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SpringCloud微服务项目实战入门教程

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Spring Cloud 微服务

概述

本文介绍了SpringCloud微服务项目实战入门教程，涵盖了Spring Cloud的核心组件、环境搭建、微服务项目搭建、服务注册与发现、负载均衡与断路器及服务网关配置等内容，帮助开发者轻松搭建和管理微服务架构。

SpringCloud微服务项目实战入门教程

Spring Cloud简介

Spring Cloud是什么

Spring Cloud 是一套基于Spring Boot的微服务开发工具，它提供了开发分布式系统所需的基础设施支持，主要解决的是分布式系统中的配置管理、服务发现、断路器、服务网关、负载均衡、微服务监控等问题。通过使用Spring Cloud，开发者可以轻松地搭建和管理微服务架构下的稳定、可靠的服务集群。

Spring Cloud的核心组件介绍

Spring Cloud包含多个核心组件，每个组件都有其特定的功能，以下是一些核心组件的简要介绍：

Eureka：服务注册与发现组件，提供服务注册与服务发现的功能。
Ribbon：客户端负载均衡组件，用于在多个服务实例之间实现负载均衡。
Feign：声明式服务调用组件，简化HTTP请求的编写。
Hystrix：断路器组件，用于实现故障隔离与熔断机制。
Zuul：服务网关组件，提供路由和过滤功能。
Spring Cloud Config：配置管理组件，提供集中化的配置管理功能。
Spring Cloud Gateway：服务网关组件，用于构建微服务网关，实现更复杂的路由策略。
Spring Cloud Stream：消息驱动组件，简化消息驱动的微服务开发。
Spring Cloud Sleuth：服务追踪组件，提供全链路的请求追踪功能。
Spring Cloud Security：安全组件，提供安全认证和授权功能。

环境搭建

搭建开发环境

在开始开发Spring Cloud项目之前，需要搭建一个基本的开发环境，包括Java、Maven、IntelliJ IDEA（或Eclipse）等开发工具。以下是具体步骤：

安装JDK：下载并安装最新的JDK版本。确保安装完成后，环境变量已正确配置。
安装Maven：下载并安装Maven，配置好Maven的环境变量。
安装IntelliJ IDEA：下载安装IntelliJ IDEA，并安装Spring插件。

# 检查JDK是否安装成功
java -version

# 检查Maven是否安装成功
mvn -v

下载和配置Spring Cloud

下载Spring Cloud Starter：到Spring官方仓库下载所需的Spring Cloud Starter依赖。
配置Spring Cloud版本：在项目的pom.xml文件中添加Spring Cloud版本信息，确保所有依赖使用相同的版本。

<properties>
    <java.version>1.8</java.version>
    <spring-cloud.version>Hoxton.SR8</spring-cloud.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>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

微服务项目搭建

创建第一个Spring Boot项目

使用IntelliJ IDEA创建一个新的Spring Boot项目：

选择"File" -> "New" -> "Project"。
选择"Spring Initializr"。
选择构建工具为Maven。
选择语言为Java。
选择Spring Boot版本（如2.4.0）。
在Dependencies中选择"Spring Web"和其他所需依赖。
点击"Next"并填写项目名称（如e-commerce），然后点击"Finish"。

<!-- pom.xml -->
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

添加Spring Cloud依赖

在创建好的Spring Boot项目中添加Spring Cloud相关的依赖。

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

服务注册与发现

使用Eureka搭建注册中心

创建Eureka Server项目：创建一个新的Spring Boot项目，添加Eureka Server依赖。

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

配置Eureka Server：在application.yml中配置Eureka Server。

server:
  port: 8761

spring:
  application:
     name: eureka-server

eureka:
    instance:
        hostname: localhost
    client:
        register-with-eureka: false
        fetch-registry: false
        # 注册中心不需要自己注册，所以false
    server:
        enable-self-preservation: false
        # 关闭自我保护机制

编写启动类：创建启动类以启动Eureka Server。

package com.example.eureka;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {

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

服务提供者和服务消费者的实现

服务提供者

创建服务提供者项目：创建一个新的Spring Boot项目，添加Eureka Client依赖。

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

配置服务提供者：在application.yml中配置服务提供者。

server:
  port: 8081

spring:
 application:
     name: service-provider

eureka:
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

编写服务提供者代码：创建一个简单的REST服务。

package com.example.serviceprovider;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ProviderController {
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello World from service-provider";
    }
}

启动服务提供者：运行服务提供者项目，服务将自动注册到Eureka Server。

服务消费者

创建服务消费者项目：创建一个新的Spring Boot项目，添加Eureka Client依赖。

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

配置服务消费者：在application.yml中配置服务消费者。

server:
  port: 8082

spring:
 application:
     name: service-consumer

eureka:
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

编写服务消费者代码：创建一个服务消费者，调用服务提供者的方法。

package com.example.serviceconsumer;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class ConsumerController {
    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/consumer")
    public String callProvider() {
        String url = "http://SERVICE-PROVIDER/hello";
        return restTemplate.getForObject(url, String.class);
    }
}

启动服务消费者：运行服务消费者项目，服务将自动注册到Eureka Server，并能够调用服务提供者的方法。

负载均衡与断路器

使用Ribbon实现负载均衡

Ribbon是Netflix开源的客户端负载均衡器，用于在多个服务实例之间实现负载均衡。以下是如何在Spring Cloud中使用Ribbon实现负载均衡。

配置服务提供者

在服务提供者项目中，添加Ribbon依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

在application.yml中配置服务提供者。

server:
  port: 8081
  - 8082
spring:
 application:
     name: service-provider
eureka:
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

服务提供者项目可以包含多个服务提供者实例，每个实例运行在不同的端口上。

配置服务消费者

在服务消费者项目中，使用Ribbon进行服务调用。

package com.example.serviceconsumer;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class ConsumerController {
    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/consumer")
    public String callProvider() {
        String serviceUrl = loadBalancerClient.choose("service-provider").getUri().toString();
        String url = serviceUrl + "/hello";
        return restTemplate.getForObject(url, String.class);
    }
}

使用Hystrix实现断路器功能

Hystrix是Netflix开源的断路器组件，用于实现故障隔离与熔断机制。以下是如何在Spring Cloud中使用Hystrix实现断路器功能。

配置服务提供者

在服务提供者项目中，添加Hystrix依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

在服务提供者的REST方法中，添加Hystrix命令。

package com.example.serviceprovider;

import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ProviderController {
    @GetMapping("/hello")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
    public String hello() {
        return "Hello World from service-provider";
    }

    public String fallback() {
        return "Service is down";
    }
}

配置服务消费者

在服务消费者项目中，添加Hystrix依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

在服务消费者的REST方法中，添加Hystrix命令。

package com.example.serviceconsumer;

import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class ConsumerController {
    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
    @GetMapping("/consumer")
    public String callProvider() {
        String serviceUrl = loadBalancerClient.choose("service-provider").getUri().toString();
        String url = serviceUrl + "/hello";
        return restTemplate.getForObject(url, String.class);
    }

    public String fallback() {
        return "Service is down";
    }
}

服务网关配置

使用Spring Cloud Gateway配置路由规则

Spring Cloud Gateway是Spring Cloud的官方路由网关，提供了一种新的API网关实现。它基于Spring Framework 5.0、Project Reactor以及Spring Boot 2.0开发，旨在简化API网关的开发，提高性能和资源使用率。

创建服务网关项目

创建一个新的Spring Boot项目。
添加Spring Cloud Gateway的依赖。

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

配置路由规则

在application.yml中配置路由规则。

server:
  port: 8083

spring:
  application:
     name: service-gateway

spring.cloud.gateway.routes:
  - id: service-provider
    uri: lb://service-provider
    predicates:
      - Path=/service-provider/**
  - id: service-consumer
    uri: lb://service-consumer
    predicates:
      - Path=/service-consumer/**

通过以上配置，Spring Cloud Gateway会将所有匹配/service-provider/**路径的请求路由到service-provider服务，将所有匹配/service-consumer/**路径的请求路由到service-consumer服务。

实现请求的路由和过滤

在Spring Cloud Gateway中，可以通过route配置进行路由，通过filter进行请求的预处理或后处理。

spring.cloud.gateway.routes:
  - id: service-provider
    uri: lb://service-provider
    predicates:
      - Path=/service-provider/**
    filters:
      - name: RewritePath
        args:
          regex: ^/service-provider/(?<path>.*)
          replacement: /${path}
  - id: service-consumer
    uri: lb://service-consumer
    predicates:
      - Path=/service-consumer/**
    filters:
      - name: RewritePath
        args:
          regex: ^/service-consumer/(?<path>.*)
          replacement: /${path}

这里我们使用了RewritePath过滤器来对请求路径进行重写，以便更灵活地处理请求。

创建启动类

创建一个启动类来启动服务网关。

package com.example.servicegateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class ServiceGatewayApplication {

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

测试路由

启动服务网关项目，然后通过服务网关访问服务提供者和服务消费者。

GET http://localhost:8083/service-provider/hello
GET http://localhost:8083/service-consumer/consumer

以上通过路由和过滤器的配置，实现了请求的路由和处理。

总结

通过以上步骤，我们已经搭建了一个基本的Spring Cloud微服务项目，并实现了服务注册与发现、负载均衡、断路器以及服务网关的配置。这些功能使得微服务架构更加稳定、可靠，同时也为后续的微服务开发提供了良好的基础。希望这个教程能够帮助你更好地理解和使用Spring Cloud。

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