Nacos配置中心,Feign远程调用与Gateway服务网关
00 分钟
2024-4-11
2024-7-25
type
status
date
Jul 25, 2024 04:06 AM
slug
summary
category
tags
password
icon

Nacos配置管理

统一配置管理

  • 当微服务部署的实例越来越多,达到数十、数百时,逐个修改微服务配置就会让人抓狂,而且很容易出错。我们需要一种统一配置管理方案,可以集中管理所有实例的配置。
  • Nacos一方面可以将配置集中管理,另一方可以在配置变更时,及时通知微服务,实现配置的热更新
notion image

Nacos配置管理实践

在nacos中添加配置文件

注意:项目的核心配置,需要热更新的配置才有放到nacos管理的必要。基本不会变更的一些配置还是保存在微服务本地比较好。
notion image
notion image

从微服务拉取配置

  • 微服务要拉取nacos中管理的配置,并且与本地的application.yml配置合并,才能完成项目启动。但如果尚未读取application.yml,又如何得知nacos地址呢?
  • 因此spring引入了一种新的配置文件:bootstrap.yaml文件,会在application.yml之前被读取,流程如下:
notion image
  • 引入nacos-config依赖
    • 首先,在user-service服务中,引入nacos-config的客户端依赖:
  • 添加bootstrap.yaml
    • 然后,在user-service中添加一个bootstrap.yml文件【这里后缀名可以是yml或者yaml,但是前缀一定要是bootstrap】,内容如下:
  • 这里会根据spring.cloud.nacos.server-addr获取nacos地址,再根据${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}作为文件id,来读取配置。本例中,就是去读取userservice-dev.yaml
    • bug解决:
      • 如果报错:Error creating bean with name ‘userController’: Injection of autowired dependencies failed; nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: Could not resolve placeholder ‘pattern.dateformat’ in value “${pattern.dateformat}”
      • 先去查看Nacos配置列表:发现该配置文件不在public命名空间下,而是在dev命名空间下,需要配置namespace
        • notion image
      • 在bootstrap.yml中增加配置namespace,注明命名空间
    • 读取nacos配置
      • 在user-service中的UserController中添加业务逻辑,读取pattern.dateformat配置:

    配置热更新

    我们最终的目的,是修改nacos中的配置后,微服务中无需重启即可让配置生效,也就是配置热更新。要实现配置热更新,可以使用两种方式。

    方式一

    • @Value注入的变量所在类上添加注解@RefreshScope

    方式二(推荐)

    • 使用@ConfigurationProperties注解代替@Value注解。
    在user-service服务中,添加一个类,读取patterrn.dateformat属性:
    在UserController中使用这个类代替@Value:

    配置共享

    其实微服务启动时,会去nacos读取多个配置文件,例如:
    • [spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml,例如:userservice-dev.yaml
    • [spring.application.name].yaml,例如:userservice.yaml
    [spring.application.name].yaml不包含环境,因此可以被多个环境共享。

    添加一个环境共享配置

    我们在nacos中添加一个userservice.yaml文件:
    notion image
    notion image

    在user-service中读取共享配置

    在user-service服务中,修改PatternProperties类,读取新添加的属性:
    notion image
    在user-service服务中,修改UserController,添加一个方法:
    notion image

    运行两个UserApplication,使用不同的profile

    修改UserApplication2这个启动项,改变其profile值:
    notion image
    notion image
    notion image
    这样,UserApplication(8081)使用的profile是dev,UserApplication2(8082)使用的profile是test。启动UserApplication和UserApplication2。
    notion image
    notion image
    notion image
    notion image
    可以看出来,不管是dev,还是test环境,都读取到了envSharedValue这个共享属性的值。

    配置共享的优先级

    当nacos、服务本地同时出现相同属性时,优先级有高低之分:
    notion image
    notion image

    搭建Nacos集群

    集群结构图

    官方给出的Nacos集群图:
    notion image
    其中包含3个nacos节点,然后一个负载均衡器代理3个Nacos。这里负载均衡器可以使用nginx。
    我们计划的集群结构:
    notion image
    三个nacos节点的地址:
    节点
    ip
    port
    nacos1
    192.168.150.1
    8845
    nacos2
    192.168.150.1
    8846
    nacos3
    192.168.150.1
    8847

    搭建集群

    搭建集群的基本步骤:
    • 搭建数据库,初始化数据库表结构
      • Nacos默认数据存储在内嵌数据库Derby中,不属于生产可用的数据库。
      • 这里我们以单点的数据库为例来讲解。
      • 首先新建一个数据库,命名为nacos,而后导入下面的SQL:
      • 下载,配置并启动nacos
        • 下载地址:https://github.com/alibaba/nacos/tags
        • 进入nacos的conf目录,修改配置文件cluster.conf.example,重命名为cluster.conf,然后添加内容
          • 然后修改application.properties文件,添加数据库配置
            • 将nacos文件夹复制三份,分别命名为:nacos1、nacos2、nacos3,然后分别修改三个文件夹中的application.properties
              • notion image
            • 启动nacos集群:startup.cmd(以集群模式启动)
          • nginx反向代理

          优化

          • 实际部署时,需要给做反向代理的nginx服务器设置一个域名,这样后续如果有服务器迁移nacos的客户端也无需更改配置.
          • Nacos的各个节点应该部署到多个不同服务器,做好容灾和隔离。

          Feign远程调用

          先来看我们以前利用RestTemplate发起远程调用的代码:
          notion image
          • 存在下面的问题:
              1. 代码可读性差,编程体验不统一
              1. 参数复杂URL难以维护
          Feign是一个声明式的http客户端,官方地址:https://github.com/OpenFeign/feign,其作用就是帮助我们优雅的实现http请求的发送,解决上面提到的问题。
          notion image

          Feign替代RestTemplate

          引入依赖

          我们在order-service服务的pom文件中引入feign的依赖:

          添加注解

          在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能:

          编写Feign的客户端

          在order-service中新建一个接口,内容如下:
          这个客户端主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息,比如:
          • 服务名称:userservice
          • 请求方式:GET
          • 请求路径:/user/{id}
          • 请求参数:Long id
          • 返回值类型:User
          这样,Feign就可以帮助我们发送http请求,无需自己使用RestTemplate来发送了。

          测试

          修改order-service中的OrderService类中的queryOrderById方法,使用Feign客户端代替RestTemplate,优雅太多了。

          自定义配置

          Feign可以支持很多的自定义配置,如下表所示:
          类型
          作用
          说明
          feign.Logger.Level
          修改日志级别
          包含四种不同的级别:NONE、BASIC、HEADERS、FULL
          feign.codec.Decoder
          响应结果的解析器
          http远程调用的结果做解析,例如解析json字符串为java对象
          feign.codec.Encoder
          请求参数编码
          将请求参数编码,便于通过http请求发送
          feign. Contract
          支持的注解格式
          默认是SpringMVC的注解
          feign. Retryer
          失败重试机制
          请求失败的重试机制,默认是没有,不过会使用Ribbon的重试
          一般情况下,默认值就能满足我们使用,如果要自定义时,只需要创建自定义的@Bean覆盖默认Bean即可。

          配置文件方式

          基于配置文件修改feign的日志级别可以针对单个服务:
          也可以针对所有服务:
          而日志的级别分为四种:
          • NONE:不记录任何日志信息,这是默认值。
          • BASIC:仅记录请求的方法,URL以及响应状态码和执行时间
          • HEADERS:在BASIC的基础上,额外记录了请求和响应的头信息
          • FULL:记录所有请求和响应的明细,包括头信息、请求体、元数据。

          Java代码方式

          也可以基于Java代码来修改日志级别,先声明一个类,然后声明一个Logger.Level的对象:
          如果要全局生效,将其放到启动类的@EnableFeignClients这个注解中:
          如果是局部生效,则把它放到对应的@FeignClient这个注解中:

          Feign性能优化

          Feign底层发起http请求,依赖于其它的框架。其底层客户端实现包括:
          • URLConnection:默认实现,不支持连接池
          • Apache HttpClient:支持连接池
          • OKHttp:支持连接池
          因此提高Feign的性能主要手段就是使用连接池代替默认的URLConnection。这里我们用Apache的HttpClient来演示。

          引入依赖

          在order-service的pom文件中引入Apache的HttpClient依赖:

          配置连接池

          在order-service的application.yml中添加配置:
          💡
          Feign的性能优化:
          1. 日志级别尽量用basic或者none
          1. 使用HttpClient或OKHttp代替URLConnection
            1. ① 引入feign-httpClient依赖
              ② 配置文件开启httpClient功能,设置连接池参数

          最佳实践

          仔细观察可以发现,Feign的客户端与服务提供者的controller代码非常相似:
          feign客户端:
          notion image
          notion image
          UserController:
          notion image
          notion image
          有没有一种办法简化这种重复的代码编写呢?

          继承方式

          notion image
          • 一样的代码可以通过继承来共享:
              1. 定义一个API接口,利用定义方法,并基于SpringMVC注解做声明。
              1. Feign客户端和Controller都集成改接口
          notion image
          • 优点:
              1. 简单
              1. 实现了代码共享
          • 缺点:
              1. 服务提供方、服务消费方紧耦合
              1. 参数列表中的注解映射并不会继承,因此Controller中必须再次声明方法、参数列表、注解

          抽取方式

          notion image
          将Feign的Client抽取为独立模块,并且把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中,提供给所有消费者使用。例如,将UserClient、User、Feign的默认配置都抽取到一个feign-api包中,所有微服务引用该依赖包,即可直接使用。
          notion image

          实现基于抽取的最佳实践

          • 抽取
              1. 首先创建一个module,命名为feign-api,在feign-api中然后引入feign的starter依赖
                1. 然后,order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中。
            • 在order-service中使用feign-api
                1. 首先,删除order-service中的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration等类或接口。在order-service的pom文件中中引入feign-api的依赖:
                  1. 修改order-service中的所有与上述三个组件有关的导包部分,改成导入feign-api中的包
              • 重启测试
                • 解决bug:
                  重启后,发现服务报错了:这是因为UserClient现在在cn.itcast.feign.clients包下,而order-service的@EnableFeignClients注解是在cn.itcast.order包下,不在同一个包,无法扫描到UserClient。
                  notion image
              • 解决扫描包问题
                  1. 方式一:指定Feign应该扫描的包:
                    1. 方式二:指定需要加载的Client接口:

                  Gateway服务网关

                  notion image
                  Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目,该项目是基于 Spring 5.0,Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的网关,它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。

                  为什么需要网关

                  Gateway网关是我们服务的守门神,所有微服务的统一入口。
                  • 网关的核心功能特性
                      1. 请求路由和负载均衡:一切请求都必须先经过gateway,但网关不处理业务,而是根据某种规则,把请求转发到某个微服务,这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时,还需要做负载均衡。
                      1. 权限控制:网关作为微服务入口,需要校验用户是是否有请求资格,如果没有则进行拦截。
                      1. 限流:当请求流量过高时,在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求,避免服务压力过大。
                  notion image
                  • 架构图:
                  notion image
                  notion image
                  notion image
                  • 在SpringCloud中网关的实现包括两种:
                      1. gateway:SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux,属于响应式编程的实现,具备更好的性能。
                      1. zuul:基于Servlet的实现,属于阻塞式编程。

                  gateway快速入门

                  创建gateway服务,引入依赖

                  创建新的Module,引入依赖:

                  编写启动类

                  编写基础配置和路由规则

                  创建application.yml文件,内容如下:
                  我们将符合Path 规则的一切请求,都代理到 uri参数指定的地址。本例中,我们将 /user/**开头的请求,代理到lb://userservice,lb是负载均衡,根据服务名拉取服务列表,实现负载均衡。

                  重启测试

                  重启网关,访问http://localhost:10010/user/1时,符合/user/**规则,请求转发到uri:http://userservice/user/1,得到了结果:
                  notion image

                  网关路由的流程图

                  整个访问的流程如下:
                  notion image

                  断言工厂

                  • 我们在配置文件中写的断言规则只是字符串,这些字符串会被Predicate Factory读取并处理,转变为路由判断的条件。
                  • 例如Path=/user/**是按照路径匹配,这个规则是由org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理的,像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个:
                  名称
                  说明
                  示例
                  After
                  是某个时间点后的请求
                  - After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
                  Before
                  是某个时间点之前的请求
                  - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
                  Between
                  是某两个时间点之前的请求
                  - Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
                  Cookie
                  请求必须包含某些cookie
                  - Cookie=chocolate, ch.p
                  Header
                  请求必须包含某些header
                  - Header=X-Request-Id, \d+
                  Host
                  请求必须是访问某个host(域名)
                  - Host=.somehost.org,.anotherhost.org
                  Method
                  请求方式必须是指定方式
                  - Method=GET,POST
                  Path
                  请求路径必须符合指定规则
                  - Path=/red/{segment},/blue/**
                  Query
                  请求参数必须包含指定参数
                  - Query=name, Jack或者- Query=name
                  RemoteAddr
                  请求者的ip必须是指定范围
                  - RemoteAddr=192.168.1.1/24
                  Weight
                  权重处理

                  过滤器工厂

                  GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器,可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理:
                  notion image

                  路由过滤器的种类

                  Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂,官网地址:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/reference/spring-cloud-gateway/gatewayfilter-factories.html。例如:
                  名称
                  说明
                  AddRequestHeader
                  给当前请求添加一个请求头
                  RemoveRequestHeader
                  移除请求中的一个请求头
                  AddResponseHeader
                  给响应结果中添加一个响应头
                  RemoveResponseHeader
                  从响应结果中移除有一个响应头
                  RequestRateLimiter
                  限制请求的流量

                  请求头过滤器

                  下面我们以AddRequestHeader 为例来讲解。
                  需求:给所有进入userservice的请求添加一个请求头:Truth=itcast is freaking awesome!
                  只需要修改gateway服务的application.yml文件,添加路由过滤即可:
                  当前过滤器写在userservice路由下,因此仅仅对访问userservice的请求有效。

                  默认过滤器

                  如果要对所有的路由都生效,则可以将过滤器工厂写到default下。格式如下:

                  全局过滤器

                  全局过滤器作用

                  • 全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应,与GatewayFilter的作用一样。区别在于GatewayFilter通过配置定义,处理逻辑是固定的;而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。
                  • 定义方式是实现GlobalFilter接口。
                  在filter中编写自定义逻辑,可以实现下列功能:
                  • 登录状态判断
                  • 权限校验
                  • 请求限流等

                  自定义全局过滤器

                  • 需求:定义全局过滤器,拦截请求,判断请求的参数是否满足下面条件:
                      1. 参数中是否有authorization,
                      1. authorization参数值是否为admin
                      1. 如果同时满足则放行,否则拦截
                  • 实现:在gateway中定义一个过滤器:

                  过滤器执行顺序

                  notion image
                  请求进入网关会碰到三类过滤器:当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter
                  请求路由后,会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter,合并到一个过滤器链(集合)中,排序后依次执行每个过滤器:
                  排序的规则是什么呢?
                  • 每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值,order值越小,优先级越高,执行顺序越靠前
                  • GlobalFilter通过实现Ordered接口,或者添加@Order注解来指定order值,由我们自己指定
                  • 路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定,默认是按照声明顺序从1递增。
                  • 当过滤器的order值一样时,会按照 defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行。

                  跨域问题

                  什么是跨域问题

                  跨域:域名不一致就是跨域,主要包括:
                  • 访问协议不同:http与https
                  • 访问ip/域名不同:baidu.com与taobao.com
                  • 访问端口不同:8081与8082
                  跨域问题:浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求,请求被浏览器拦截的问题

                  Gateway解决跨域问题

                  在gateway服务的application.yml文件中,添加下面的配置:

                  评论
                  Loading...