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SpringCloud 全家桶

基于SpringCloud实现微服务体系搭建全系列教程

1 - Eureka

注册中心Eureka全知道

1.1 - 1.Eureka注册中心初体验

在SpringCloud微服务体系中,有几个比较重要的组件,如注册中心,配置中心,网关,安全、负载均衡、监控等等,接下来我们将来看一下这些常用的组件有什么用,在微服务架构下的该怎么用。

本文为为第一篇,注册中心Eureka的使用说明

I. 基本介绍

1. 注册中心

注册中心,主要的核心点是服务的注册与发现。

简单来讲,就是我们的所有服务都会在注册中心上标识自己,注册中心统一管理所有的服务名与具体的应用之间的映射关系,这样微服务之间的访问,就可以直接通过服务名来相互通信,相比较于直接通过ip端口的访问,这样的好处是当某个服务下线、新增或者换了机器,对调用者而言,只要维持一份注册中心的最新映射表即可,不需要其他任何改动逻辑。

我们通常可用的注册中心有 Eureka, Consul, Zookeeper, nacos等,在我们后续的教程中会逐一进行介绍

Eureka2.x 闭源,1.x虽然可用,但新项目的话不建议再使用它,比如Consul, nacos 都是不错的选择

如果出于学习的目的,或者由于历史原因(比如我),学习了解一下Eureka知识点也没什么坏处

2. Eureka

Eureka是Netflix开源的服务发现组件,本身是一个基于REST的服务,通常包含Server和Client端

原理如下图

来源于网络

  • server: 提供服务注册,并在服务注册表中存储所有可用服务节点的信息
  • client: 简化与Server之间的交互,比如封装了发送心跳,获取注册信息表等基本操作

II. 实例演示

1. 版本说明

后续的演示项目中,我们的环境与版本信息如下

  • 开发环境: IDEA + maven
  • SpringBoot: 2.2.1.RELEASE
  • SpringCloud: Hoxton.M2

2. Eureka Server端

Eureka区分了Server和Client两端,即我们有一个独立的注册中心服务,其他的微服务则作为Client端

Server端核心依赖如下

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


<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>

然后在配置文件中,添加一些基本信息

server:
  port: 8081 #服务注册中心端口号
eureka:
  instance:
    hostname: 127.0.0.1 #服务注册中心IP地址
  client:
    registerWithEureka: false #是否向服务注册中心注册自己
    fetchRegistry: false #是否检索服务
    serviceUrl: #服务注册中心的配置内容,指定服务注册中心的位置
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

请注意,上面的registerWithEureka这个配置,设置为false,不像自己注册服务(后续会介绍多个Eureka实例时,可以如何配置)

然后再启动类上,添加注解@EnableEurekaServer来申明Eureka服务

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

到此,一个Eureka服务端已经完成,此时我们可以直接访问http://localhost:8081,会看到一个自带的控制台,会提供一些基本信息

3. Eureka 客户端

我们这里设计两个客户端,一个提供服务,另外一个调用,演示一下Eureka的基本功能

a. 客户端 eureka-service-provider

客户端需要在pom文件中,添加下面的关键依赖

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

接下来需要在配置文件中,指定注册中心的地址,以及服务名(请注意,这个服务名是重要线索,后面会用到!!!)

server:
  port: 8082 #服务端口号
eureka:
  client:
    serviceUrl: #注册中心的注册地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:8081/eureka/
spring:
  application:
    name: eureka-service-provider #服务名称--调用的时候根据名称来调用该服务的方法

同样的需要在启动类上,通过@EnableEurekaClient来标注客户端

@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class Application {

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

我们在这个项目中,写一个基本REST接口,供后面的服务进行调用

@RestController
@RequestMapping(path = "userService")
public class UserService {
    @Override
    @RequestMapping(path = "/getUserById")
    public UserDTO getUserById(@RequestParam long userId) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        userDTO.setUserId(userId);
        userDTO.setNickname("一灰灰blog");
        userDTO.setUserName("yihuihuiblog");
        userDTO.setPhone(88888888L);
        return userDTO;
    }
}

再看一下上面的实现,你会发现和平时写的Controller没有任何的区别

到这里第一个Eureka客户端已经完成,并提供了一个REST接口,接下来我们开始写第二个Eureka客户端,用来访问上面的REST服务

b. 客户端 eureka-service-consumer

基本的流程和上面没有任何区别,只是将配置文件稍微改一下

server:
  port: 8083  #服务端口号
eureka:
  client:
    serviceUrl: #注册中心的注册地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:8081/eureka/
spring:
  application:
    name: eureka-service-consumer #服务名称--调用的时候根据名称来调用该服务的方法

那么在这个服务中,如何访问 eureka-service-provider 提供的服务呢?

  • 通过RestTemplate来实现

请注意,这个RestTemplate和我们普通的new RestTemplate()创建的不一样哦,我们是通过如下方式获取实例

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

重点关注方法上的@LoadBalanced注解,这个会在后续的Ribbon的章节中深入介绍,在这里只需要知道通过它生成的RestTemplate,在发起访问时,会借助Eureka的注册信息表,将服务名翻译为对应的ip+端口号

接下来就是我们的访问环节,写法如下

@Autowired
private RestTemplate restTemplate;

@GetMapping(path = "uid")
public String getUser(int userId) {
    UserDTO dto = restTemplate
            .getForObject("http://eureka-service-provider/userService/getUserById?userId=" + userId, UserDTO.class);
    
    return userId + "'s info: " + dto;
}

请着重看一下访问的url: "http://eureka-service-provider/userService/getUserById?userId=" + userId,这里没有域名,没有ip,是直接通过服务名进行访问的

4. 测试与小结

我们依次将上面的Server和两个Client启动,然后访问http://localhost:8081,查看Eureka控制台,可以看到如下界面,两个客户端都已经注册好了

然后再测试一下通过consumer访问provider的服务

到此Eureka的核心功能已经演示完毕,当然如果仅仅只是这样,这个学习成本好像很低了,作为一个有思考的小青年,看了上面的流程自然会有几个疑问

  • 安全问题
    • 注册中心控制台直接访问,这要是暴露出去了…
    • 一个Eureka实例,单点故障怎么解
  • 服务注册多久生效?服务下线多久会从注册信息表中摘除?服务存活判断是怎样的?
  • 通过RestTemplate方式使用,很不优雅啊,有没有类似rmi的通过类调用的方式呢?

II. 其他

0. 项目

2 - Feign

基于Feign实现微服务访问

2.1 - 1.Feign请求参数包装异常问题定位

通过Feign包装rpc的调用姿势,在使用的版本中发现一个奇怪的bug,大部分场景下请求正常,少数情况下请求返回400,记录下原因

场景复现

1. 环境相关版本

Spring版本如

<spring.boot.version>2.0.1.RELEASE</spring.boot.version>
<spring.cloud.version>Finchley.RELEASE</spring.cloud.version>

Feign版本

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    <version>2.0.0.RELEASE</version>
</dependency>

对应的feign-core版本为

<groupId>io.github.openfeign</groupId>
<artifactId>feign-core</artifactId>
<version>9.5.1</version>

2. 服务接口

接口形如

@RequestMapping(value = "getMarketDailySummary")
BaseRsp<MarketDailySummaryDTO> getMarketDailySummary(@RequestParam("datetime") Long datetime,
         @RequestParam(value = "coinIds") List<Integer> coinIds,
         @RequestParam(value = "pairIds") List<Integer> pairIds);

使用时报400的case

marketDailyReportService.getMarketDailySummary(1551836411000L, Arrays.asList(1, 2, 3, 10), Arrays.asList());

简单来说,接口参数为集合的情况下,如果传一个空集合,那么这就会出现400的错误

通过在提供服务的应用中,写一个fitler拦截请求,打印出请求参数

@Component
@WebFilter(value = "/**")
public class ReqFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
            throws IOException, ServletException {
        try {
            System.out.println(servletRequest.getParameterMap());
        } finally {
            filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
        }

    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

然后发起rpc调用前面的测试用例,通过断点查看请求参数,确实只有两个参数,而我们传入空pairIds集合,直接被吃掉了

filter截图

再对应到我们的api声明方式,要求三个参数,因此问题就很清晰了,解决办法就是在api中参数的必填设置为false即可

@RequestMapping(value = "getMarketDailySummary")
BaseRsp<MarketDailySummaryDTO> getMarketDailySummary(@RequestParam("datetime") Long datetime,
       @RequestParam(value = "coinIds", required = false) List<Integer> coinIds,
       @RequestParam(value = "pairIds", required = false) List<Integer> pairIds);

上面只是表层的解决了问题,接下来就需要确定,为什么请求参数会被吃掉,通过浅显的推测,多半原因在feign的请求参数封装上了

2. 问题定位

对于容易复现的问题,最佳的定位方法就是debug了,直接单步进去,找到对应的请求参数封装逻辑,

第一步定位到RequestTemplate的创建

// feign.SynchronousMethodHandler#invoke
 @Override
public Object invoke(Object[] argv) throws Throwable {
  // 下面这一行为目标逻辑,创建请求模板类,请求参数封装肯定是在里面了
  RequestTemplate template = buildTemplateFromArgs.create(argv);
  Retryer retryer = this.retryer.clone();
  while (true) {
    try {
      return executeAndDecode(template);
    } catch (RetryableException e) {
      retryer.continueOrPropagate(e);
      if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
        logger.logRetry(metadata.configKey(), logLevel);
      }
      continue;
    }
  }
}

接下来深入进去之后,参数解析的位置

// feign.ReflectiveFeign.BuildTemplateByResolvingArgs#resolve
protected RequestTemplate resolve(Object[] argv, RequestTemplate mutable,
                                  Map<String, Object> variables) {
    // Resolving which variable names are already encoded using their indices
    Map<String, Boolean> variableToEncoded = new LinkedHashMap<String, Boolean>();
    for (Entry<Integer, Boolean> entry : metadata.indexToEncoded().entrySet()) {
      Collection<String> names = metadata.indexToName().get(entry.getKey());
      for (String name : names) {
        variableToEncoded.put(name, entry.getValue());
      }
    }
    
    // 核心逻辑了,使用请求参数来替换模板中的占位
    return mutable.resolve(variables, variableToEncoded);
  }
}

再进去一步就到了根源点

// feign.RequestTemplate#replaceQueryValues(java.util.Map<java.lang.String,?>, java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Boolean>)
void replaceQueryValues(Map<String, ?> unencoded, Map<String, Boolean> alreadyEncoded) {
  Iterator<Entry<String, Collection<String>>> iterator = queries.entrySet().iterator();
  while (iterator.hasNext()) {
    Entry<String, Collection<String>> entry = iterator.next();
    if (entry.getValue() == null) {
      continue;
    }
    Collection<String> values = new ArrayList<String>();
    for (String value : entry.getValue()) {
      if (value.indexOf('{') == 0 && value.indexOf('}') == value.length() - 1) {
        Object variableValue = unencoded.get(value.substring(1, value.length() - 1));
        // only add non-null expressions
        if (variableValue == null) {
          // 如果请求参数为null,也不会凭借到url参数中
          continue;
        }
        if (variableValue instanceof Iterable) {
          // 将目标集中在这里,如果请求参数时空集合,下面的for循环不会走到,所以也就不会拼接在url参数中
          for (Object val : Iterable.class.cast(variableValue)) {
            String encodedValue = encodeValueIfNotEncoded(entry.getKey(), val, alreadyEncoded);
            values.add(encodedValue);
          }
        } else {
          String encodedValue = encodeValueIfNotEncoded(entry.getKey(), variableValue, alreadyEncoded);
          values.add(encodedValue);
        }
      } else {
        values.add(value);
      }
    }
    if (values.isEmpty()) {
      iterator.remove();
    } else {
      entry.setValue(values);
    }
  }
}

下图是我们最终定位的一个截图,从代码实现来看,feign的设计理念是,如果请求参数为null,空集合,则不会将参数拼接到最终的请求参数中,也就导致最终发起请求时,少了一个参数

debug截图

问题清晰之后,然后就可以确认下是bug还是就是这么设计的了,最简单的办法就是看最新的代码有没有改掉了,从git上,目前已经更新到10.x;10.x与9.x的差别挺大,底层很多东西重写了,然而官方的Spring-Cloud-openfeing并没有升级到最新,so,只能取看9.7.0版本的实现了,和9.5.2并没有太大的区别;

so,站在feign开发者角度出发,这么设计的理由可能有以下几点

  • 既然允许传入空集合、null参数,那么在api的声明时,就有必要加上 require=False
  • 对于这种无效的请求参数,也没有太大的必要传过去(虽然从使用者角度来说,你就应该老老实实的把我调用的参数都丢过去)

3. 小结

最后小结一下,使用feign作为SpringCloud的rpc封装工具时,请注意,

  • 如果api的请求参数允许为null,请在注解中显示声明;
  • 此外请求方传入的null、空集合最终不会拼装的请求参数中,即对于接受者而言,就像没有这个参数一样,对于出现400错误的场景,可以考虑下是否是这种问题导致的
  • 对于复杂的请求参数,推荐使用DTO来替代多参数的类型(因为这样接口的复用性是最佳的,如新增和修改条件时,往往不需要新增api)

II. 其他

0. 项目