基于Spring Cloud的微服务落地（上）

微服务架构模式的核心在于如何识别服务的边界，设计出合理的微服务。但如果要将微服务架构运用到生产项目上，并且能够发挥该架构模式的重要作用，则需要微服务框架的支持。

在Java生态圈，目前使用较多的微服务框架就是集成了包括Netfilix OSS以及Spring的Spring Cloud。它包括：

• Spring Cloud Config：配置管理工具，支持使用Git存储配置内容，可以实现应用配置的外部化存储，支持客户端配置信息刷新、加密/解密配置内容等。
• Spring Cloud Netflix：对Netflix OSS进行了整合。其中又包括：

• Eureka：服务治理组件，包含服务注册中心、服务注册与发现。
• Hystrix：容器管理组件，实现断路器模式，倘若依赖的服务出现延迟或故障，则提供强大的容错功能。
• Ribbon：客户端负载均衡的服务调用组件。
• Feign：基于Ribbon和Hystrix的声明式服务调用组件。
• Zuul：网关组件，提供智能路由、访问过滤等功能。
• Archaius：外部化配置组件。

• Spring Cloud Bus：事件、消息总线。
• Spring Cloud Cluster：针对ZooKeeper、Redis、Hazelcast、Consul的选举算法和通用状态模式的实现。
• Spring Cloud Cloudfoundry：与Pivotal Cloudfoundry的整合支持。
• Spring Cloud Consul：服务发现与配置管理工具。
• Spring Cloud Stream：通过Redis、Rabbit或者Kafka实现的消息驱动的微服务。
• Spirng Cloud AWS：简化和整合Amazon Web Service。
• Spring Cloud Security：安全工具包，提供Zuul代理中对OAuth2客户端请求的中继器。
• Spring Cloud Sleuth：Spring Cloud应用的分布式跟踪实现，可以整合Zipkin。
• Spring Cloud ZooKeeper：基于ZooKeeper的服务发现与配置管理组件。
• Spring Cloud Starters：Spring Cloud的基础组件，是基于Spring Boot风格项目的基础依赖模块。
• Spring Cloud CLI：用于在Groovy中快速创建Spring Cloud应用的Spring Boot CLI插件。
• 
  

服务治理

当一个系统的微服务数量越来越多的时候，我们就需要对服务进行治理，提供统一的服务注册中心，然后在其框架下提供发现服务的功能。这样就避免了对多个微服务的配置，以及微服务之间以及与客户端之间的耦合。

Spring Cloud Eureka是对Netflix Eureka的包装，用以实现服务注册与发现。Eureka服务端即服务注册中心，支持高可用配置。它依托于强一致性提供良好的服务实例可用性，并支持集群模式部署。Eureka客户端则负责处理服务的注册与发现。客户端服务通过annotation与参数配置的方式，嵌入在客户端应用程序代码中。在运行应用程序时，Eureka客户端向注册中心注册自身提供的服务，并周期性地发送心跳更新它的服务租约。

搭建服务注册中心

服务注册中心是一个独立部署的服务（你可以认为它也是一个微服务），所以需要单独为它创建一个项目，并在pom.xml中添加Eureka的依赖：

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

创建Spring Boot Application：

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(true).run(args);
    }
}

注册服务提供者

要让自己编写的微服务能够注册到Eureka服务器中，需要在服务的Spring Boot Application中添加@EnableDiscoveryClient注解，如此才能让Eureka服务器发现该服务。当然，pom.xml文件中也需要添加相关依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>

同时，我们还需要为服务命名，并指定地址。这些信息都可以在application.properties配置文件中配置：

spring.application.name=demo-service
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/

说明：Spring更推荐使用yml文件来维护系统的配置，yml文件可以体现出配置节的层次关系，表现力比单纯的key-value形式更好。如果结合使用后面讲到的Spring Cloud Config，则客户端的配置文件必须命名为bootstrap.properties或者bootstrap.yml。与上述配置相同的yml文件配置为：

spring:
  application:
    name: demo-service
eureka:
  client:
    serviceUrl: 
      defaultZone: http://localhost:1111/eureka/

服务发现与消费

在微服务架构下，许多微服务可能会扮演双重身份。一方面它是服务的提供者，另一方面它又可能是服务的消费者。注册在Eureka Server中的微服务可能会被别的服务消费。此时，就相当于在服务中创建另一个服务的客户端，并通过RestTemplate发起对服务的调用。为了更好地提高性能，可以在服务的客户端引入Ribbon，作为客户端负载均衡。

现在假定我们要为demo-service创建一个服务消费者demo-consumer。该消费者自身也是一个Spring Boot微服务，同时也能够被Eureka服务器注册。这时，就需要在该服务的pom.xml中添加eureka与ribbon的依赖：

<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>

然后在主应用类ConosumerApplication中注入RestTemplate，并引入@LoadBalanced注解开启客户端负载均衡：

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {
    @Bean
    @LoadBalanced
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args)
    }
}

假设消费demo-service的客户端代码写在demo-consumer服务的其中一个Controller中：

@RestController
public class ConsumerController {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;
    @RequestMapping(value = "/demo-consumer", method = RequestMethod.Get)
    public String helloConsumer() {
        return restTemplate.getForEntity("http://demo-service/demo", String.class).getBody(); 
    }
}

通过RestTemplate就可以发起对demo-service的消费调用。

声明式服务调用

通过Ribbon和Hystrix可以实现对微服务的调用以及容错保护，但Spring Cloud还提供了另一种更简单的声明式服务调用方式，即Spring Cloud Feign。Feign实际上就是对Ribbon与Hystrix的进一步封装。通过Feign，我们只需创建一个接口并用annotation的方式配置，就可以完成对服务供应方的接口（REST API）绑定。

假设我们有三个服务：

• Notification Service
• Account Service
• Statistics Service

服务之间的依赖关系如下图所示：

要使用Feign来完成声明式的服务调用，需要在作为调用者的服务中创建Client。Client通过Eureka Server调用注册的对应服务，这样可以解除服务之间的耦合。结构如下图所示：

为了使用Feign，需要对应微服务的pom.xml文件中添加如下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
</dependency>

同时，还需要在被消费的微服务Application中添加@EnableFeignClients注解。例如在Statistics服务的应用程序类中：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
public class StatisticsApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(StatisticsApplication.class, args);
    }
}

由于Account服务需要调用Statistics服务，因此需要在Account服务项目中增加对应的client接口：

@FeignClient(name = "statistics-service")
public interface StatisticsServiceClient {
    @RequestMapping(method = RequestMethod.PUT, value = "/statistics/{accountName}", consumes = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
    void updateStatistics(@PathVariable("accountName") String accountName, Account account);
}

StatisticsServiceClient接口的updateStatistics()方法会调用URI为/statistics/{accountName}的REST服务，且HTTP动词为put。这个服务其实对应就是Statistics Service中StatisticsController类中的saveStatistics()方法：

@RestController
public class StatisticsController {
    @Autowired
    private StatisticsService statisticsService;
    @RequestMapping(value = "/{accountName}", method = RequestMethod.PUT)
    public void saveStatistics(@PathVariable String accountName, @Valid @RequestBody Account account) {
        statisticsService.save(accountName, account);
    }
}

在Account服务中，如果要调用Statistics服务，都应该通过StatisticsServiceClient接口进行调用。例如，Account服务中的AccountServiceImpl要调用updateStatistics()方法，就可以在该类的实现中通过@autowired注入StatisticsServiceClient接口：

@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
    @Autowired
    private StatisticsServiceClient statisticsClient;
    @Autowired
    private AccountRepository repository;
    @Override
    public void saveChanges(String name, Account update) {
        //...
        statisticsClient.updateStatistics(name, account);
    }
}

Notification服务对Account服务的调用如法炮制。