.getPort() + "\t" + s.getUri());}return this.client;}

@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class DeptProvider8001App {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptProvider8001App.class, args);}
}

//测试@EnableDiscoveryClient,消费端可以调用服务发现@GetMapping("/consumer/dept/discovery")public Object discovery() {return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX + "/dept/discovery", Object.class);}

8. Eureka集群配置

（1）新建microservicecloud-eureka-7020/microservicecloud-eureka-7030

（2）修改域名映射配置

找到C:\Windows\System32\drivers\etc路径下的hosts文件

（3）3台eureka服务器的yml配置

server:port: 7010eureka:instance:hostname: eureka7010.com  #eureka服务端的实例名称client:register-with-eureka: false #false表示不向注册中心注册自己fetch-registry: false #false表示自己端就是注册中心，我的职责就是维护服务实例，并不需要去检索服务service-url: #设置与Eureka Server交互的地址，查询服务和注册服务都需要依赖这个地址# 单机配置defaultZone# defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/defaultZone: http://eureka7020.com:7020/eureka/, http://eureka7030.com:7030/eureka/

（4）微服务发布到上面3台eureka集群配置中

eureka:client: #客户端注册进eureka服务列表内service-url:defaultZone: http://eureka7010.com:7010/eureka/, http://eureka7020.com:7020/eureka/, http://eureka7030.com:7030/eureka/instance:instance-id: microservicecloud-dept8001 # 自定义服务名称信息prefer-ip-address: true # 访问路径可以显示ip地址

eureka集群配置成功：

五、作为注册中心，Eureka比Zookeeper好在哪里

1. Eureka遵守AP原则

CPA原则，指的是在一个分布式系统中，Consistency（一致性）、Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可兼得。

由于分区容错性P在是分布式系统中必须要保证的，因此我们只能在A和C之间进行权衡。

Zookeeper保证的是CP, Eureka则是AP。

 因此，Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况，而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。

六、Ribbon负载均衡

Spring Cloud Ribbon 是基于客户端负载均衡工具。

简单的说，Ribbon是Netflix发布的开源项目，主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法，将Netflix的中间层服务连接在一起。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时，重试等。简单的说，就是在配置文件中列出Load Balancer（简称LB）后面所有的机器，Ribbon会自动的帮助你基于某种规则（如简单轮询，随机连接等）去连接这些机器。我们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

1. Rabbon配置初步

1.1 修改microservicecloud-consumer-dept-80工程

（1）修改pom文件

<!-- Ribbon相关 --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId></dependency>

（2）修改application.yml ，追加eureka的服务注册地址

server:port: 80eureka:client:register-with-eureka: falseservice-url:defaultZone: http://eureka7010.com:7010/eureka/, http://eureka7020.com:7020/eureka, http://eureka7030.com:7030/eureka

完成真正的通过微服务名字从eureka上找到并访问。

@RestController
public class DeptConsumerController {//private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";private static final String REST_URL_PREFIX = "http://MICROSERVICECLOUD-PROVIDER-DEPT";

小总结：Ribbon和Eureka整合后Consumer可以直接调用服务而不用再关心地址和端口号。

1.2 启动集群服务

总结：Ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端组件，他可以和其他所需请求的客户端结合使用，和eureka结合只是其中的一个实例。

2. Ribbon核心组件IRule

七、Feign负载均衡

 Feign是一个声明式的Web服务客户端，使得编写Web服务客户端变得非常容易，只需要创建一个接口，然后在上面添加注解即可。

package com.dhu.springcloud.service;import com.dhu.springcloud.entity.Dept;
import org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;import java.util.List;/*** @author zhou* @create 2020/7/7*/
@FeignClient(value = "microservicecloud-provider-dept")
public interface DeptClientService {@RequestMapping(value = "/dept/get/{id}",method = RequestMethod.GET)Dept get(@PathVariable("id") long id);@RequestMapping(value = "/dept/list",method = RequestMethod.GET)List<Dept> list();@RequestMapping(value = "/dept/add",method = RequestMethod.POST)boolean add(Dept dept);}

@RestController
public class DeptConsumerController {@Autowiredprivate DeptClientService service;@RequestMapping(value = "/consumer/dept/get/{id}")public Dept get(@PathVariable("id") Long id){return this.service.get(id);}@RequestMapping(value = "/consumer/dept/list")public List<Dept> list(){return this.service.list();}@RequestMapping(value = "/consumer/dept/add")public Object add(Dept dept){return this.service.add(dept);}}

package com.dhu.springcloud;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.feign.EnableFeignClients;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients(value = "com.dhu.springcloud")
public class ConsumerDept80FeignApp {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ConsumerDept80FeignApp.class, args);}}

八、Hystrix断路器

分布式系统面临的问题
复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖关系，每个依赖关系在某些时候将不可避免地失败。

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库，在分布式系统里，许多依赖不可避免的会调用失败，比如超时、异常等，Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下，不会导致整体服务失败，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。

“断路器”本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选响应（FallBack），而不是长时间的等待或者抛出调用方无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间、不必要地占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

1. 服务雪崩
多个微服务之间调用的时候，假设微服务A调用微服务B和微服务C，微服务B和微服务C又调用其它的微服务，这就是所谓的“扇出”。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用，对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，所谓的“雪崩效应”。

2. 服务熔断

服务熔断
熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。当扇出链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时，会进行服务的降级，进而熔断该节点微服务的调用，快速返回"错误"的响应信息。当检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。在SpringCloud框架里熔断机制通过Hystrix实现。Hystrix会监控微服务间调用的状况，当失败的调用到一定阈值，缺省是5秒内20次调用失败就会启动熔断机制。熔断机制的注解是@HystrixCommand。

package com.dhu.springcloud.controller;import com.dhu.springcloud.entity.Dept;
import com.dhu.springcloud.service.DeptService;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;import java.util.List;/*** @author zhou* @create 2020/6/9*/
@RestController
public class DeptController {@Autowiredprivate DeptService service;@RequestMapping(value="/dept/get/{id}",method=RequestMethod.GET)//一旦调用服务方法失败并抛出错误信息后，会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbackMethod@HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrix_Get")public Dept get(@PathVariable("id") Long id){Dept dept =  this.service.get(id);if(null == dept){throw new RuntimeException("该ID："+id+"没有没有对应的信息");}return dept;}public Dept processHystrix_Get(@PathVariable("id") Long id){return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID："+id+"没有没有对应的信息,null--@HystrixCommand").setDbSource("no this database in MySQL");}
}

package com.dhu.springcloud;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker
@EnableEurekaClient
@EnableDiscoveryClient
public class DeptHystrix8001App {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptHystrix8001App.class, args);}}

3. 服务降级

整体资源快不够了，忍痛将某些服务先关掉，待渡过难关，再开启回来。

服务降级处理是在客户端实现完成的，与服务端没有关系。