SpringCloud学习项目 —— 天气预报系统

一、项目实例

1.1 项目列表

• weather-eureka-server：Eureka 服务
• weather-city-server-eureka：获取城市列表微服务
• weather-data-server-eureka：获取某一城市天气数据微服务
• weather-collection-server-eureka：定时任务获取天气信息微服务
• weather-report-server-eureka：完整天气报告展示微服务
• weather-eureka-zuul：API网关
• weather-config-server：SpringCloudConfig 服务

项目地址：https://github.com/midnight92/weather-spring-cloud

1.2 依赖关系

weather-city-server-eureka 与 weather-data-server-eureka为基础数据服务，他们是数据的来源。
（在本案例中 weather-data-server-eureka 依赖于 weather-config-server 的配置，所以要先启动 weather-config-server，在启动 weather-data-server-eureka ）
weather-collection-server-eureka 依赖于 weather-city-server-eureka，因为它需要通过城市列表，来定时爬去某一城市的天气数据。
weather-report-server-eureka 依赖于 weather-city-server-eureka 和 weather-data-server-eureka 和 weather-eureka-zuul，它需要 weather-city-server-eureka 获取城市列表，然后拿某一城市的 id，通过 weather-data-server-eureka 来获取天气数据。当然，首先通过 weather-eureka-zuul 分别路由到 weather-city-server-eureka 和 weather-data-server-eureka。

部署顺序

1. weather-eureka-server：Eureka 是基础
2. weather-config-server：配置文件是最基础的发布的被依赖方
3. weather-city-server-eureka：城市信息微服务，获取城市列表
4. weather-collection-server-eureka：天气信息采集微服务（此模块可以不用部署，因为内容仅仅是http请求天气数据，并且保存到redis中。当前案例并没有实际使用 redis，所以可以忽略）
5. weather-data-server-eureka：指定城市天气信息微服务
6. weather-eureka-zuul：API 网关微服务
7. weather-report-server-eureka：天气报告微服务

二、微服务相关介绍

2.1 一个项目的核心部分

image.png

• 表示层：连接客户端
• 业务层：复杂的业务逻辑
• 数据访问层：存放业务数据的持久性

2.2 单一项目的缺点

• 升级风险高：每次更新，不得不对整个系统做升级
• 维护成本增加：
• 可伸缩性变差：项目中有的服务压力大，有的服务压力小。压力大的需要的硬件支持就大，压力小的需要硬件支持就小。如果做机器的扩展，只能全部部署整个项目
• 监控困难：

2.3 SOA架构介绍

面向服务架构

2.4 微服务拆分原则

思路：

一个大的问题慢慢拆分成小的问题，逐个解决

2.4.1 拆分足够小

2.4.2 轻量级的通信

2.4.3 领域驱动

粗浅的理解就是单一的业务模型。订单业务是一个独立的领域，资金业务是一个独立的领域，票台业务是一个独立的领域，活动业务是一个独立的领域。
每个服务都专注于某个领域，每个领域之间有各自的边界，不会混杂在一起。
按照领域驱动来进行架构设计，可以保证系统的有逻辑边界

2.4.4 单一职责

2.4.5 DevOps？

2.5 如何设计微服务系统

• 服务拆分：确认好业务边界后的模块拆分
• 服务注册：多个服务的注册表
• 服务发现：从服务注册表中获取服务的信息
• 服务消费：调用其他服务的过程
• 统一入口：
• 配置管理：所有服务共用一套配置信息
• 熔断机制：请求处理不过来，如果所有请求全部处理，可能会造成系统崩溃。此时需要熔断机制

image.png

分析数据流向

数据是驱动架构发展的核心

image.png

系统的通信设计

• http
• dubbo
• 等

系统存储设计

• Redis
• Mysql

三、SpringCloud实践

3.1 服务注册和发现 —— Eureka 注册中心

3.1.1 配置Eureka-server

使用@EnableEurekaServer

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class Application {

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

编写配置文件

server.port=8761
eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.registerWithEureka=false
eureka.client.fetchRegistry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
spring.freemarker.prefer-file-system-access=false
eureka.server.enable-self-preservation=false

注意：
在application.yml中添加spring.freemarker.prefer-file-system-access: false
spring.freemarker.prefer-file-system-access意为是否优先从文件系统加载template

3.1.2 配置 Eureka-client

使用@EnableDiscoveryClient

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

编写配置文件

spring.application.name=weather-report-eureka
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/
feign.client.config.feignName.connect-timeout=5000
feign.client.config.feignName.read-timeout=5000
server.port=8021

3.2 服务消费 —— Feign

• 添加依赖
• application.properties 中进行配置超时时间
• 使用@EnableFeignClients
• 创建客户端接口（专门访问某一服务的接口）
• 业务代码中注入客户端接口

添加依赖

implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-openfeign'

在启动类上添加注解

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

创建客户端接口

创建服务类：

@FeignClient("weather-data-eureka")
public interface WeatherDataClient {

    @RequestMapping("/weather/cityId/{cityId}")
    WeatherResponse getDataByCityId(@PathVariable("cityId") String cityId);
}

• @FeignClient 中的值是 eureka 注册中心中服务的名称（需要调用的服务的application.name）
• @RequestMapping 中填写需要调用服务的目标 http 接口的地址

配置过期时间

feign.client.config.feignName.connect-timeout=5000
feign.client.config.feignName.read-timeout=5000

3.3 API网关

3.3.1 API 网关的意义

image.png

可以通过不同的路径，路由到不同的微服务中去

3.3.2 配置API网关 —— Zuul

配置API网关以后的架构

image.png

添加依赖

implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-netflix-zuul'

添加注解

添加@EnableDiscoveryClient注解，Zuul 所在的模块同时也是一个 Eureka-Client，然后再添加@EnableZuulProxy注解。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableZuulProxy
public class Application {

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

}

配置文件

spring.application.name=weather-eureka-zuul
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

zuul.routes.city.path=/city/**
zuul.routes.city.service-id=weather-city-server-eureka

zuul.routes.data.path=/data/**
zuul.routes.data.service-id=weather-data-server-eureka

server.port=8011

3.4 集中化配置 —— Spring Cloud Config

文件名配置规则

image.png

• 问题1：配置文件的文件名称必须与 config-client 的 application.name 相同吗？
• 问题2：一个config-client 想读取多个配置文件该咋办？
• 问题3：config-server 启动后，访问 config-server 的 url 只能跟一个key 有关系吗？如果读取到所有的config内容？
• 问题4：url格式就只能 http://#{config-server host name}:#{port}/#{key}/#{profile}

http://localhost:8888/name/dev

image.png

3.5 熔断机制

3.5.1 概念相关

目的：

• 停止接受新的业务请求，转而直接返回结果。慢慢消化正在执行的任务，慢慢释放资源
• 保护系统，防止造成雪崩

意义：

• 保持系统稳定
• 减少性能损耗：断路器直接返回简单响应结果，不占用额外资源
• 及时响应

熔断和降级的区别：
相似性：

• 目的一致，通过技术手段保护系统
• 表现形式，都是使得客户端暂时不可用，都是默认的响应内容
• 粒度一致，以服务的级别来设置的
  区别：
• 触发条件不同
  服务熔断：一般是某个服务的故障引起的，一般是指下游服务。下游服务调用请求压力过大
  服务降级：一般是从整体的负荷来考虑的。上游服务调用过来的请求减少，当前服务无需提供这么多的实例，需要减少

3.5.2 集成 Hystrix

断路器设置在 weather-report-server-eureka 中

1. 添加依赖

implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-netflix-hystrix'

2. 添加注解

在启动类上添加注解，相当于打开了 hystrix 的开关

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

3. 设置fallback接口

定义fallback类，并在 Feign 的接口中进行设置
3.1 定义fallback类

@Service
public class DataClientFallback implements DataClient {
    @Override
    public List<City> cityList() {
        City city = new City();
        city.setCityId("101280601");
        city.setCityName("深圳");
        return Lists.newArrayList(city);
    }

    @Override
    public WeatherResponse getDataByCityId(String cityId) {
        return null;
    }
}

3.2 在 Feign 的接口中进行设置

@FeignClient(name = "weather-eureka-zuul", fallback = DataClientFallback.class)
public interface DataClient {

    @RequestMapping("/city/cities")
    List<City> cityList();

    @RequestMapping("/data/weather/cityId/{cityId}")
    WeatherResponse getDataByCityId(@PathVariable("cityId") String cityId);
}

3.3 设置 application.properties 文件
由于词用法是在 Feign 上添加的熔断器处理类，所以配置文件应该开启 Feign 对 Hystrix 的可用开关。

feign.hystrix.enabled=true