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SpringCloud入门：从零开始搭建微服务项目

标签：

Spring Cloud

概述

SpringCloud入门介绍了如何从零开始搭建微服务项目，包括环境搭建、服务发现与注册、负载均衡和API网关的使用。文章详细讲解了SpringCloud的核心组件和实战案例，帮助开发者快速构建出可扩展、可维护的微服务应用程序。

SpringCloud入门：从零开始搭建微服务项目

SpringCloud简介

什么是SpringCloud

SpringCloud 是一个基于 Spring Boot 的微服务框架，它提供了快速构建分布式系统的工具，包括服务发现、配置中心、服务网关、负载均衡等。SpringCloud的核心目标是为微服务架构提供一系列通用的工具和技术，使得开发者可以更加方便地构建出可扩展、可维护的微服务应用程序。

SpringCloud的核心组件介绍

SpringCloud的核心组件包括以下几个：

Eureka：服务注册与发现
Ribbon：客户端负载均衡
Feign：声明式的服务调用
Hystrix：断路器，实现服务容错机制
Zuul：路由和过滤器
Config：配置中心
Consul：服务注册与发现
Hystrix Dashboard：断路器监控

这些组件可以单独使用，也可以组合使用，从而构建出更加复杂和灵活的微服务架构。

环境搭建

开发环境安装

在开始搭建SpringCloud项目之前，必须确保已经安装了以下环境：

JDK 1.8及以上版本
Maven 3.0及以上版本
IntelliJ IDEA 或 Eclipse（推荐使用IntelliJ IDEA）
Git（用于管理代码版本）

安装步骤如下：

下载并安装 JDK 1.8 或更高版本，配置 JAVA_HOME 系统环境变量。
下载并安装 Maven 3.0 或更高版本，配置 M2_HOME 系统环境变量。
安装 IntelliJ IDEA 或 Eclipse。
安装 Git。

快速搭建第一个SpringCloud应用

首先创建一个基本的 Spring Boot 项目，然后引入SpringCloud的依赖。

使用Spring Initializr创建一个新的SpringBoot项目。
添加依赖：spring-cloud-starter-netflix-eureka-client 和 spring-boot-starter-web。

创建一个简单的服务提供者应用：

创建一个新的 Maven 项目，添加以下依赖到 pom.xml 文件：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

<dependencyManagement>
   <dependencies>
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
           <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
           <version>2022.0.0</version>
           <type>pom</type>
           <scope>import</scope>
       </dependency>
   </dependencies>
</dependencyManagement>

创建 application.properties 文件，配置服务提供者的名称和注册中心地址：

spring.application.name=service-provider
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

创建 ProviderApplication 类，作为服务启动点：

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

创建 GreetingController 类，提供一个简单的 RESTful API：

@RestController
public class GreetingController {

   @GetMapping("/greeting")
   public String greeting() {
       return "Hello, this is a microservice!";
   }
}

运行 ProviderApplication 类，启动服务提供者。

服务发现与注册

Eureka服务注册与发现

Eureka 是一个基于服务注册与发现的核心组件，它利用客户端和服务端模式，提供服务注册与发现功能。Eureka 客户端在启动后，会向 Eureka Server 发送心跳信息，通知自己的健康状态；同时，Eureka Server 会定期检查客户端的心跳，如果超过一定时间没有接收到来自客户端的心跳，则认为该客户端已经失效，并从服务列表中移除。

使用SpringCloud进行服务注册和发现的实战

创建一个服务注册中心应用：

创建一个新的 Maven 项目，添加 Eureka Server 相关依赖到 pom.xml 文件：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

创建 EurekaServerApplication 类，作为服务注册中心启动点：

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

创建 application.properties 文件，配置服务注册中心的监听端口：

server.port=8761

eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.registerWithEureka=false
eureka.client.fetchRegistry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

运行 EurekaServerApplication 类，启动服务注册中心。

创建一个服务消费者应用：

创建一个新的 Maven 项目，添加 Eureka Client 相关依赖到 pom.xml 文件：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

创建 ConsumerApplication 类，作为服务消费者启动点：

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

创建 application.properties 文件，配置服务消费者的名称和注册中心地址：

spring.application.name=service-consumer
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

创建 ConsumerController 类，调用服务提供者的 API：

@RestController
public class ConsumerController {

   @Autowired
   private RestTemplate restTemplate;

   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer() {
       return restTemplate.getForObject("http://service-provider/greeting", String.class);
   }
}

创建 RibbonConfiguration 类，配置负载均衡策略：

@Configuration
public class RibbonConfiguration {

   @Bean
   public IRule ribbonRule() {
       return new RoundRobinRule();
   }
}

运行 ConsumerApplication 类，启动服务消费者。

负载均衡

Ribbon负载均衡原理

Ribbon 是一个基于客户端的负载均衡组件，它位于服务调用的客户端，当客户端通过 HTTP 请求访问服务时，Ribbon 负载均衡器会从服务列表中选择一个服务实例并发起请求。Ribbon 支持多种负载均衡策略，包括轮询、随机、最少活跃线程数等。

实战：使用SpringCloud实现服务间的负载均衡

在服务提供者应用的基础上，通过配置实现负载均衡：

在 ProviderApplication 类中，添加 Ribbon 相关配置：

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

创建 application.properties 文件，配置服务提供者的名称和注册中心地址：

spring.application.name=service-provider
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

在服务消费者应用中，引入 Ribbon 的依赖，并通过 RestTemplate 实现负载均衡：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

在 ConsumerController 类中，使用 RestTemplate 调用服务提供者：

@RestController
public class ConsumerController {

   @Autowired
   private RestTemplate restTemplate;

   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer() {
       return restTemplate.getForObject("http://service-provider/greeting", String.class);
   }
}

在多个服务提供者实例中，确保各自配置不同的端口，并启动它们。

服务网关

Zuul网关介绍

Zuul 是一个基于 JVM 的高性能服务网关，它提供了一组过滤器，可以对请求进行路由、过滤和监控等操作。Zuul 过滤器分为四个阶段，分别为 pre、route、post 和 error，每个阶段可以由不同的过滤器完成不同的任务。Zuul 还提供了动态路由、请求重试、请求聚合等功能，可以满足多种微服务架构下的网关需求。

实战：构建SpringCloud应用中的API网关

创建一个网关应用：

创建一个新的 Maven 项目，添加 Zuul 相关依赖到 pom.xml 文件：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

创建 GatewayApplication 类，作为网关启动点：

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

创建 application.properties 文件，配置网关的名称和注册中心地址：

spring.application.name=api-gateway
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

创建 zuul.routes 配置文件，定义路由规则：

zuul.routes.provider.path=/provider/**
zuul.routes.provider.service-id=service-provider

运行 GatewayApplication 类，启动 API 网关。

实战案例

从零开始构建一个简单的微服务项目

创建一个简单的微服务项目，包含一个服务提供者和服务消费者。

创建一个新的 Maven 项目，命名为 microservice-sample，并创建两个子模块 service-provider 和 service-consumer。
在 service-provider 子模块中，添加服务提供者的相关依赖。
在 service-consumer 子模块中，添加服务消费者的相关依赖。

项目结构

microservice-sample
├── service-provider
│   ├── src
│   │   ├── main
│   │   │   ├── java
│   │   │   │   └── com.example
│   │   │   │       └── provider
│   │   │   │           ├── GreetingController.java
│   │   │   │           └── ProviderApplication.java
│   │   │   └── resources
│   │   │       └── application.properties
│   └── pom.xml
├── service-consumer
│   ├── src
│   │   ├── main
│   │   │   ├── java
│   │   │   │   └── com.example
│   │   │   │       └── consumer
│   │   │   │           └── ConsumerController.java
│   │   │   │           └── RibbonConfiguration.java
│   │   │   └── resources
│   │   │       └── application.properties
│   └── pom.xml
└── pom.xml

服务提供者代码

在 ProviderApplication.java 中，启动服务提供者：

package com.example.provider;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ProviderApplication {

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

在 GreetingController.java 中，提供一个简单的 RESTful API：

package com.example.provider;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class GreetingController {

   @GetMapping("/greeting")
   public String greeting() {
       return "Hello, this is a microservice!";
   }
}

在 application.properties 中，配置服务提供者的名称和注册中心地址：

spring.application.name=service-provider
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

服务消费者代码

在 ConsumerApplication.java 中，启动服务消费者：

package com.example.consumer;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClient;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@RibbonClient(name = "service-provider", configuration = RibbonConfiguration.class)
public class ConsumerApplication {

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

在 ConsumerController.java 中，调用服务提供者的 API：

package com.example.consumer;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ConsumerController {

   @Autowired
   @LoadBalanced
   private RestTemplate restTemplate;

   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer() {
       return restTemplate.getForObject("http://service-provider/greeting", String.class);
   }
}

创建 RibbonConfiguration 类，配置负载均衡策略：

@Configuration
public class RibbonConfiguration {

   @Bean
   public IRule ribbonRule() {
       return new RoundRobinRule();
   }
}

在 application.properties 中，配置服务消费者的名称和注册中心地址：

spring.application.name=service-consumer
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

服务注册中心代码

创建一个新的 Maven 项目，命名为 eureka-server。

在 EurekaServerApplication.java 中，启动服务注册中心：

package com.example.eureka;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {

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

在 application.properties 中，配置服务注册中心的监听端口：

server.port=8761

eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.registerWithEureka=false
eureka.client.fetchRegistry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

项目配置与部署

项目配置

在 service-provider 和 service-consumer 子模块的 pom.xml 文件中，添加 SpringCloud 的依赖：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

<dependencyManagement>
   <dependencies>
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
           <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
           <version>2022.0.0</version>
           <type>pom</type>
           <scope>import</scope>
       </dependency>
   </dependencies>
</dependencyManagement>

在 eureka-server 项目的 pom.xml 文件中，添加 Eureka Server 的依赖：

<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

项目部署

启动 EurekaServerApplication 类，启动服务注册中心。
启动 ProviderApplication 类，启动服务提供者。
启动 ConsumerApplication 类，启动服务消费者。

此时，微服务项目已经成功搭建完成，服务提供者和消费者通过服务注册中心进行了注册与发现，实现了负载均衡和API网关的功能。

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