摘要：服務提供者的運行機制用了雙層結構來維護注冊的服務信息，第一層為服務的名稱，第二層為服務的實例名稱。服務注冊中心的運行機制為了防止服務的異常下線，會周期性的清理列表中未續(xù)約的服務。負載均衡器的基本功能維護該服務下的所有節(jié)點列表。

Spring Boot通過自動化的配置簡化Spring原有的樣板化的配置。

Spring Boot提供了很多現(xiàn)成的starter，可以快速的實現(xiàn)各種服務。

actuator用于監(jiān)控和管理服務信息。

有了，找到了！

Eureka的功能是提供服務的注冊和服務的發(fā)現(xiàn)。

實現(xiàn)一個Eureka服務非常簡單：

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication {

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

配置文件：

server.port=1111

eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

服務提供者同樣簡潔，只需要EnableDiscoveryClient：

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class HelloApplication {

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

提供controller:

@RestController
public class HelloController {
    @RequestMapping("/hello")
    public String index() {
        return "Hello Spring Boot";
    }
}

配置文件application.properties:

server.port=8888
spring.application.name=hello-service
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://111.222.83.251:1111/eureka/

服務消費者如下，通過url指明服務名稱和接口，使用RestTemplate進行http請求。

@Service
public class HelloService {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    public String helloService() {
        return restTemplate.getForEntity("http://HELLO-SERVICE/hello", String.class).getBody();
    }
}

配置文件：

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://111.222.83.251:1111/eureka/

有三種方法可以運行：

可以通過maven的編譯、打包，最后java -jar運行。

用spring-boot-maven-plugin的mvn spring-boot:run運行。

在Idea中直接啟動main方法。

我本機java環(huán)境為9，在項目中設置的java為1.8，導致只有第3種方法有效，因為其它兩種依賴于本機安裝的java運行環(huán)境，盡量保持編譯環(huán)境和運行環(huán)境一致。

Eureka用了雙層map結構來維護注冊的服務信息，第一層Key為服務的名稱，第二層key為服務的實例名稱。

當某一個服務向一個Eureka節(jié)點注冊服務時，Eureka會將該請求轉發(fā)給其它的Eureka節(jié)點，從而可以同步服務注冊信息。

服務通過周期性的心跳來通知Eureka自己的情況，又稱為服務續(xù)約（renew）。

通過REST請求想Eureka獲取服務列表，周期性的更新服務列表緩存。

服務下線后，Eureka會通知給服務消費者。

為了防止服務的異常下線，會周期性的清理列表中未續(xù)約的服務。

一個服務可以屬于一個Region和多個Zone。

服務用Region和Zone來刻畫自己所處的物理位置，方便負載均衡器就近的選擇同一個Zone服務。同時，服務也可以根據(jù)Region和Zone來選擇應該向哪個Eureka注冊。

Spring提供了方便的RestTemplate像目標服務發(fā)送請求，有GET、POST、PUT和DELETE等基本操作。

LoadBalanced注解通過向RestTemplate添加攔截器，使其具備負載均衡的能力。

在服務消費者中實現(xiàn)如下，在RestTemplate上加入LoadBalanced注解。

@SpringCloudApplication
public class RibbonConsumerApplication {

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

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

BaseLoaderBalancer

維護該服務下的所有節(jié)點列表。

定義IPing對象，會定時輪詢列表中的服務，檢查服務是否存活。

定義負載均衡的規(guī)則IRule，這里是線性輪詢的策略。

定義添加、獲取服務的方法。

DynamicServerListLoadBalancer

在BaseLoaderBalancer基礎上實現(xiàn)了動態(tài)獲取服務的能力，實現(xiàn)了從Eureka查詢服務的方法。

動態(tài)的更新服務列表。策略有定時更新和Eureka提示更新兩種。

定義Filter過濾出需要的服務節(jié)點，比如區(qū)域感知需求的服務會選擇同一個區(qū)域的其它服務，比如根據(jù)服務的質量評估節(jié)點健康狀況，選擇更健康的服務節(jié)點進入列表。

ZoneAwareLoadBalancer

對DynamicServerListLoadBalancer進一步擴展，根據(jù)zone對服務實例劃分，然后采用策略先篩選zone，最后再選一個服務實例。

RandomRule

隨機從列表中選擇一個

RoundRobbinRule

線性輪詢服務

RetryRule

在RoundRobbinRule基礎上進行一定的重試

WeightedResponseTimeRule

根據(jù)服務節(jié)點的響應時間，計算節(jié)點的權重，響應時間短的更容易被選中。

其它。

采用自定義的過濾規(guī)則，先過濾出符合條件的節(jié)點結合，然后采用輪詢的方式依次使用。

服務降級、服務熔斷、線程和信號隔離、請求緩存、請求合并以及服務監(jiān)控等。

對于每一個依賴的服務，Hystrix提供了專用的線程池，防止某個依賴服務影響其它的依賴服務，這種模式叫做“艙壁模式”（Bulkhead Pattern）。

Hystrix通過注解EnableCircuitBreaker和hystrixCommand提供了斷路保護功能，在下游服務調用產生異常時進行功能降級。

在如下條件下打開斷路器：

在每秒請求數(shù)量QPS大于閾值時。

在錯誤百分比大于閾值時。

當斷路器打開時，如果打開時間已經到達設定睡眠時間，則去嘗試發(fā)送請求，測試下游服務是否已經恢復正常，如果請求成功，則關閉斷路器，恢復正常。

保留10秒的bucket歷史數(shù)據(jù)，記錄請求成功、失敗、延遲和拒絕次數(shù)作為開閉斷路器的依據(jù)。

消費者端實現(xiàn)如下：

@Service
public class HelloService {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    @HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback")
    public String helloService() {
        return restTemplate.getForEntity("http://HELLO-SERVICE/hello", String.class).getBody();
    }

    public String helloFallback() {
        return "error";
    }
}

根據(jù)請求參數(shù)，想結果緩存入線程安全的map結構。

Hystrix提供了CacheResult來實現(xiàn)緩存。

Hystrix提供了HystrixCollapser進行請求的合并，將一小段時間內的請求合并為一個，不僅減少了網(wǎng)絡請求的次數(shù)，同時減少了線程池資源的占用。

Feign整合了Ribbon和Hystrix，除了這兩者的功能，還提供了聲明式的Web服務客戶端的定義方式。

在調用其它服務時，可以通過如下簡單封裝實現(xiàn)。FeignClient指明了服務的名稱，RequestMapping指明了服務的具體接口。和傳統(tǒng)的方式相比，更為簡潔方便。

@FeignClient("hello-service")
public interface HelloService {
    @RequestMapping("/hello")
    String hello();
}

Feign在客戶端聲明的服務接口和服務端定義的接口是對應的，可以說形式完全相同。所以，可以將這些接口發(fā)布出來，供客戶端和服務端共同使用，從而減少客戶端綁定配置。

Zuul針對外部客戶端的訪問，提供了請求路由、負載均衡和校驗過濾等基本功能，還有與服務治理結合、請求轉發(fā)的熔斷機制、服務的聚合等。

創(chuàng)建一個簡單的zuul，首先開啟zuul：

@EnableZuulProxy
@SpringBootApplication
public class ApiGatewayApplication {

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

配置路由規(guī)則：

spring.application.name=api-gateway
server.port=5555

zuul.routes.api-a.path=/api-a/**
zuul.routes.api-a.serviceId=hello-service

zuul.routes.api-b.path=/api-b/**
zuul.routes.api-b.serviceId=feign-consumer

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/

每一個路由規(guī)則包含兩個部分，path指明了外部訪問的url，對應的serviceId指明了所要映射到的服務。

Zuul不僅做路由轉發(fā)，還會對請求進行過濾。過濾會在請求的各個階段執(zhí)行：

pre：在請求到達網(wǎng)關API時的階段，先做一些前置加工。

routing：在請求已經開始路由到目標服務器時，進行處理。

error：該過濾器在上述兩階段拋出異常時，會進入該階段進行處理，該階段一般會在上下文中設置error標志，告訴port階段返回適當?shù)膃rror信息。當然該階段有時候會在post階段之后出現(xiàn)，因為post階段也可能拋出異常，這就導致客戶端可能無法收到返回的信息，當然，有多種解決該問題的方法，不再贅述。

post：在目標服務將結果返回后，可以對返回值進行處理，然后將正確的返回值或者error信息返回給客戶端。

其實Zuul的過濾器更像是設計模式中的責任鏈或者handler，一個請求在收到、轉發(fā)、返回的各個階段里，由多個過濾器依次處理。

Zuul結合Spring Cloud Config，可以動態(tài)的獲取配置信息，從而可以實現(xiàn)動態(tài)的更新路由。

Zuul結合Groovy等動態(tài)語言，可以在運行時動態(tài)的加載自定義的過濾器。

創(chuàng)建一個Config server十分容易，首先創(chuàng)建一個遠程git倉庫，我在碼云中創(chuàng)建了https://gitee.com/tiantianchi...。

創(chuàng)建spring boot項目，加入如下配置：

@EnableConfigServer
@SpringBootApplication
public class ConfigServerApplication {

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

在application.properties中加入：

spring.application.name=config-server
server.port=7001

spring.cloud.config.server.git.uri=https://gitee.com/tiantianchi/spring-config
spring.cloud.config.server.git.searchPaths=config-repo
spring.cloud.config.server.git.username=username
spring.cloud.config.server.git.password=password

在倉庫中創(chuàng)建配置文件tc-dev.properties，然后通過http://localhost:7001/tc/dev可以訪問其中的配置內容。

Config客戶端的實現(xiàn)如下，首先創(chuàng)建配置文件boostrap.properties文件，填入如下配置：

spring.application.name=tc
spring.cloud.config.profile=dev
spring.cloud.config.label=master
spring.cloud.config.uri=http://localhost:7001/

server.port=7002

客戶端就可以從Config server中獲取tc-dev.properties配置文件。

Spring Cloud Bus依賴于現(xiàn)有的消息隊列框架，如RabbitMQ和Kafka，實現(xiàn)微服務之間異步消息的發(fā)布和訂閱。

可以利用Bus實現(xiàn)配置的自動更新。在git倉庫中的配置發(fā)生變化時，通過hook將更新請求發(fā)送到Config服務，Config通過Bus發(fā)送給相關服務，告知其進行配置的更新。

在Bus中，將RabbitMQ等工具作為消息發(fā)布和獲取的代理。每個服務中，由Listener負責監(jiān)聽和處理事件，EventPublisher負責與消息代理進行通信，它會收到本地發(fā)送的事件，并且發(fā)送到代理中，同時從代理中獲取事件，發(fā)回給本地注冊的Listener。Endpoint則負責暴露API，用戶可以通過Endpoint提供的接口發(fā)起事件，Endpoint會利用EventPublisher將事件發(fā)到消息代理中。