vip_springcloud_alibaba_2024 微服务快速入门学习项目
2024-10-18 15:19:06 0 举报AI智能生成
轻松玩转微服务：Spring Cloud Alibaba快速入门学习项目
作者其他创作
大纲/内容
新手快速入门Spring Cloud Alibaba，轻松玩转微服务
课程目标
Spring Cloud Alibaba学习项目，快速入门Spring Cloud&Spring Cloud Alibaba一站式微服务解决方案
官方推荐
Spring Boot Version ：3.2.4
Spring Cloud Version ：2023.0.1
Nacos Version: 2.3.2
Sentinel Version： 1.8.6
Seata Version：2.0.0
Spring Cloud Alibaba Version ： 2023.0.1.0
想学习更低版本的同学可以去看我们前两期的为微服务课程
Spring Boot Version ：3.0.2
Spring Cloud Version ：2022.0.0
Spring Cloud Alibaba Version ： 2022.0.0.0
图灵vip6期
Spring Boot Version ：2.3.12.RELEASE
Spring Cloud Version ：Hoxton.SR12
Spring Cloud Alibaba Version ：2.2.8.RELEASE
图灵vip5期
低版本的官方推荐
技术版本选型（官方推荐版本）
项目代码下载地址
tlmall-order : 订单服务
tlmall-storage: 库存服务
tlmall-account: 账户服务
tlmall-gateway: 网关服务
tlmall-frontend: 前端服务，用于测试，可用postman代替
项目结构
用户下单购买货物的场景，下单后：1. 先请求库存模块，扣减库存；2.扣减账户余额；3.生成订单信息返回响应。
下单业务场景
是什么
小白直接跟着老师的课程安排学习。
新手上路：快速搭建你的第一个微服务
发现新大陆：Nacos让服务互相认识
一键调用：OpenFeign简化服务间调用
配置不求人：Nacos配置中心动态管理
事务不头疼：Seata解决分布式事务
流量不再怕：Sentinel限流保护服务
智能门卫：Gateway轻松守护微服务入口
监控可视化：Skywalking实时追踪服务链路
课程安排
赶时间，想快速部署体验的同学，可以直接跳到最后的项目快速部署，作为微服务深入学习的Demo
怎么学
项目介绍
会使用Spring Boot实现一个接口
会使用Mybatis操作mysql数据库
会使用git拉取代码
需要的基础知识
jdk 21
配置阿里云maven镜像仓库
maven 3.9.5
idea 2023.3.2
项目搭建环境要求
前期准备工作
1. git clone 拉取项目代码，导入idea中
2. git checkout v1.0.1
速通版
项目结构包含四个服务
实现的需求：用户下单扣减库存，扣减账户余额
父工程Pom文件内容
<dependencyManagement>和<dependency>的区别
如何引入Spring Cloud Alibaba的依赖？
在启动服务前，请先配置 Host 地址映射，确保服务能够正常启动
需要导入Mysql数据库脚本文件，路径spring-cloud-alibaba-examples/config/sql/init.sql
环境准备
重点
利用revision统一子工程的版本号，maven打包时提示{project_namme}:{revision} cannot be find
可能遇到的问题
查询库存： localhost:8010/storage/?commodityCode=1
查询余额：localhost:8020/account/?userId=fox
下单： http://localhost:8080/order （此处时利用前端服务tlmall-frontend下单，也可用postman调用订单接口测试）
查询订单：localhost:8030/order/getOrder?userId=fox
启动所有微服务，测试
用户正常下单，没有扣减库存，没有扣减账户余额
发现问题
微服务间需要实现服务间的调用，比如订单微服务8030如何调到库存微服务8010，如何实现？
新的需求
1）@Bean的方式配置RestTemplate
2）订单服务的OrderServiceImpl中引入RestTemplate
3）通过restTemplate.postForObject方法调用库存服务和账户服务
利用Spring框架提供的RestTemplate实现服务间的调用
解决方案
//RestTemplate远程调用String storage_url = \"http://localhost:8010/storage/reduce-stock\
微服务所在的IP地址和端口号硬编码写死了，如果库存服务（服务提供者）IP和端口发生变化，或者新增多个库存服务如何调用
需要实现服务发现的功能，比如订单服务调用前能够获取到最新的库存服务列表
项目演示
服务的注册与发现
作用
为什么要引入注册中心
官方文档
Nacos /nɑ:kəʊs/ 是 Dynamic Naming and Configuration Service的首字母简称
简单理解就是注册中心+配置中心
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
Nacos是什么
注意版本
历史安装包地址
https://download.nacos.io/nacos-server/nacos-server-2.3.2.zip
官网下载安装包
官方安装文档
startup.cmd -m standalone
windows单机模式运行
解压后进入bin目录
运行成功后直接访问http://localhost:8848/nacos，默认账户密码都是nacos
Nacos下载安装
官方参考文档
服务提供者可以通过 Nacos 的服务注册功能将其服务注册到 Nacos server 上。
服务注册
库存服务的pom.xml中添加nacos-discovery 注册中心依赖
1）引入依赖
2）库存服务的application.yml中配置Nacos注册中心地址
这一步可忽略，因为nacos-discovery实现了服务自动注册
3) 在启动类上使用 @EnableDiscoveryClient 注解开启服务注册与发现功能
重新启动库存服务，然后去nacos控制台查看库存服务是否成功注册
同理，账户服务配置同上
整合Nacos的服务提供者（库存服务）
服务调用者可以通过 Nacos 的服务发现功能从 Nacos server 上获取到它要调用的服务。
订单服务作为服务调用者，需要获取库存服务列表然后选择一个库存服务节点发起调用，那应该调用哪一个库存服务？
如何实现选择一个库存服务节点发起调用？
Spring Cloud LoadBalancer是由SpringCloud官方提供的一个开源的、简单易用的客户端负载均衡器
什么是LoadBalancer
订单服务利用负载均衡器LoadBalancer，从库存服务列表中选择一个节点，再通过RestTemplate实现库存服务调用
1） 订单服务的pom.xml 中添加LoadBalancer的依赖
2) 订单服务的application.yml中添加配置spring.cloud.loadbalancer.nacos.enabled=true
3）RestTemplate通过添加 @LoadBlanced 注解接入LoadBalancer
4）订单服务调用逻辑中，RestTemplate远程调用String storage_url = \"http://localhost:8010/storage/reduce-stock\"可以改为String storage_url = \"http://tlmall-storage/storage/reduce-stock\"。使用微服务名tlmall-storage代替localhost:8010
怎么用
RestTemplate+LoadBalancer 实现服务调用
服务发现
整合Nacos的服务调用（消费）者 （订单服务）
Nacos控制台查看服务是否注册成功
查看是否成功扣减库存
下单：http://localhost:8080/order
借助idea工具，增加一个库存服务8011，再次下单，查看当有2个库存服务的时候，能否调到8011的库存服务
重启所有服务，测试
微服务整合Nacos注册中心
关于Nacos注册中心更多的配置使用，会在Nacos注册中心实战课程中进行详解
通过Nacos注册中心可以实现微服务的注册与发现
小结
代码可读性差，编程体验不统一
参数复杂时URL难以维护
是否有比RestTemplate+LoadBalancer更方便好用的服务调用组件？
可以选择OpenFeign简化服务调用
思考：RestTemplate+LoadBalancer这种方式进行微服务调用存在什么问题？
服务间的远程调用，比如通过OpenFeign可以实现订单服务调用远程的库存服务
已经有了LoadBalancer为什么还要用openFeign
OpenFeign是Spring Cloud框架中集成的声明式HTTP客户端工具
OpenFeign可以让远程调用服务达到像本地调用方法一样的体验。
OpenFeign在服务消费端使用，比如订单服务使用OpenFeign调用库存服务和账户服务
订单服务的pom.xml中引入OpenFeign的依赖
2) 在订单服务启动类上添加@EnableFeignClients注解，开启openFeign功能
4）订单服务发起调用，像调用本地方式一样远程调用库存服务和账户服务
重启订单服务，测试
关于OpenFeign更多的配置使用和扩展，会在OpenFeign实战课程中进行详解
通过OpenFeign可以实现微服务之间的远程调用
配置中心就是一种统一管理各种应用配置的基础服务组件。
一个微服务一个application.yml，100个微服务100个application.yml，如果注册中心地址变了，想象一下怎么改配置
配置中心使得配置信息集中管理，易于维护，并且可以动态更新配置
微服务为什么需要配置中心
配置中心这块官方文档太乱了（github，官网文档不同步，不更新），跟着老师的思路来配置
在SpringBoot2.4这个大版本中有一项非常重要的改动：出于对云原生多配置文件的支持，默认关闭了对bootstrap.yml的使用。
方案1： 重新启用bootstrap.yml（不推荐）
方案2： 使用spring.config.import（官方推荐）
Nacos配置中心配置方式的变化
目标： 把微服务中公共的配置配置统一管理，比如订单服务的注册中心配置和数据库公共配置可以抽取出来
抽取application.yml中配置信息配置到Nacos指定的dataId文件中
nacos-discovery.yml
db-common.yml
公共配置
tlmall-order.yml
订单服务自己的配置
同时注释掉application.yml对应的配置
1) 在Nacos控制台创建dataId（对应spring.config.import指定的配置文件名）
订单服务的pom.xml中引入nacos-config依赖
2）引入依赖
使用spring.config.import（官方推荐）
指定的配置文件对应Nacos配置中心配置的dataId
3) 在订单服务的application.yml 配置文件中配置 Nacos Config 地址并引入服务配置
订单服务整合Nacos配置中心
可以先在application.yml中增加nacos日志打印配置，便于查看从配置中心拉取配置的情况
如果没有拉取到数据库配置是会报错的
查看订单服务是否启动成功，并成功注册到Nacos注册中心
同上步骤，库存服务和账户服务整合Nacos配置中心
所有配置文件在spring-cloud-alibaba-examples/config/nacos-config/nacos_config_export_v1.0.5.zip包下，在Nacos配置中心中直接导入配置即可
相关资料
关于Nacos配置中心更多的配置使用，会在Nacos配置中心实战课程中进行详解
通过Nacos配置中心可以实现微服务配置的统一管理
当账户余额会0时，还是可以下单成功，而且扣减库存
问题重现
下单逻辑需要保证数据一致性，当账户余额不够时，库存回滚，下单失败
不能
思考：使用spring事务能解决问题吗？
使用分布式事务解决方案Seata (官方推荐)
为什么要使用分布式事务
Seata 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。
首选Seata AT 模式（官方推荐），可以做到业务无侵入
Seata是什么
TC (Transaction Coordinator) - 事务协调者维护全局和分支事务的状态，驱动全局事务提交或回滚。TM (Transaction Manager) - 事务管理器定义全局事务的范围：开始全局事务、提交或回滚全局事务。RM (Resource Manager) - 资源管理器管理分支事务处理的资源，与TC交谈以注册分支事务和报告分支事务的状态，并驱动分支事务提交或回滚。
比如，当前订单服务下单，调用库存服务扣减库存，调用账户服务扣减账户余额
下单操作需要开启全局事务（向TC申请一个全局事务XID），进入下单逻辑
如果下单正常，需要通知TC提交全局事务
如果下单异常，比如余额不够，需要通知TC回滚全局事务
订单服务要接入TM组件
提交本地事务的同时，需要向TC注册分支事务信息
接收TC的通知，提交或回滚分支事务
订单服务，库存服务，账户服务都要接入RM组件
维护TM申请的全局事务信息和 RM提交的分支事务信息
TM通知TC全局事务提交或者回滚的时候，TM要通知RM分支事务提交或回滚
TC是独立的服务
非常重要的三个概念（要理解）
开启全局事务会分配一个全局事务XID，微服务链路会传递XID，注册每个分支事务都会带上XID
问题：如何知道调用的是同一个分布式事务？
AT模式工作流程
Seata AT模式的工作流程
https://github.com/apache/incubator-seata/releases/download/v2.0.0/seata-server-2.0.0.zip
下载地址
Seata新手部署指南
seata 参数配置官网参考
官网参考资料
全局事务分支事务信息存储到哪儿？
file：单机模式，全局事务会话信息内存中读写并持久化本地文件root.data，性能较高，但是只支持单机模式部署，生产环境不考虑。
db：高可用模式，全局事务会话信息通过db共享，相应性能差些
Seata1.x 支持的模式
利用Raft算法实现多个TC之间数据的同步。
raft模式是最理想的方案，但是当前并不成熟，所以不用考虑。
Seata2.x新增的Raft模式
从稳定性角度考虑，最终选择采用db模式
TC端存储模式
可以创建一个seata的命名空间，区分seata的TC服务和业务微服务
注意：Seata的注册中心是作用于Seata自身的，和微服务自身配置的注册中心无关，但可以共用注册中心。
思考：RM和TM如何找到TC服务
思考：TC的配置是不是也可以交个Nacos配置中心管理？
1.db模式准备好seata的数据库
2.准备好Nacos环境
前置环境准备
配置将Seata Server注册到Nacos，修改conf/application.yml文件
这个cluster配置，默认TC是default集群，TM和RM要通过这个集群名找TC集群
请确保client(RM TM)与server（TC）的注册处于同一个namespace和group，不然会找不到server服务。
注意
配置Nacos注册中心
1）配置Nacos配置中心地址，修改conf/application.yml文件
TC如何使用mysql8?
a) 获取/seata/script/config-center/config.txt，修改为db存储模式，并修改mysql连接配置
事务分组如何找到后端Seata集群？
b) 配置事务分组， TC要与client(RM TM)配置的事务分组一致
c) 在nacos配置中心中新建dataId为seataServer.properties的配置，配置内容为上面修改后的config.txt中的配置信息
是在seata命名空间下新建seataServer.properties，要和conf/application.yml中的config配置对应上
特别注意seataServer.properties是否是SEATA_GROUP
2）将seata server的配置上传配置至Nacos配置中心
配置Nacos配置中心
windows点击bin目录下seata-server.bat直接启动
启动成功，查看控制台http://127.0.0.1:7091，账号密码都是seata。
在Nacos注册中心中可以查看到seata-server注册成功
启动Seata Server
最终方案：db存储模式+Nacos(注册&配置中心)方式部署
Seata Server（TC）安装部署
用户下单，订单服务调用库存服务扣减库存，调用账户服务扣减账户余额
事务发起者：订单服务
事务参与者：库存服务，账户服务
业务场景
1）引入seata的依赖
2) 订单服务对应数据库中添加undo_log表(仅AT模式)
需要在nacos的控制台中创建一个seata的命名空间，用于和业务微服务隔离
注意：请确保client与server的注册中心和配置中心namespace和group一致
优化：可以将seata配置移到配置中心中
3）订单服务application.yml中添加seata配置
4）订单服务作为全局事务发起者，在下单方法上添加@GlobalTransactional注解
订单服务(事务发起者)整合Seata
和整合订单服务前三步一样
4）库存服务只需要在扣减库存方法上添加Spring事务@Transactional注解
库存服务（事务参与者）整合Seata
配置同库存服务一样
账户服务（事务参与者）整合Seata
微服务整合Seata AT模式实战
微服务启动报错：io.seata.config.exception.ConfigNotFoundException: service.vgroupMapping.default_tx_group configuration item is required
原因：无法拉取到service.vgroupMapping.default_tx_group=default这个配置，也就找不到集群名为default的seata server服务
思路1：检查下微服务端seata配置是否未配置事务分组seata.tx-service-group=default_tx_group
思路2：检查下namespace和group配置server端和client端是否对应，特别注意seataServer.properties是否是SEATA_GROUP
产生的原因&解决思路
seata server报错：com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.CommunicationsException: Communications link failure
原因：无法连上数据库
思路：检查下seataServer.properties中jdbc配置是否正确，检查jdbc版本和mysql版本是否匹配
Seata2.x常见问题
分布式事务成功场景，模拟正常下单、扣库存，扣余额
分布式事务失败场景，模拟下单扣库存成功、扣余额失败，事务是否回滚
事务发生回滚，回滚成功了，但是最外层代码无法捕捉到原始的BusinessException异常，只能捕捉到RuntimeException运行时异常
原因分析
建议：不要在生产上用最新版本Seata2.0.0，坑有点多
有个问题：seata2.0.0 版本的bug，还是版本不兼容引起的
重启所有服务，测试分布式事务是否生效
关于Seata更多的配置使用，会在Seata实战课程中进行详解
通过Seata可以解决微服务分布式事务的问题
为了提高系统运行期间的稳定性和可用性
需求：对下单接口进行流控
微服务架构为什么要使用流控降级组件
Sentinel 是面向分布式、多语言异构化服务架构的流量治理组件，主要以流量为切入点，从流量路由、流量控制、流量整形、熔断降级、系统自适应过载保护、热点流量防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。
sentinel是什么
核心库（Java 客户端）：不依赖任何框架/库，能够运行于 Java 8 及以上的版本的运行时环境，同时对 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有较好的支持
控制台（Dashboard）：Dashboard 主要负责管理推送规则、监控、管理机器信息等。
sentinel由两部分构成
官方文档地址
https://github.com/alibaba/Sentinel/releases/download/1.8.6/sentinel-dashboard-1.8.6.jar
java -Dserver.port=8888 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=tlmall-sentinel-dashboard:8888 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.6.jar
如若8080端口冲突，可使用 -Dserver.port=新端口 进行设置。
启动sentinel控制台
从 Sentinel 1.6.0 起，Sentinel 控制台引入基本的登录功能，默认用户名和密码都是 sentinel
访问：http://localhost:8888
访问sentinel控制台
安装Sentinel控制台
sentinel的安装
1）引入sentinel的依赖
mvc接口方法自动埋点，不需要配置
非mvc接口方法可以使用@SentinelResource 注解用来标识资源是否被限流、降级
对下单接口进行流控，此处不需要处理
2）业务代码中配置需要保护的资源
此配置可以移到配置中心，新增一个sentinel-dashboard.yml的配置
3）添加yml配置，为订单服务设置sentinel控制台地址
以订单服务为例
注意：需要先访问一次下单接口，sentinel控制台才会有订单服务记录
启动sentinel控制台，在sentinel控制台中设置流控规则
将单机阈值调为1，用postman测试下单接口，是否被流控
测试，重启订单服务，对用户下单进行流控
sentinel整合微服务
通过sentinel可以实现微服务的流控降级
在微服务架构中，通常一个系统会被拆分为多个微服务，面对这么多微服务客户端应该如何去调用呢？
如果根据每个微服务的地址发起调用，存在如下问题：
为了解决上面的问题，微服务引入了 API网关 的概念
微服务为什么需要API网关
Spring Cloud Gateway 是Spring Cloud官方推出的第二代网关框架，定位于取代 Netflix Zuul。
Spring Cloud Gateway 旨在为微服务架构提供一种简单且有效的 API 路由的管理方式，并基于 Filter 的方式提供网关的基本功能，例如说安全认证、监控、限流等等。
Spring Cloud Gateway 是由 WebFlux + Netty + Reactor 实现的响应式的 API 网关。它不能在传统的 servlet 容器中工作，也不能构建成 war 包。
Spring Cloud Gateway是什么
创建一个新的module模块tlmall-gateway
注意：gateway会和spring-webmvc的依赖冲突，需要排除spring-webmvc
pom.xml中引入Spring Cloud Gateway网关依赖
构建网关服务
以订单服务为例，在网关服务的application.yml
库存服务，账户服务同上
此配置可以移到配置中心，新增一个tlmall-gateway.yml的配置
网关服务的完整的application.yml配置如下
微服务快速接入网关服务
postman中通过网关服务的18888端口下单，看能否成功
tlmall-frontend前端服务order.html中访问地址都替换为tlmall-gateway:18888，测试下单是否成功
测试，启动网关服务
微服务快速接入Spring Cloud Gateway
关于Spring Cloud Gateway更多的操作，会在Spring Cloud Gateway实战课程中讲解
gateway就是整个微服务架构的流量入口
对请求源头到底层服务的调用链路中间的所有环节进行监控。
全链路追踪的作用
官方网站
skywalking是分布式系统的应用程序性能监视工具，专为微服务、云原生架构和基于容器（Docker、K8s、Mesos）架构而设计。
SkyWalking 是观察性分析平台和应用性能管理系统，提供分布式追踪、服务网格遥测分析、度量聚合和可视化一体化解决方案。
skywalking是什么
Skywalking整体架构
https://www.apache.org/dyn/closer.cgi/skywalking/10.0.1/apache-skywalking-apm-10.0.1.tar.gz
skywalking的后端服务OAP+可视化UI
apache-skywalking-apm-10.0.1.tar.gz
https://www.apache.org/dyn/closer.cgi/skywalking/java-agent/9.3.0/apache-skywalking-java-agent-9.3.0.tgz
用于从微服务采集数据的探针
apache-skywalking-java-agent-9.3.0.tgz
下载 SkyWalking
skywalking-web-ui服务会占用 8080 端口， 修改端口可以修改webapp/webapp.yml
1）修改配置
启动成功后会启动两个服务，一个是skywalking-oap-server，一个是skywalking-web-ui
2）windows下启动脚本bin/startup.bat
访问UI界面，如果端口改为了18080，访问：http://localhost:18080/
搭建SkyWalking OAP 服务
SkyWalking 环境搭建部署
以订单服务为例，idea启动配置中配置skywalking agent
账户服务，库存服务同上
微服务配置jvm参数，接入skywalking
测试，用户下单，在skywalking UI界面查看是否有链路数据
需要将agent包下的optional-plugins/apm-spring-cloud-gateway-4.x-plugin-9.3.0.jar 拷贝到plugins下
常见问题： 没有查看到网关服务的数据
微服务接入Skywalking agent探针
关于Skywalking更多的操作，会在Skywalking实战课程中讲解
通过Skywalking可以实现微服务调用链路追踪
小白不要直接跳过这节，跟着老师的课程安排的步骤学习
赶时间，只想快速部署跑起来体验的同学，可以参考这节快速部署体验
不配置也可以，都用localhost或者ip
git clone git@gitee.com:dongchenglin/vip_springcloud_alibaba_2024.git
拉取代码
1.部署前准备
Nacos
Seata Server
Sentinel 控制台
Skywalking服务端
这些组件都要启动，参考前面每个组件的部署篇
2.1 微服务环境准备
2.2 导入项目数据库
路径：spring-cloud-alibaba-examples/config/nacos-config/nacos_config_export_v1.0.8.zip
在public命名空间下，导入微服务的配置
2.3 导入微服务配置到Nacos配置中心
2.4 启动所有微服务
2.服务本地化部署
3. 测试，下单接口： http://localhost:8080/order
具体步骤
项目快速部署
Spring Cloud Alibaba学习项目vip_springcloud_alibaba_2024
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