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SpringCloud-实用篇

学习安排

技术分类

1.微服务

①架构对比

架构	单体架构	分布式架构
描述	将业务的所有功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署。	根据业务功能对系统做拆分，每个业务功能模块作为独立项目开发。
图示
优点	架构简单、部署成本低	降低服务耦合、有利于服务升级和拓展
缺点	耦合度高（维护困难、升级困难）	服务调用关系错综复杂

分布式架构虽然降低了服务耦合，但是服务拆分时也有很多问题需要思考：

• 服务拆分的粒度如何界定？
• 服务集群地址如何维护？
• 服务的调用关系如何管理？
• 服务健康状态如何感知？

人们需要制定一套行之有效的标准来约束分布式架构。因此微服务来啦！！！

②微服务简介

微服务的架构特征：

• 单一职责：微服务拆分粒度更小，每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责
• 自治：团队独立、技术独立、数据独立，独立部署和交付
• 面向服务：服务提供统一标准的接口，与语言和技术无关
• 隔离性强：服务调用做好隔离、容错、降级，避免出现级联问题

微服务的上述特性其实是在给分布式架构制定一个标准，进一步降低服务之间的耦合度，提供服务的独立性和灵活性。做到高内聚，低耦合。因此微服务是一种经过良好架构设计的分布式架构方案 。

微服务架构

但方案该怎么落地？选用什么样的技术栈？其中在Java领域最引人注目的就是SpringCloud提供的方案了。

③微服务方案

目前国内使用最广泛的微服务方案：Dubbo、SpringCloud、SpringCloudAlibaba

方案对比

⑤案例引入

下方的讲解都基于此案例进行，请提前搭建好此项目。项目cloud-demo 密码:1399

搭建方式：1.使用IDEA 打开 cloud-demo项目 2.创建两个数据库cloud_order和cloud_user 3.将提供的cloud-order.sql和cloud-user.sql导入对应库中 4.修改项目中数据库密码

项目结构：

cloud-demo  # 父工程，管理依赖
├── order-service # 订单微服务，负责订单相关业务
└── user-service  # 用户微服务，负责用户相关业务

项目特征：

• 订单微服务和用户微服务有各自的数据库，相互独立
• 订单服务和用户服务都对外暴露Restful的接口
• 订单服务如果需要查询用户信息，只能调用用户服务的Restful接口，不能查询用户数据库

基础概念：

在服务调用关系中，会有两个不同的角色：

• 服务提供者：一次业务中，被其它微服务调用的服务。（提供接口给其它微服务）
• 服务消费者：一次业务中，调用其它微服务的服务。（调用其它微服务提供的接口）
• 服务提供者与服务消费者的角色并不是绝对的，而是相对于业务而言。

目前需求：修改order-service中的查询订单业务，要求在查询订单的同时，根据订单中包含的userId查询出用户信息，一起返回。

2.服务远程调用①

①RestTemplate

要实现上方需求，我们需要在order-service中向user-service发起一个http的请求，调用http://localhost:8081/user/{userId}接口。

步骤如下：

• 注册一个RestTemplate的实例到Spring容器
• 修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法，根据Order对象中的userId查询User
• 将查询的User填充到Order对象，一起返回

步骤一：注册RestTemplate

@MapperScan("cn.xxxx.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }

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

步骤二：实现远程调用

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate 

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        // 2.远程查询user
        // 2.1 url地址
        String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
        // 2.2 发起调用
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        // 3.存入order
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }
}

3.服务注册发现

①Eureka

假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例，如图：

思考几个问题：

• order-service在发起远程调用的时候，该如何得知user-service实例的ip地址和端口？
• 有多个user-service实例地址，order-service调用时该如何选择？
• order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

❶Eureka原理分析

这些问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决，其中最广为人知的注册中心就是Eureka，其结构如下：

问题1：order-service如何得知user-service实例地址？

• user-service服务实例启动后，将自己的信息注册到eureka-server（Eureka服务端）。这个叫服务注册
• eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
• order-service根据服务名称，拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取

问题2：order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例？

• order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址
• 并向该实例地址发起远程调用

问题3：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？

• user-service会每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己状态，称为心跳
• 当超过一定时间没有发送心跳时，eureka-server会认为微服务实例故障，将该实例从服务列表中剔除
• order-service拉取服务时，就能将故障实例排除了

使用步骤

❷搭建eureka-server

步骤一：创建eureka-server模块

在cloud-demo父工程下，创建一个maven子模块 eureka-server

步骤二：引入eureka依赖

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

步骤三：编写启动类

编写一个启动类，添加@EnableEurekaServer注解，开启eureka的注册中心功能

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

步骤四：编写配置文件

server:
  port: 10086
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

步骤五：启动服务

启动微服务，然后在浏览器访问：http://127.0.0.1:10086，看到Web页面表示成功了

❸服务注册

下面，我们将user-service注册到eureka-server中去。

步骤一：引入依赖

在user-service的pom文件中，引入eureka-client依赖：

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

步骤二：配置文件

在user-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：

spring:
  application:
    name: userservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

步骤三：启动多个user-service实例

为了演示一个服务有多个实例的场景，可以通过SpringBoot的启动配置，再启动一个user-service。

1.复制原来的user-service启动配置：	2.在弹出的窗口中，填写信息：
3.出现两个user-service实例	4.启动两个user-service实例

查看eureka-server管理页面：

❹服务发现

下面，我们将order-service的逻辑修改：实现向eureka-server拉取user-service的信息，即服务发现。

步骤一：引入依赖

服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖，因此这一步与服务注册时一致。

在order-service的pom文件中，引入eureka-client依赖：

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

步骤二：配置文件

服务发现也需要知道eureka地址，在order-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：

spring:
  application:
    name: orderservice
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

步骤三：服务拉取和负载均衡

最后，我们要去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表，并且实现负载均衡。

在order-service的OrderApplication中，给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解：

@MapperScan("cn.xxxx.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced //添加注解
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

修改order-service服务中的OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问的url路径，用服务名代替ip、端口：

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate 

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        // 2.远程查询user
        // 2.1 url地址
                //String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
        String url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();
        // 2.2 发起调用
        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);
        // 3.存入order
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }
}

spring会自动帮助我们从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。

❺总结

• 1.搭建EurekaServer
  • 引入eureka-server依赖
  • 添加@EnableEurekaServer注解
  • 在application.yml中配置eureka地址
• 2.服务注册
  • 引入eureka-client依赖
  • 在application.yml中配置eureka地址
• 3.服务发现
  • 引入eureka-client依赖
  • 在application.yml中配置eureka地址
  • 给RestTemplate添加@LoadBalanced注解
  • 用服务提供者的服务名称远程调用

②Nacos

Nacos是阿里巴巴的产品，是 SpringCloudAlibaba 中的一个组件。相比 Eureka 功能更加丰富，在国内受欢迎程度较高。

❶安装

下载地址：https://github.com/alibaba/nacos

下载后解压即可，目录说明：

- log           nacos生成日志说明
- bin           nacos服务相关脚本目录，
- conf          nacos的配置文件目录
- target        nacos的启动依赖目录
- data          nacos自带apache-derby数据库，data存放数据内容

# 启动命令 单体启动
sh startup.sh -m standalone

# 关闭命令
sh shutdown.sh

在浏览器输入地址即可访问：http://127.0.0.1:8848/nacos，默认的账号和密码都是nacos

如果你打不开这个网页 ！多半是版本问题。

❷服务注册/发现

步骤一：引入依赖

在cloud-demo父工程的pom文件中的``中引入SpringCloudAlibaba的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.6.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

然后在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

注意：不要忘了注释掉eureka的依赖。

步骤二：配置nacos地址

在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848

注意：不要忘了注释掉eureka的地址

步骤三：重启

重启微服务后，登录nacos管理页面，可以看到微服务信息

❸集群配置

⓵分级存储模型

一个服务可以有多个实例，例如我们的user-service，假如这些实例分布于全国各地的不同机房

实例	机房
127.0.0.1:8081	杭州
127.0.0.1:8082	杭州
127.0.0.1:8083	上海

Nacos就将同一机房内的实例划分为一个集群。也就是说，user-service是服务，一个服务可以包含多个集群，如杭州、上海、北京，每个集群下可以有多个实例，形成分级模型，如图：

①一级是服务，例如user-service；②二级是集群，例如杭州或上海；③三级是实例，例如杭州机房的某台部署

微服务互相访问时，应该尽可能访问同集群实例，因为本地访问速度更快。当本集群内实例不可用时，才访问其它集群。例如：杭州机房内的order-service应该优先访问同机房的user-service。

⓶给user-service配置集群

修改user-service的application.yml文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称

重启两个user-service实例后，我们可以在nacos控制台看到下面结果：

我们再次复制一个user-service启动配置UserApplication3，复制方式参考【上方搭建eureka-server步骤三】

添加VM属性：

-Dserver.port=8083 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=SH

启动UserApplication3后再次查看nacos控制台：

⓷同集群优先的负载均衡

负载均衡默认规则ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。

步骤一：给order-service配置集群信息

修改order-service的application.yml文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ # 集群名称

步骤二：修改负载均衡规则

修改order-service的application.yml文件，修改负载均衡规则：

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

NacosRule负载均衡策略

• ①优先选择同集群服务实例列表
• ②本地集群找不到提供者，才去其它集群寻找，并且会报警告
• ③确定了可用实例列表后，再采用随机负载均衡挑选实例

❹权重配置

实际部署中会出现这样的场景：服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求。但默认情况下NacosRule是同集群内随机挑选，不会考虑机器的性能问题。

因此，Nacos提供了权重配置来控制访问频率，权重越大则访问频率越高。在nacos控制台，找到user-service的实例列表，点击编辑，即可修改权重：

注意：如果权重修改为0，则该实例永远不会被访问，使用场景：进行实例的平滑更新

❺环境隔离

Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能。

• nacos中可以有多个namespace
• namespace下可以有group、service等
• 不同namespace之间相互隔离，例如不同namespace的服务互相不可见

步骤一：创建namespace

默认情况下，所有service、group、data都在同一个namespace，名为public

添加一个namespace	设置信息

就能在页面看到一个新的namespace：

步骤二：给微服务配置namespace

给微服务配置namespace只能通过修改配置来实现。例如，修改order-service的application.yml文件：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间，填ID

重启order-service后，访问控制台，可以看到下面的结果：

此时访问order-service，因为namespace不同，会导致找不到userservice，控制台会报错：

③Nacos与Eureka区别

Nacos的服务实例分为两种类型：

• 临时实例： 如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认的实例类型。
• 非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。

配置一个服务实例为永久实例：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        ephemeral: false # 设置为非临时实例

Nacos和Eureka整体结构类似，服务注册、服务拉取、心跳等待，但是也存在一些差异：

共同点	不同点
①都支持服务注册和服务拉取 ②都支持服务提供者心跳方式做健康检测	①Nacos支持服务端主动检测提供者状态，临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测模式 ②临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除 ③Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时 ④Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式；Eureka采用AP方式

4.负载均衡-Ribbon

①负载均衡原理

SpringCloud底层利用Ribbon来实现负载均衡功能

我们发出的请求明明是http://userservice/user/1，怎么变成了http://localhost:8081/user/1的呢？

显然有人帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor，这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。我们进行源码跟踪：

❶LoadBalancerIntercepor

可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：

• request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/8
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service
• this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入execute方法：

❷LoadBalancerClient

• getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
• getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8082端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081，果然实现了负载均衡。

❸负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

我们继续跟入：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：

这不就是轮询的意思嘛。到这里，整个负载均衡的流程我们就清楚了。

❹总结

Ribbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。用一幅图来总结一下：

基本流程如下：

• 1.拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
• 2.RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是userservice
• 3.DynamicServerListLoadBalancer根据userservice到eureka拉取服务列表
• 4.eureka-server返回列表，localhost:8081、localhost:8082
• 5.IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
• 6.RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求

②负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：

不同规则的含义如下：

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略： （1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。 （2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule	以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule	忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule	随机选择一个可用的服务器。
RetryRule	重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：

• 1.全局配置：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

• 2.单个配置：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

③饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice

5.服务远程调用②

②OpenFeign

前面利用RestTemplate发起远程调用的代码

String url = "http://localhost:8081/user/" + order.getUserId();
User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);

存在下面的问题：

• 代码可读性差，编程体验不统一
• 参数复杂URL难以维护

OpenFeign是一个声明式的http客户端，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。

❶使用

步骤一：引入依赖

在order-service服务的pom文件中引入openfeign的依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

使用 openfeign 依赖 ribbon，但是最新版的 openfeign 移除了ribbon ，因此如果单独使用openfeign需要引入ribbon，并进行配置。如果配合 eureka 或 nacos 则不用

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>

# 这个userservice是加了@FeignClient注解的类的name
userservice:
  ribbon:
    # 服务提供者的地址，不是服务注册中心的地址
    listOfServers: http://localhost:8081

步骤二：添加注解

在order-service的启动类添加注解开启openfeign的功能：

@EnableFeignClients //开启feign
@MapperScan("cn.xxxx.order.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }
}

步骤三：编写Feign的客户端

在order-service中新建一个接口，内容如下：

@FeignClient("userservice")
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

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/
• 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。

步骤四：实现远程调用

修改order-service中的OrderService类中的queryOrderById方法，使用Feign客户端代替RestTemplate：

@Service
public class OrderService {

    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;

    @Autowired
    private UserClient userClient 

    public Order queryOrderById(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        // 2.利用Feign发起http请求，查询用户
        User user = userClient.findById(order.getUserId());
        // 3.存入order
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }
}

实现过程

总结

使用Feign的步骤：

• ① 引入依赖
• ② 添加@EnableFeignClients注解
• ③ 编写FeignClient接口
• ④ 使用FeignClient中定义的方法代替RestTemplate

❷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

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（推荐使用）
• 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。

一般情况下，默认值就能满足我们使用，如果要自定义时，可以通过修改配置文件或者创建自定义@Bean覆盖默认Bean

修改配置文件方式

• 针对单个服务：

feign:
  client:
    config:
      userservice: # 针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别

• 针对所有服务：

feign:
  client:
    config:
      default: # 这里用default就是全局配置，如果是写服务名称，则是针对某个微服务的配置
        loggerLevel: FULL #  日志级别

自定义Bean覆盖

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：

public class DefaultFeignConfiguration  {
    @Bean
    public Logger.Level feignLogLevel(){
        return Logger.Level.BASIC; // 日志级别为BASIC
    }
}

如果要全局生效，将其放到启动类的@EnableFeignClients这个注解中：

@EnableFeignClients(defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration.class)

如果是局部生效，则把它放到对应的@FeignClient这个注解中：

@FeignClient(value = "userservice", configuration = DefaultFeignConfiguration.class)

❸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。

步骤一：引入依赖

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

<!--httpClient的依赖 -->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-httpclient</artifactId>
</dependency>

步骤二：配置连接池

在order-service的application.yml中添加配置：

feign:
  client:
    config:
      default: # default全局的配置
        loggerLevel: BASIC # 日志级别，BASIC就是基本的请求和响应信息
  httpclient:
    enabled: true # 开启feign对HttpClient的支持
    max-connections: 200 # 最大的连接数
    max-connections-per-route: 50 # 每个路径的最大连接数

❹最佳实践

所谓最近实践，就是使用过程中总结的经验，最好的一种使用方式。仔细可以发现，Feign的客户端与服务提供者的controller代码非常相似：

UserClient	UserController

有没有一种办法简化这种重复的代码编写呢？

方案一：继承方式

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。
• 2.Feign客户端和Controller都集成该接口

优点：

• 简单
• 实现了代码共享

缺点：

• 服务提供方、服务消费方紧耦合
• 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

方案二：抽取方式

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。

步骤一：抽取

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

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

然后，order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中

步骤二：在order-service中使用feign-api

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：

<dependency>
    <groupId>cn.itcast.demo</groupId>
    <artifactId>feign-api</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

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

步骤三：重启测试

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。

步骤四：解决扫描包问题

方式一：指定Feign应该扫描的包：

@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")

方式二：指定需要加载的Client接口：

@EnableFeignClients(clients = {UserClient.class})

6.统一配置管理

①Nacos

Nacos除了可以做注册中心，同样可以做配置管理来使用。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。

❶统一配置管理

步骤一：在nacos中添加配置文件

1.在Nacos中添加配置信息	2.在弹出表单中填写配置信息

步骤二：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：

传统读取配置
nacos管理配置

1.引入Nacos的配置管理客户端依赖

<!--nacos配置管理依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

2.在userservice的resource目录添加一个bootstrap.yml文件，这个文件是引导文件，优先级高于application.yml：

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境，这里是dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名

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

3.在user-service中的UserController中添加业务逻辑，读取pattern.dateformat配置

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Value("${pattern.dateformat}")
    private String dateformat;

    @GetMapping("now")
    public String now(){
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
    }
}

访问页面http://127.0.0.1:8081/user/now即可看到时间

总结：将配置交给Nacos管理的步骤

• ①在Nacos中添加配置文件
• ②在微服务中引入nacos的config依赖
• ③在微服务中添加bootstrap.yml，配置nacos地址、当前环境、服务名称、文件后缀名。

❷配置热更新

我们最终的目的，是修改nacos中的配置后，微服务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：通过 Spring Cloud 原生注解 @RefreshScope 实现配置自动更新

@RefreshScope //添加注解
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Value("${pattern.dateformat}")
    private String dateformat;

    @GetMapping("now")
    public String now(){
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
    }
}

方式二：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：

@Component
@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
public class PatternProperties {
    private String dateformat;
}

在UserController中使用这个类代替@Value：

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Autowired
    private PatternProperties patternProperties;

    @GetMapping("now")
    public String now(){
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(patternProperties.getDateformat()));
    }
}

❸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

而[spring.application.name].yaml不包含环境，因此可以被多个环境共享。

例如：在nacos配置3个文件：userservice-dev.yaml、userservice-test.yaml、userservice.yaml

UserApplication(8081)使用的profile是dev，UserApplication2(8082)使用的profile是test，运行后不管是dev，还是test环境，都读取到了userservice.yaml中属性的值。

但是当nacos和服务本地同时出现相同属性时，优先级有高低之分：userservice-dev.yaml > userservice.yaml > application.yml

多服务共享配置

不同微服务之间可以共享配置文件，通过下面的两种方式来指定

方式一：

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境，这里是dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 多微服务间共享的配置列表
         - dataId: common.yaml # 要共享的配置文件id

方式二：

spring:
  application:
    name: userservice # 服务名称
  profiles:
    active: dev #开发环境，这里是dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        extends-configs: # 多微服务间共享的配置列表
         - dataId: extend.yaml # 要共享的配置文件id

多种配置的优先级：

❹搭建Nacos集群

节点	ip	port
nacos1	192.168.150.1	8845
nacos2	192.168.150.1	8846
nacos3	192.168.150.1	8847

⓵初始化数据库

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。官方推荐的最佳实践是使用带有主从的高可用数据库集群。这里我们以单点的数据库为例。

首先新建一个数据库，命名为nacos，而后导入官方提供的SQL：nacos/schema.sql

⓶部署配置nacos

下载nacos后，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：

127.0.0.1:8845
127.0.0.1.8846
127.0.0.1.8847

然后修改application.properties文件，添加数据库配置

spring.datasource.platform=mysql

db.num=1

db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user.0=root
db.password.0=root

⓷启动nacos集群

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

nacos1:

server.port=8845

nacos2:

server.port=8846

nacos3:

server.port=8847

然后分别启动三个nacos节点：startup.cmd

⓸nginx反向代理

下载nginx后，修改conf/nginx.conf文件，配置如下：

upstream nacos-cluster {
  server 127.0.0.1:8845;
    server 127.0.0.1:8846;
    server 127.0.0.1:8847;
}

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location /nacos {
        proxy_pass http://nacos-cluster;
    }
}

而后在浏览器访问：http://localhost/nacos即可。

代码中application.yml文件配置如下：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:80 # Nacos地址

⓹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

7.统一网关路由

①简介

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。

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：

• 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。
• 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。
• 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。

架构图

在SpringCloud中网关的实现包括两种：

• gateway
• zuul

Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程。而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。

②快速入门

下面，我们就演示下网关的基本路由功能。基本步骤如下：

1. 创建新模块，引入网关依赖
2. 编写启动类
3. 编写基础配置和路由规则
4. 启动网关服务进行测试

❶创建新模块，引入网关依赖

创建服务：

引入依赖：

<!--网关-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

❷编写启动类

@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {

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

❸编写基础配置和路由规则

创建application.yml文件，内容如下：

server:
  port: 10010 # 网关端口
spring:
  application:
    name: gateway # 服务名称
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址
    gateway:
      routes: # 网关路由配置
        - id: user-service # 路由id，自定义，只要唯一即可
          # uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
          uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
          predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
            - Path=/user/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/开头就符合要求

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。

❹启动网关服务进行测试

启动网关，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：

整个访问的流程如下：

❺总结

网关搭建步骤：

1. 创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖
2. 配置application.yml，包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括：

1. 路由id：路由的唯一标示
2. 路由目标（uri）：路由的目标地址，http代表固定地址，lb代表根据服务名负载均衡
3. 路由断言（predicates）：判断路由的规则
4. 路由过滤器（filters）：对请求或响应做处理

③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

我们只需要掌握Path这种路由工程就可以了。

④过滤工厂

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：

❶路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。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
……	……

❷响应头过滤器

下面我们以AddResponseHeader 为例来讲解。

需求：给所有进入userservice的请求添加一个请求头：Truth=This is a test !

只需要修改gateway服务的application.yml文件，添加路由过滤即可：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service
        uri: lb://userservice
        predicates:
        - Path=/user/**
      - id: order-service
        uri: lb://orderservice
        predicates:
        - Path=/order/**
        filters: # 过滤器
        - AddResponseHeader=Truth, This is a test! # 添加请求头

当前过滤器写在userservice路由下，因此仅仅对访问userservice的请求有效。

❸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：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service
        uri: lb://userservice
        predicates:
        - Path=/user/**
      default-filters: # 默认过滤项
      - AddResponseHeader=Truth, This is a test!

❹总结

过滤器的作用是什么？

• ① 对路由的请求或响应做加工处理，比如添加请求头
• ② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效

defaultFilters的作用是什么？

• ① 对所有路由都生效的过滤器

⑤全局过滤器

上一节学习的过滤器，网关提供了31种，但每一种过滤器的作用都是固定的。如果我们希望拦截请求，做自己的业务逻辑则没办法实现。

❶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。

public interface GlobalFilter {
    /**
     *  处理当前请求，有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
     *
     * @param exchange 请求上下文，里面可以获取Request、Response等信息
     * @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器
     * @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
     */
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
}

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

❷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：

• 参数中是否有authorization，
• authorization参数值是否为admin
• 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：

package cn.itcast.gateway.filters;

@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1.获取请求参数
        MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
        // 2.获取authorization参数
        String auth = params.getFirst("authorization");
        // 3.校验
        if ("admin".equals(auth)) {
            // 放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 4.拦截
        // 4.1.禁止访问，设置状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
        // 4.2.结束处理
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

❸过滤器执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器：DefaultFilter、当前路由的过滤器、GlobalFilter

请求路由后，会将三个过滤器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。

详细内容，可以查看源码：

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()方法是先加载defaultFilters，然后再加载某个route的filters，然后合并。

org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()方法会加载全局过滤器，与前面的过滤器合并后根据order排序，组织过滤器链

❹总结

全局过滤器的作用是什么？

• 对所有路由都生效的过滤器，并且可以自定义处理逻辑

实现全局过滤器的步骤？

• ①实现GlobalFilter接口
• ②添加@Order注解或实现Ordered接口
• ③编写处理逻辑

路由过滤器、defaultFilter、全局过滤器的执行顺序？

• ①order值越小，优先级越高
• ②当order值一样时，顺序是defaultFilter > 局部的路由过滤器 > 全局过滤器

⑥跨域问题

❶什么是跨域问题

跨域：域名不一致就是跨域，主要包括：

• 域名不同： www.taobao.com 和 www.taobao.org
• 域名相同，端口不同：localhost:8080 和 localhost8081

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

解决方案：CORS。不知道的小伙伴可以查看https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html

❷模拟跨域问题

编写一个页面，并在VScode中启动 live-server --port=8090

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
<pre>这是一个测试！</pre>
</body>
<script src="https://unpkg.com/axios/dist/axios.min.js"></script>
<script>
  axios.get("http://localhost:10010/user/1?authorization=admin")
  .then(resp => console.log(resp.data))
  .catch(err => console.log(err))
</script>
</html>

可以在浏览器控制台看到下面的错误：

从localhost:8090访问localhost:10010，端口不同，显然是跨域的请求。

❸解决跨域问题

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

spring:
  cloud:
    gateway:
      # .......
      globalcors: # 全局的跨域处理
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
        corsConfigurations:
          '[/**]': # 拦截一切请求
            allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求
              - "http://localhost:8090"
              - "https://jwt1399.top"
            allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
            allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
            maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期

8.Docker技术

镜像（Image）：将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像

容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器

仓库（Repository）：一个镜像托管的服务器，可以从中上传、拉取镜像。

数据卷（volume）：是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

①镜像操作

❶镜像名称

• 镜名称一般分两部分组成：[repository]:[tag]。
• 在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像

❷镜像命令

docker images  # 查看镜像
docker inspect # 查看具体镜像
docker rmi		 # 删除镜像
docker pull    # 拉取镜像
docker push    # 推送镜像
docker save    # 导出镜像
docker load    # 加载镜像

❸镜像案例

需求：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看

# 1）首先去镜像仓库搜索nginx镜像，比如DockerHub
# 2）根据查看到的镜像名称，拉取自己需要的镜像
docker pull nginx
# 3）查看拉取到的镜像
docker images

需求：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来

# 1）利用docker xx --help命令查看语法，例如，查看save命令用法，可以输入命令：
docker save --help
# 2）使用docker save导出镜像到磁盘
docker save -o nginx.tar nginx:latest
# 3）使用docker load加载镜像
# 先删除本地的nginx镜像：
docker rmi nginx:latest
# 然后运行命令，加载本地文件
docker load -i nginx.tar

②容器操作

❶容器状态

容器保护三个状态：

• 运行：进程正常运行
• 暂停：进程暂停，CPU不再运行，并不释放内存
• 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源

❷容器命令

docker ps       # 查看容器状态, -a 查看所有容器，包括已经停止的
docker run      # 创建并运行一个容器，处于运行状态
docker pause    # 让一个运行的容器暂停
docker unpause  # 让一个容器从暂停状态恢复运行
docker stop     # 停止一个运行的容器
docker start    # 让一个停止的容器再次运行
docker rm       # 删除一个容器
docker exec     # 进入容器执行命令
docker logs     # 查看容器日志的命令,-f 参数可以持续查看日志

❸容器案例

需求：创建并运行一个nginx容器

docker run --name mn -p 80:80 -d nginx

命令解读：

• docker run ：创建并运行一个容器
• –name : 给容器起一个名字，比如叫做mn
• -p ：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
• -d：后台运行容器
• nginx：镜像名称，例如nginx

需求：进入Nginx容器，修改HTML文件内容，添加”哈喽，你好呀！”

1）进入容器。进入我们刚刚创建的nginx容器的命令为：

docker exec -it mn bash

命令解读：

• docker exec ：进入容器内部，执行一个命令
• -it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互
• mn ：要进入的容器的名称
• bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

2）进入nginx的HTML所在目录

查看DockerHub网站中的nginx页面，可以知道nginx的html目录位置在/usr/share/nginx/html

cd /usr/share/nginx/html

3）修改index.html的内容

容器内没有vi命令，无法直接修改，我们用下面的命令来修改：

sed -i -e 's#Welcome to nginx#哈喽，你好呀！#g' -e 's###g' index.html

在浏览器访问 127.0.0.1:80 ，即可看到结果

③数据卷

❶简介

数据卷（volume）是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

数据卷的作用：将容器与数据分离，解耦合，方便操作容器内数据，保证数据安全

一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录了。这样，我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录了

❷数据集命令

docker volume create     # 创建一个数据卷
docker volume ls         # 列出所有的volume
docker volume inspect    # 显示一个或多个volume的信息
docker volume rm         # 删除一个或多个指定的volume
docker volume prune      # 删除未使用的volume

❸创建和查看数据卷

需求：创建一个数据卷，并查看数据卷在宿主机的目录位置

① 创建数据卷

docker volume create html

② 查看所有数据

docker volume ls

③ 查看数据卷详细信息卷

docker volume inspect html

可以看到，我们创建的html这个数据卷关联的宿主机目录为/var/lib/docker/volumes/html/_data目录。

❹挂载数据卷

我们在创建容器时，可以通过 -v 参数来挂载一个数据卷到某个容器内目录，命令格式如下：

docker run \
  --name mn \
  -v html:/root/html \
  -p 8080:80
  nginx \

这里的-v就是挂载数据卷的命令：

• -v html:/root/html ：把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中

❺案例:给Nginx挂载数据卷

需求：创建一个nginx容器，修改容器内的html目录内的index.html内容

① 创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录

docker run --name mn -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx

② 进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

# 查看html数据卷的位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html

注：mac下 docker 实际是在vm里又加了一层，因此需要进入 vm 才能执行上面操作

docker run -it --privileged --pid=host justincormack/nsenter1

❻案例-给MySQL挂载本地目录

容器不仅仅可以挂载数据卷，也可以直接挂载到宿主机目录上。关联关系如下：

• 带数据卷模式：宿主机目录 –> 数据卷 —> 容器内目录
• 直接挂载模式：宿主机目录 —> 容器内目录

语法：目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的：

• -v [宿主机目录]:[容器内目录]
• -v [宿主机文件]:[容器内文件]

需求：创建并运行一个MySQL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

1）拉取mysql镜像

docker pull mysql

2）创建目录/tmp/mysql/data

mkdir -p /tmp/mysql/data

3）创建目录/tmp/mysql/conf，将提供的hmy.cnf文件上传到/tmp/mysql/conf

mkdir -p /tmp/mysql/conf

4）去DockerHub查阅资料，创建并运行MySQL容器，要求：

① 挂载/tmp/mysql/data到mysql容器内数据存储目录

② 挂载/tmp/mysql/conf/hmy.cnf到mysql容器的配置文件

③ 设置MySQL密码

docker run \
 --name some-mysql \
 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
 -p 3306:3306 \
 -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
 -v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
 -d mysql:latest

数据卷挂载与目录直接挂载的区别

• 数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不好找
• 目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看

④Dockerfile

常见的镜像在DockerHub就能找到，但是我们自己写的项目就必须自己构建镜像了。

❶镜像结构

要自定义镜像，就必须先了解镜像的结构才行。镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。

我们以MySQL为例，来看看镜像的组成结构：

简单来说，镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。

因此我们只需要告诉Docker，我们的镜像的组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来Docker会帮助我们构建镜像。而描述这些信息的文件就是Dockerfile文件。

❷语法

Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。

更新详细语法说明，请参考官网文档： https://docs.docker.com/engine/reference/builder

❸案例

⓵基于Ubuntu构建Java项目

需求：基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，运行一个java项目

步骤1：新建一个空文件夹 docker-demo

步骤2：拷贝 docker-demo.jar 文件到 docker-demo 目录

步骤3：拷贝 jdk8.tar.gz 文件到 docker-demo 目录

步骤4：在 docker-demo 目录下新建 Dockerfile，内容如下

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

步骤5：进入 docker-demo，运行命令

docker build -t javaweb:1.0 .

# -t代表tag即名字
# .代表Dockerfile所在的目录

步骤6：使用docker run创建容器并运行

docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

最后访问 http://127.0.0.1:8090/hello/count

⓶基于java8构建Java项目

虽然我们可以基于Ubuntu基础镜像，添加任意自己需要的安装包，构建镜像，但是却比较麻烦。所以大多数情况下，我们都可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。例如，构建java项目的镜像，可以在已经准备了JDK的基础镜像基础上构建。

需求：基于java:8-alpine镜像，将一个Java项目构建为镜像

① 新建一个空文件夹 docker-demo

② 拷贝 docker-demo.jar 到这个目录中

③ 在目录中新建 Dockerfile 文件，内容如下：

FROM java:8-alpine
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
EXPOSE 8090
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

• ④ 使用docker build命令构建镜像

docker build -t javaweb:2.0 .

• ⑤ 使用docker run创建容器并运行

docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:2.0

⑤DockerCompose

❶简介

在线上环境中，通常不会将项目的所有组件放到同一个容器中；更好的做法是把每个独立的功能装进单独的容器，这样方便复用。因此同一个服务器上会运行着多个容器，如果每次都靠一条条指令去启动，未免也太繁琐了。 Docker-compose 就是解决这个问题的，它用来编排多个容器，将启动容器的命令统一写到 docker-compose.yml 文件中，以后每次启动这一组容器时，只需要 docker-compose up 就可以了。

其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件，只是语法稍有差异。

Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。格式如下：

version: "3.8"
 services:
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
     MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    volumes:
     - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
     - "/tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf"
  web:
    build: .
    ports:
     - "8090:8090"

上面的Compose文件就描述一个项目，其中包含两个容器：

• mysql：一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器，并且挂载了两个目录
• web：一个基于docker build临时构建的镜像容器，映射端口时8090

DockerCompose的详细语法参考官网：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

❷案例：部署微服务集群

需求：将之前学习的cloud-demo微服务集群利用DockerCompose部署

实现思路：

① 在cloud-demo文件夹编写docker-compose文件

② 修改自己的cloud-demo项目，将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名

③ 使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar

④ 将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中

⑤ 将cloud-demo上传至虚拟机，利用 docker-compose up -d 来部署

⓵编写docker-compose文件

version: "3.2" #docker-compose版本
services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    environment:
      MODE: standalone
    ports:
      - "8848:8848"
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice:
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"

可以看到，其中包含5个service服务：

• nacos
  

  ：作为注册中心和配置中心

  • image: nacos/nacos-server： 基于nacos/nacos-server镜像构建

  • environment
    

    ：环境变量

    • MODE: standalone：单点模式启动

  • ports：端口映射，这里暴露了8848端口

• mysql
  

  ：数据库

  • image: mysql:5.7.25：镜像版本是mysql:5.7.25

  • environment
    

    ：环境变量

    • MYSQL_ROOT_PASSWORD: root：设置数据库root账户的密码为root

  • volumes：数据卷挂载，这里挂载了mysql的data、conf目录

• userservice、orderservice、gateway：都是基于Dockerfile临时构建的

⓶修改微服务配置

因为微服务将来要部署为docker容器，而容器之间互联不是通过IP地址，而是通过容器名。这里我们将order-service、user-service、gateway服务的mysql、nacos地址都修改为基于容器名的访问。如下所示：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_order?useSSL=false # mysql
    username: root
    password: root
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    nacos:
      server-addr: nacos:8848 # nacos服务地址

⓷打包微服务模块

将每个微服务都打包。因为之前查看到Dockerfile中的jar包名称都是app.jar，因此我们的每个微服务都需要用这个名称。可以通过修改pom.xml中的打包名称来实现，每个微服务都需要修改

<build>
  <!-- 服务打包的最终名称 -->
  <finalName>app</finalName>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

⓸编写Dockerfile

将每个微服务构建成镜像，编写三个Dockerfile，放入对应目录

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

编译打包好的app.jar文件，需要放到Dockerfile的同级目录中。注意：每个微服务的app.jar放到与服务名称对应的目录，别搞错了。

.
├── docker-compose.yml
├── gateway
│   ├── Dockerfile
│   └── app.jar
├── mysql
│   ├── conf
│   └── data
├── order-service
│   ├── Dockerfile
│   └── app.jar
└── user-service
    ├── Dockerfile
    └── app.jar

⓹部署

最后，我们需要将整个cloud-demo文件夹上传到虚拟机中，由DockerCompose部署。

进入cloud-demo目录，然后运行下面的命令：

docker-compose up -d   # 后台运行容器

其它命令

docker-compose build   # 重新构建镜像
docker-compose start   # 启动已有的容器
docker-compose stop    # 停止已有的容器
docker-compose logs    # 查看容器日志
docker-compose down    # 删除容器

⑥私有仓库

使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry，命令如下：

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=简简私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

❶配置Docker信任地址

我们的私服采用的是http协议，默认使用HTTPS推送镜像，http不被Docker信任，所以需要做一个配置

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.150.101:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

访问http://192.168.150.101:8080 即可

❷推送、拉取镜像

推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：

① 重命名本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.150.101:8080/

docker tag nginx:latest 192.168.150.101:8080/nginx:1.0

② 推送镜像

docker push 192.168.150.101:8080/nginx:1.0

③ 拉取镜像

docker pull 192.168.150.101:8080/nginx:1.0

9.RabbitMQ

①初识MQ

❶同步和异步

• 同步通讯：就像打电话，需要实时响应。
• 异步通讯：就像发微信，不需要马上回复。

两种方式各有优劣，打电话可以立即得到响应，但是你却不能跟多个人同时通话。发送微信可以同时与多人交流，但是往往响应会有延迟。

同步通讯

优点：

• 时效性较强，可以立即得到结果

缺点：

• 耦合度高
• 性能和吞吐能力下降
• 有额外的资源消耗
• 有级联失败问题

异步通讯

为了解除事件发布者与接收者之间的耦合，两者并不是直接通信，而是有一个中间人（Broker）。发布者发布事件到Broker，不关心谁来订阅事件。接收者从Broker订阅事件，不关心谁发来的消息。

Broker 是一个像数据总线一样的东西，所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上，这个总线就像协议一样，让服务间的通讯变得标准和可控。

优点：

• 吞吐量提升：无需等待接收者处理完成，响应更快速
• 故障隔离：服务没有直接调用，不存在级联失败问题
• 调用间没有阻塞，不会造成无效的资源占用
• 耦合度极低：每个服务都可以灵活插拔，可替换
• 流量削峰：不管发布事件的流量波动多大，都由Broker接收，接收者可以按照自己的速度去处理事件

缺点：

• 架构复杂了，业务没有明显的流程线，不好管理
• 需要依赖于Broker的可靠、安全、性能

❷消息队列MQ

比较常见的一种 Broker 就是 MQ 技术，中文是消息队列（MessageQueue），字面来看就是存放消息的队列。

比较常见的MQ实现：ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka

	RabbitMQ	ActiveMQ	RocketMQ	Kafka
维护者	Rabbit	Apache	阿里	Apache
开发语言	Erlang	Java	Java	Scala&Java
协议支持	AMQP，XMPP，SMTP，STOMP	OpenWire，STOMP，REST，XMPP，AMQP	自定义协议	自定义协议
可用性	高	一般	高	高
吞吐量	一般	差	高	非常高
消息延迟	微秒级	毫秒级	毫秒级	毫秒以内
消息可靠性	高	一般	高	一般

追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ

追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ

追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka

追求消息低延迟：RabbitMQ、Kafka

❸RabbitMQ结构

MQ成员	描述
publisher	生产者
consumer	消费者
exchange	交换机，负责消息路由
queue	队列，存储消息
virtualHost	虚拟主机，隔离不同租户的 exchange、queue

❹RabbitMQ消息模型

RabbitMQ官方提供了5个不同的Demo示例，对应了不同的消息模型

• 基本消息队列（BasicQueue）
• 工作消息队列（WorkQueue）
• 发布订阅模式（Publish/Subscribe）
  • 广播（Fanout Exchange）
  • 路由（Direct Exchange）
  • 主题（Topic Exchange）

②快速入门

❶安装RabbitMQ

• 拉取镜像

docker pull rabbitmq:3-management

• 运行镜像

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=jianjian \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d rabbitmq:3-management

访问 http://127.0.0.1:15672 即可

❷入门案例

基本消息队列模式的模型图：

官方的HelloWorld是基于最基础的消息队列模型来实现的，只包括三个角色：

• publisher：消息发布者，将消息发送到队列queue
• queue：消息队列，负责接受并缓存消息
• consumer：订阅队列，处理队列中的消息

⓵准备工作

IDEA中导入Demo工程 mq-demo，导入后结构如下：

包括三部分：

• mq-demo：父工程，管理项目依赖
• publisher：消息的发送者
• consumer：消息的消费者

⓶publisher实现

思路：

• 1.建立连接
• 2.创建Channel
• 3.声明队列
• 4.发送消息
• 5.关闭连接和通道

public class PublisherTest {
    @Test
    public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.50.86");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("jianjian");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.发送消息
        String message = "hello, rabbitmq!";
        channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes());
        System.out.println("发送消息成功：【" + message + "】");

        // 5.关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

⓷consumer实现

思路：

• 1.建立连接
• 2.创建Channel
• 3.声明队列
• 4.订阅消息
• 5.处理消息

public class ConsumerTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.50.86");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("jianjian");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.订阅消息
        channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                // 5.处理消息
                String message = new String(body);
                System.out.println("接收到消息：【" + message + "】");
            }
        });
        System.out.println("等待接收消息。。。。");
    }
}

⓸总结

基本消息队列的消息发送流程：

1. 建立connection
2. 创建channel
3. 利用channel声明队列
4. 利用channel向队列发送消息

基本消息队列的消息接收流程：

1. 建立connection
2. 创建channel
3. 利用channel声明队列
4. 定义consumer的消费行为handleDelivery()
5. 利用channel将消费者与队列绑定

③SpringAMQP

❶简介

AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）是用于在应用程序之间传递业务消息的开放标准。该协议与语言和平台无关，更符合微服务中独立性的要求。

SpringAMQP 是基于AMQP协议 和 RabbitMQ 封装的一套API规范，提供了模板来发送和接收消息。包含两部分，其中spring- amqp是基础抽象，spring-rabbit是底层的默认实现。并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配，使用起来非常方便。SpringAMQP的官方地址：https://spring.io/projects/spring-amqp

SpringAMQP提供了三个功能：

• 自动声明队列、交换机及其绑定关系
• 基于注解的监听器模式，异步接收消息
• 封装了RabbitTemplate工具，用于发送消息

❷Basic Queue

⓵准备工作

在父工程mq-demo中引入依赖

<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

⓶消息发送

首先配置MQ地址，在publisher服务的application.yml中添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: jianjian # 用户名
    password: 123321 # 密码

然后在publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送：

@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleQueue() {
        // 队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        // 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

⓷消息接收

首先配置MQ地址，在consumer服务的application.yml中添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: jianjian # 用户名
    password: 123321 # 密码

然后在consumer服务的cn.jianjian.mq.listener包中新建一个类SpringRabbitListener，代码如下：

@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("spring 消费者接收到消息：【" + msg + "】");
    }
}

⓸测试

启动consumer服务，然后在publisher服务中运行测试代码，发送MQ消息

❸WorkQueue

Work queues 也被称为 Task queues。简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息。

当消息处理比较耗时的时候，则生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往，消息就会堆积越来越多，无法及时处理。此时就可以使用 work 模型，多个消费者共同处理消息处理，速度就能大大提高了。

⓵消息发送

这次我们循环发送，模拟大量消息堆积现象。在publisher服务中的SpringAmqpTest类中添加一个测试方法：

@Test
public void testWorkQueue() throws InterruptedException {
    // 队列名称
    String queueName = "simple.queue";
    // 消息
    String message = "hello, message_";
    for (int i = 0; i < 50; i++) {
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i);
        Thread.sleep(20);// 避免发送太快
    }
}

⓶消息接收

要模拟多个消费者绑定同一个队列，我们在consumer服务的SpringRabbitListener中添加2个新的方法：

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueue1(String msg) throws InterruptedException {
    System.out.println("消费者1接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(20);//模拟任务耗时
}

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueue2(String msg) throws InterruptedException {
    System.err.println("消费者2........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(200);
}

⓷测试

启动ConsumerApplication后，再执行publisher服务中刚刚编写的测试方法testWorkQueue。

可以看到消费者1很快完成了自己的25条消息。消费者2却在缓慢的处理自己的25条消息。

也就是说消息是平均分配给每个消费者，并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

⓸消费预取限制

通过配置可以解决上述问题。修改consumer服务的application.yml文件，设置preFetch值，可以控制预取消息的上限

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        prefetch: 1 # 每次只能获取一条消息，处理完成才能获取下一个消息

⓹总结

• 多个消费者绑定到一个队列，同一条消息只会被一个消费者处理
• 通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量

❹Publish/Subscribe

发布订阅模式的区别就是允许将同一消息发送给多个消费者。实现方式是加入了exchange（交换机）。

发布订阅模型

• Publisher：生产者，也就是要发送消息的程序，但是不再发送到队列中，而是发给交换机
• Consumer：消费者，与以前一样，订阅队列，没有变化
• Queue：消息队列也与以前一样，接收消息、缓存消息。
• Exchange：交换机，一方面，接收生产者发送的消息。另一方面，知道如何处理消息，例如递交给某个特别队列、递交给所有队列、或是将消息丢弃。到底如何操作，取决于Exchange的类型。Exchange有以下3种类型：
  • Fanout：广播，将消息交给所有绑定到交换机的队列
  • Direct：定向，把消息交给符合指定routing key 的队列
  • Topic：通配符，把消息交给符合routing pattern（路由模式） 的队列

Exchange（交换机）只负责转发消息，不具备存储消息的能力，因此如果没有任何队列与Exchange绑定，或者没有符合路由规则的队列，那么消息会丢失！

➀Fanout

在广播模式下，消息发送流程是这样的：

• 1） 可以有多个队列
• 2） 每个队列都要绑定到 exchange（交换机）
• 3） 生产者发送的消息，只能发送到交换机，交换机来决定要发给哪个队列，生产者无法决定
• 4） 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
• 5） 订阅队列的消费者都能拿到消息

案例

• 创建一个交换机 jianjian.fanout，类型是 Fanout
• 创建两个队列fanout.queue1和fanout.queue2，绑定到交换机 jianjian.fanout

➀声明队列和交换机

Spring提供了一个接口Exchange，来表示所有不同类型的交换机：

在consumer中创建一个类，声明队列和交换机：

@Configuration
public class FanoutConfig {
    /**
     * 声明交换机
     * @return Fanout类型交换机
     */
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange(){
        return new FanoutExchange("jianjian.fanout");
    }

    /**
     * 第1个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1(){
        return new Queue("fanout.queue1");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
    }

    /**
     * 第2个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue2(){
        return new Queue("fanout.queue2");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);
    }
}

➁消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test
public void testFanoutExchange() {
    // 队列名称
    String exchangeName = "jianjian.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}

➂消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法，作为消费者：

@RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者1接收到Fanout消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
    System.out.println("消费者2接收到Fanout消息：【" + msg + "】");
}

➃总结

交换机的作用是什么？

• 接收publisher发送的消息
• 将消息按照规则路由到与之绑定的队列
• 不能缓存消息，路由失败，消息丢失
• FanoutExchange会将消息路由到每个绑定的队列

声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么？

• Queue
• FanoutExchange
• Binding

➁Direct

在Fanout模式中，一条消息，会被所有订阅的队列都消费。但是，在某些场景下，我们希望不同的消息被不同的队列消费。这时就要用到Direct类型的exchange。

在Direct模型下：

• 队列与交换机的绑定，不能是任意绑定了，而是要指定一个RoutingKey（路由key）
• 消息的发送方在向 exchange发送消息时，也必须指定消息的 RoutingKey。
• exchange不再把消息交给每一个绑定的队列，而是根据消息的Routing Key进行判断，只有队列的Routingkey与消息的 Routing key完全一致，才会接收到消息

案例

1. 利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
2. 在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听direct.queue1和direct.queue2
3. 在publisher中编写测试方法，向jianjian. direct发送消息

➀基于注解声明队列和交换机

基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦，Spring还提供了基于注解方式来声明。

在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者，同时基于注解来声明队列和交换机：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "direct.queue1"),
    exchange = @Exchange(name = "jianjian.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
    key = {"red", "blue"}
))
public void listenDirectQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者接收到direct.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "direct.queue2"),
    exchange = @Exchange(name = "jianjian.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
    key = {"red", "yellow"}
))
public void listenDirectQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者接收到direct.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

➁消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test
public void testSendDirectExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "jianjian.direct";
    // 消息
    String message = "红色警报！日本乱排核废水，导致海洋生物变异，惊现哥斯拉！";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}

➂总结

描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异？

• Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
• Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
• 如果多个队列具有相同的RoutingKey，则与Fanout功能类似

基于@RabbitListener注解声明队列和交换机有哪些常见注解？

• @Queue
• @Exchange

➂Topic

Topic与Direct相比，都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列。只不过Topic类型exchange可以让队列在绑定Routing key 的时候使用通配符！

Routingkey` 一般都是由一个或多个单词组成，多个单词之间以“`.`”分割，例如： `item.insert

通配符规则：

• #：匹配一个或多个词
• *：匹配不多不少恰好1个词

举例：

item.#`：能够匹配`item.spu.insert` 或者 `item.spu
item.*`：只能匹配`item.spu

解释：

• Queue1：绑定的是china.# ，因此凡是以 china.开头的routing key 都会被匹配到。包括china.news和china.weather
• Queue2：绑定的是#.news ，因此凡是以 .news结尾的 routing key 都会被匹配。包括china.news和japan.news

案例

1. 并利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
2. 在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听topic.queue1和topic.queue2
3. 在publisher中编写测试方法，向jianjian. topic发送消息

➀消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test
public void testSendTopicExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "itcast.topic";
    // 消息
    String message = "喜报！孙悟空大战哥斯拉，胜!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message);
}

➁消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "topic.queue1"),
    exchange = @Exchange(name = "jianjian.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
    key = "china.#"
))
public void listenTopicQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者接收到topic.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "topic.queue2"),
    exchange = @Exchange(name = "jianjian.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
    key = "#.news"
))
public void listenTopicQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者接收到topic.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

➂总结

描述下Direct交换机与Topic交换机的差异？

• Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词，以 . 分割
• Topic交换机与队列绑定时的bindingKey可以指定通配符
  • #：代表0个或多个词
  • *：代表1个词

❺消息转换器

Spring会把你发送的消息序列化为字节发送给MQ，接收消息的时候，还会把字节反序列化为Java对象。

只不过，默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK序列化。众所周知，JDK序列化存在下列问题：

• 数据体积过大
• 有安全漏洞
• 可读性差

➀测试默认转换器

我们修改消息发送的代码，发送一个Map对象：

@Test
public void testSendMap() throws InterruptedException {
    // 准备消息
    Map<String,Object> msg = new HashMap<>();
    msg.put("name", "Jack");
    msg.put("age", 21);
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("simple.queue","", msg);
}

发送消息后查看控制台，可以看到消息很长，可读性差。

➁配置JSON转换器

显然，JDK序列化方式并不合适。我们希望消息体的体积更小、可读性更高，因此可以使用JSON方式来做序列化和反序列化。

在publisher和consumer两个服务中都引入jackson依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>
    <artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId>
    <version>2.9.10</version>
</dependency>

配置消息转换器，在启动类中添加一个Bean即可：

@Bean
public MessageConverter jsonMessageConverter(){
    return new Jackson2JsonMessageConverter();
}