微服务-Spring Cloud核心组件原理分析_微服务组件及原理-优快云博客

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本文详细介绍了SpringCloud中的服务治理组件Eureka和Nacos，客户端负载均衡器SpringCloudLoadBalancer和Ribbon的使用，以及高可用组件如Hystrix、Resilience4j和Sentinel。涵盖了服务注册、负载均衡策略、熔断降级和分布式事务处理等内容。

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Spring Cloud提供了分布式系统中的常用组件，例如：配置管理器、服务发现、断路器、智能路由、消息总线、全局锁、选举等能力。

一、服务治理组件

Eureka：Netflix提供的注册中心，基于AP模型

Nacos：Alibaba提供的注册中心，也是基于AP模型

二、客户端负载均衡组件

1、Spring Cloud LoadBalancer：SpringCloud的负载均衡器，新项目优先选择。

2、Ribbon：Netflix提供的客户端负载均衡组件，仅维护。

1）Ribbon核心组件的默认配置类是RibbonClientConfiguration.java。

Ribbon核心接口
接口定义	SpringBeanName	默认实现类	说明
IClientConfig	ribbonClientConfig	DefaultClient ConfigImpl	客户端配置
IRule	ribbonRule	ZoneAvoidance Rule	负载均衡策略
IPing	ribbonPing	DummyPing	验证服务实例是否可用
ServerList <Server>	ribbonServerList	Configuration BasedServerList	服务实例清单
ServerListFilter <Server>	ribbonServerListFilter	ZonePreference ServerListFilter	根据条件过滤后得到的服务实例清单
ILoadBalancer	ribbonLoadBalancer	ZoneAware LoadBalancer	按某种策略来选取服务实例
ServerList Updater	ribbonServer ListUpdater	PollingServer ListUpdater	更新服务实例清单

2）Ribbon核心类图

3）Ribbon配置

Ribbon核心组件的默认配置类是RibbonClientConfiguration.java。

a）配置文件方式配置

<clientName>.ribbon.NFLoadBalancerClassName：负载均衡类

<clientName>.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName：负载均衡策略类

<clientName>.ribbon.NFLoadBalancerPingClassName：心跳检测类

<clientName>.ribbon.NIWSServerListClassName：服务实例清单类

<clientName>.ribbon.NIWSServerListFilterClassName：服务实例清单过滤类

b）注解方式配置

@RibbonClient/@RibbonClients

注意：FundConfiguration.java不能放在SpringBoot主入口文件扫描范围内，否则其配置的策略会对全局生效。且优先级大于@RibbonClient的方式。

c）饥饿加载，可提高首次请求时的访问速度

#ribbon:
#  eager-load:
#    # 是否启动饥渴加载？默认值为false
#    enabled: true
#    # 饥渴加载的微服务ID
#    clients: user, product, fund

三、高可用组件

服务熔断、降级：需要结合企业的实际业务进行处理。

1、Hystrix：底层采用RxJava，采用观察者模式实现，已经停止更新。

Hystrix特性

命令模式：请求调用封装为Hystrix命令
Hystrix将结果存储到10个1秒的桶里
5秒后，状态为HALF_OPEN，然后有一次请求就能关闭断路器

关键设计模式：命令模式、工厂模式、动态代理。

“Hystrix流程图”

execute()：阻塞的，返回单个响应。
queue()：返回包含单个响应的Future对象。
observe()：返回Observable对象。hot。
toObservable()：返回Observable对象。cold。订阅了消息源，并不会立刻将消息传递给订阅者，订阅者需再次发送命令，消息源才会将消息传递给观察者。

“hystrix断路器工作原理图(对应上图中4)”

Hystrix使用
a）命令方式：HystrixCommand<R>/HystrixObservableCommand<R>

b）注解方式：@HystrixCommand(fallbackMethod="fallback1",observableExecutionMode=ObservableExecutionMode.EAGER,ignoreExceptions={XxxException,YyyException})

注意：非HystrixBadRequestException才会触发fallback降级逻辑。

Hystrix缓存
a）只在当前请求内有效，注意脏读情况。

b）代码方式

c）注解方式

@CacheResult(cacheKeyMethod="getCacheKey")

@HystrixCommand(commandKey="user_get")

@Override

public UserInfo getUserInfo(@CacheKey Long id){ //todo }

@CacheRemove(commandKey = "user_get", cacheKeyMethod="getCacheKey")

@HystrixCommand

@Override

public UserInfo updateUserInfo(UserInfo user){ //todo }

public String getCacheKey(Long id){return "user_"+id;}

public String getCacheKey(UserInfo user){return "user_"+user.getId();}

Hystrix请求合并
@HystrixCollapser(collapserKey="userGroup",batchMethod="findUser2",scope=Scope.GLOBAL,collapserProperties={

@HystrixProperty(name="timerDelayInMilliseseconds",value="50"),//合并时间戳

@HystrixProperty(name="maxRequestsInBatch",value="10"),//合并最大请求数

})

public Future<UserInfo> getUser2(Long id){return null;}

@HystrixCommand(commandKey="userGroup")

@Override

public List<UserInfo> findUsers2(List<Long> ids){//todo}

隔离(舱壁模式)
线程池/信号量

组别键/命令键/线程池键

@HystrixCommand(

groupKey="userGroup" ,

commandKey="userGroup" ,

threadPoolKey="pool-user",

fallbackMethod="fallbackMethod",

observableExecutionMode=ObservableExecutionMode.EAGER,

commandProperties={@HystrixProperty(name="execution.isolation.stragegy",value="semaphore"),@HystrixProperty(name="circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value="30"),@HystrixProperty(name="execution.timeout.enabled",value="true"),@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="1000"),@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.interruptOnTimeout",value="true")},

threadPoolProperties={})

2、Resilience4j

Resilience4j特性：

基于函数式和Lambda表达式；
执行结果存储到环形缓存区(固定长度的数组)；
通过请求结果的数量与阈值的比较来判断断路器的状态；

环形缓冲区：

是一个长度为16的Long数组，它可以表示 16*64=1024位数字。可以表达1024个请求的成功或失败的状态。它提供了无锁的读写操作，读取数据时，只修改head指针，写入数据时只修改tail指针，这些都是基于CAS的。head==tail表示数组为空，head==(tail+1) mod buffer.length表示数组满了。

核心模块：