SpringCloudAlibaba 微服务讲解（三）Nacos Discovery-服务治理

3.1 服务治理

先来思考一个问题，通过上一章的操作，我们已经实现微服务之间的调用，但是我们把服务提供者的网络地址（ip，端口）等硬编码到了代码中，这种做法存在许多问题：

一旦服务提供者地址变化，就需要手工修改代码
一旦是多个服务提供者，无法实现负载均衡功能
一旦服务变得越来越多，人工维护调用关系困难

那么应该怎么解决问题呢，这时候和就需要通过注册中心动态的实现服务治理

什么是服务治理：

服务治理是为微服务架构中最核心的基本模块，用于实现各个微服务的自动化注册与发现

服务注册：在服务治理框架中，都会构建一个注册中心，每个服务单元向注册中心登记自己提供服务的详细信息，并在注册中心形成一张服务的清单，服务注册中心需要以心跳的方式去监测清单中的服务是否可用，如果不可用，需要在服务清单中剔除不可用的服务
服务发现：服务调用方向服务注册中心咨询服务，并获取所有服务的实例清单，实现对具体服务实例的访问

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通过上面的调用图会发现，除了微服务，还有一个组件是服务注册中心，它是微服务架构中非常重要的一个组件，在微服务架构里主要起到协调者的一个作用，注册中心一般包含如下功能：

服务发现
- 服务注册：保存服务提供者和服务调用者的信息
- 服务订阅：服务调用者订阅服务提供者的信息，注册中心向订阅者推送提供者的信息
服务配置
- 配置订阅：服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置
- 配置下发：主动将配置推送给服务提供者和服务调用者
服务健康监测
- 监测服务提供者的健康情况，如果发现异常，执行服务剔除

常见的注册中心

Zookeeper
Zookeeper十一个分布式协调服务框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等
Eureka
Erueka是SpringCloud Netflix的重要组件，主要作用就是做服务注册与发现。但是现在已经闭源
Consul
Consul是基于GO语言开发的开源工具，主要面向分布式，服务话的系统提供服务注册、服务发现和配置管理的功能。Consul的功能都很实用，其中包括：服务注册与发现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心和分布式一致性保证等特征。Consul本身只是一个二进制的可执行文件，所以安装和部署都非常简单，只需要从官网下载后，执行对应的启动脚本即可
Nacos
Nacos是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它是SpringCloud Alibaba 组件之一，负责服务注册发现和服务配置，可以这样认为 Naocs=Eureka+Config

3.2 Nacos简介

Nacos致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理

从上面的介绍就可以看出，nacos的作用就是就是一个注册中心，用来管理注册上来的各个微服务

3.3 Nacos实战入门

接下来，我们就在现有的环境中加入nacos，并将我们的两个服务注册上去。

3.3.1 搭建nacos环境

第一步：安装nacos

下载地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases
下载zip格式的安装包，然后进行解压缩操作

第二步：启动nacos

# 切换目录
cd nacos/bin
# 命令启动
startup.cmd  -m standalone

第三步：访问nacos

浏览器输入：http://localhost:8848/nacos，即可访问服务，默认账号密码是nacos/nacos

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3.3.2 将商品微服务注册到nacos

接下来开始修改shop-product模块的代码，将其注册到nacos服务上

在pom.xml中添加nacos依赖

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.9.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>demo</name>
    <description>demo</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web-services</artifactId>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/fastjson -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.79</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>

        <dependencies>
            <!--整合Spring Cloud-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Greenwich.SR3</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--整合Spring Cloud Alibaba-->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>2.1.0.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

添加配置

spring.application.name=shop-product
server.port=8090
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

在主类上添加@EnableDiscoveryClient

package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

/**
 * @author chao.z
 */
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }

}

启动服务，观察nacos的控制面板中是否有注册上来的商品微服务

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3.3.3 将订单微服务注册到nacos上

3.4 实现服务调用的负载均衡

3.4.1什么是负载均衡

通俗的讲，负载均衡就是将负载（工作任务，访问请求）进行分摊到多个操作单元（服务器，组件）上进行执行

根据负载均衡发生位置的不同，一版分为服务端负载均衡和客户端负载均衡

服务端负载均衡指的时发生在服务提供者一方，比如常见的nginx负载均衡

而客户端负载均衡指的是发生在服务请求的一方，也就是在发送请求之前已经选好了由哪个实例处理请求

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我们在微服务调用关系中，一版会选择客户端负载均衡，也就是在服务调用的乙方决定服务由哪个提供者执行

3.4.2 自定义实现负载均衡

通过idea 在启动一个shop-product微服务，设置其端口为8082

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通过nacos查看微服务的启动情况

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修改shop-order的代码

@RestController
@Slfj
public class OrderController{

	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;

	@Autowired
	private OrderService orderService;

	@Autowired
	private DiscoveryClient discoveryClient;

	@GetMapping("order/prod/{pid}")
	public Order order(@Pathvariable("pid") Integer pid){
		List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("service-product");
		int index = new Random().nextInt(instances.size());
		ServiceInstance serviceInstance = instances.get(index);
		String url  = serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort();
		Product product = restTemplate.getForObject("http://"+ url + "/product/" + pid ,Product.class);

    Order order  = new Order();
    order.setUid(1);
    order.setUsername("测试用户");
    order.setPid(product.getPname());
    order.setPprice(product.getPprice());
    order.setNum(1);
    orderService.save(order);
    return order;
	}

}

启动两个服务提供者和一个服务消费者，多访问几次消费者测试效果

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3.4.3 基于Ribbon实现负载均衡

Ribbon 是SpringCloud的一个组件，它可以让我们使用一个注解就能轻松的搞定负载均衡

第一步： 在RestTemplate 剩生成方法上添加@LoadBalanced注解

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate(){
	return new RestTemplate();
}

第二步：修改服务调用的方法

@RestController
@Slfj
public class OrderController{

	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;

	@Autowired
	private OrderService orderService;

	@Autowired
	private DiscoveryClient discoveryClient;

	@GetMapping("order/prod/{pid}")
	public Order order(@Pathvariable("pid") Integer pid){
		String url  = serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort();
		Product product = restTemplate.getForObject("http://"+ url + "/product/" + pid ,Product.class);

    Order order  = new Order();
    order.setUid(1);
    order.setUsername("测试用户");
    order.setPid(product.getPname());
    order.setPprice(product.getPprice());
    order.setNum(1);
    orderService.save(order);
    return order;
	}

}

Ribbon支持的负载均衡策略

Ribbon内置了多种负载均衡策略，内部负载均衡的顶级接口为com.netflix.loadbalancer.IRule，具体的负载策略如下图所示：

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我们通过修改配置类调整Ribbon的负载均衡策略，具体代码如下：

service-product: #调用的提供者的名称
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName:com.netflix.loadbalancer.RandomRule

3.5基于Feign实现负载均衡

3.5.1什么是Feign

Feign是Spring Cloud提供的一个声明式的伪Http客户端，它使得调用远程服务就想调用本地服务一样简单，只需要创建一个借口并添加一个注解即可

Nacos很好的兼容了Feign，Feign 默认集成了Ribbon，所以在Nacos下使用Feign默认就实现了负载均衡的效果

3.5.2Feign的使用

接入Feign的依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    <version>2.2.3.RELEASE</version>
</dependency>

在主类上添加@Feign的注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients // 开启Fegin
public class OrderApplication{}

创建一个service，并使用Fegin实现微服务调用

//声明调用的提供者的name
@FeignClient("service-product")
public insterface ProductService{
  // 指定调用提供者的哪个方法
  //@FeignClient+A@GetMapping 就是一个完整的请求路径 http://service-product/product/{pid}
  @Getmapping(value = "/product/{pid}")
  Product findByPid(@PathVariable("pid") Integer pid);
}

修改controller代码，并启动验证

@RestController
@Sl4j
public class OrderController{

  @Autowired
	private OrderService orderService;

  @Autowired
  private ProductService productService;

  @GetMapping("order/prod/{pid}")
	public Order order(@Pathvariable("pid") Integer pid){

		Product product = productService.findByPid(pid);

    Order order  = new Order();
    order.setUid(1);
    order.setUsername("测试用户");
    order.setPid(product.getPname());
    order.setPprice(product.getPprice());
    order.setNum(1);
    orderService.save(order);
    return order;
	}
}

重启Order 微服务，查看效果

ityml