【Spring Cloud Alibaba】（一）微服务介绍 及 Nacos注册中心实战

前言

spring cloud Alibaba微服务组件，是市面上是比较主流的微服务组件，同时有着阿里巴巴官方认证，因此可以称的上是国内最强的微服务框架，没有之一。本文作为spring Cloud Alibaba微服务系列的实战开篇，主要内容如下：

• 介绍我对于微服务、Spring Cloud、Spring Cloud ***flix、Spring Cloud Alibaba 的理解;
• 介绍注册中心和Nacos，并安装Nacos作为注册中心，用于实现服务注册和服务发现;
• 从零开始使用Spring Cloud Alibaba进行环境搭建，源码实战：创建2个微服务，注册到Nacos，并实现服务之间通过Ribbon的负载均衡调用

如果你没有用过Spring Cloud Alibaba，或者没有亲手从零搭建过环境，那么本篇非常适合你入门Spring Cloud Alibaba。

I、微服务与Spring Cloud

微服务、Spring Cloud、Spring Cloud ***flix 和 Spring Cloud Alibaba，你知道它们之间的关系吗？
作为Spring Cloud Alibaba微服务系列的实战开篇，我觉得有必要对齐一下对于这几个概念的理解，纯讲概念可能比较枯燥，所以咱们不写官方的概念，以下输出仅是我的理解，欢迎共同探讨！

• 微服务
  我们通常讲的微服务，就是指的微服务架构，是一种架构风格，也是一种思想，简单来说：就是按业务边界，将应用更细粒度的拆分为多个小的服务，每个服务独立部署，服务之间直接调用。方便针对不同业务进行不同的水平扩展，避免业务捆绑在一起部署造成服务器资源部署的浪费。它和SOA架构的主要区别是去中心化，比较经典的图例：
  

• Spring Cloud
  在微服务中，我们将业务拆分成一个个小的服务，那么业务之间的相互调用，就需要跨服务远程调用，调用链路可能错综复杂，就像蜘蛛网一样，这就引出如何实现服务治理、链路跟踪等等一系列功能，Spring Cloud正是以微服务为核心的整体解决方案的一套标准。当然，微服务不止有Spring Cloud！

• Spring Cloud ***flix
  Spring Cloud有很多第三方的实现，Spring Cloud ***flix是其中实现的比较早，也比较完整的一套，所以用的项目也比较多，由于比较深入人心，所以在早期人们往往把***flix叫做Spring Cloud，把Spring Cloud也叫做***flix。但后面由于Spring Cloud ***flix的组件停更进入维护模式，迫使Spring Cloud后续也在移除***flix相关组件，所以目前Spring Cloud Alibaba 逐渐代替它成为主流的微服务框架。

• Spring Cloud Alibaba
  Spring Cloud Alibaba 是阿里巴巴提供的微服务开发一站式解决方案，是阿里巴巴开源中间件与 Spring Cloud 体系的融合，它包含开发分布式应用程序所需的所有组件，使您可以轻松地使用Spring Cloud开发应用程序。比早期的***flix提供了更丰富、更强大的微服务组件。Spring Cloud Alibaba 和其它的实现如 ***flix, Consul，Zookeeper 等的对比如下图：
  

II、Nacos 注册中心

微服务是去中心化的，为什么还有注册中心?
如果你还没有真正理解微服务和注册中心，那么这个问题多半会懵🤔
实际上，这个去中心化，是指服务与服务之间的调用是去中心化的调用，也就是点对点的调用。而注册中心正是为了实现去中心化调用起到了的至关重要的作用，用于服务注册和服务发现，这样通过注册中心，各个服务之间就可以相互发现，就为去中心化的调用提供了必备条件。

• 服务注册：向注册中心注册服务。
• 服务发现：服务注册或下线后，都可以被注册中心的其它服务自动发现。
  

对于注册中心，常见的有Nacos、Zookeeper、Eureka、Consul等。对于Spring Cloud Alibaba来说，Nacos是首选，因为它是Spring Cloud Alibaba微服务组件中标配的注册中心，也是阿里开源的非常重要的微服务组件，不止可以做注册中心，也可以做配置中心，本文只用它来做注册中心。
对于选择Nacos作为注册中心，我们需要单独安装Nacos-server，可以部署到Windows/Linux/Unix/Mac，有单机模式和集群模式，本文仅演示Window单机模式部署，关于其它系统和集群模式安装，请参考官方部署文档： https://nacos.io/zh-***/docs/deployment.html
下载地址：https://github.***/alibaba/nacos/tags?after=2.0.4

我下载的是 nacos-server-1.4.2.zip，下载直接解压运行即可，解压后：

进入bin目录，打开cmd，执行以下命令启动：

startup.cmd -m standalone

启动成功，访问Nacos控制台：http://localhost:8848/nacos/index.html
用户名：nacos
密码：nacos

至此，Window单机模式的Nacos注册中心就安装完成并能正常启动了，非常简单易上手，接下来，让咱们来连接Nacos注册中心开始源码实战吧！

III、Spring Cloud Alibaba Nacos 实战

使用Spring Cloud Alibaba Nacos 实战，具体实现功能 如下：

• 创建2个SpringBoot程序服务，并能注册到Nacos;
• 实现服务之间调用，使用Ribbon做负载均衡

关于Spring Cloud Alibaba版本选型：

• 官方的版本说明
  
• 我们的选择版本

• 最终工程结构
  在创建服务之前，我们先预览一下全貌，如下图：
  

1、新建父工程

父工程只有一个pom.xml文件，主要目的是引入BOM，定义好版本，服务不必关心版本号，pom.xml的dependencyManagement配置如下：

<properties>
    <maven.***piler.source>8</maven.***piler.source>
    <maven.***piler.target>8</maven.***piler.target>
    <spring-boot.version>2.3.12.RELEASE</spring-boot.version>
    <spring-cloud.version>Hoxton.SR12</spring-cloud.version>
    <spring-cloud-alibaba.version>2.2.7.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
    <spring.version>5.2.21.RELEASE</spring.version>
    <dubbo.version>2.7.18</dubbo.version>
</properties>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <!-- bom start -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-framework-bom</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!-- duboo-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-dependencies-bom</artifactId>
            <version>${dubbo.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!-- spring cloud alibab-->
        <dependency>
            <groupId>***.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!-- spring boot-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!-- spring cloud-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!-- bom end -->
    </dependencies>
</dependencyManagement>

2、新建demo-a 服务

Spring Cloud的每个服务，实际上就是一个简单的Spring Boot程序，下面演示创建SpringBoot程序服务demo-a，并可以注册到Nacos。

• pom.xml
  在SpringBoot程序基础上，重点额外增加依赖：spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery用于Nacos服务发现，版本随父工程，所以不用定义。

  <dependencies>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
      </dependency>
      <!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
      <dependency>
          <groupId>***.alibaba.cloud</groupId>
          <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
      </dependency>
  </dependencies>
  

• application.properties
  spring.application.name: 配置服务名
  spring.cloud.nacos.discovery.server-addr：配置Nacos-server地址

 server.port=8080
 spring.application.name=demo-a
 spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=localhost:8848

如果不想使用 Nacos 作为您的服务注册与发现，可以将 spring.cloud.nacos.discovery.enabled 设置为 false。
更多关于 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery 的 starter 配置项: https://github.***/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/Nacos-discovery

• 启动类 DemoARunner
  额外增加注解@EnableDiscoveryClient

java">@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class DemoARunner {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoARunner.class, args);
    }
}

• 控制器类 DemoAController

  这里增加一个简单的 /hello API

@RestController
@RequestMapping("/a")
public class DemoAController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello(@RequestParam("name") String name) {
        return "hello:" + name;
    }
}

• 启动demo-a服务
  可以看到启动成功，并注册到nacos
  

• 通过Nacos 控制台查看注册结果
  

• 通过Nacos Open API查看注册结果
  API地址：http://localhost:8848/nacos/v1/ns/instance/list?serviceName=demo-a
  

3、新建 demo-b 服务

微服务框架，肯定不能只有一个服务，参考demo-a 同样的步骤，再创建一个demo-b：

• pom.xml
  与demo-a的依赖相同

• application.properties

  server.port=8081
  spring.application.name=demo-b
  spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=localhost:8848
  

• 启动类 DemoBRunner

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

• 控制器类 DemoBController

  这里增加一个简单的 /world API

@RestController
@RequestMapping("/b")
public class DemoBController {
    @GetMapping("/world")
    public String world(@RequestParam("name") String name) {
        return "world:" + name;
    }
}

• 启动demo-b服务，查看注册结果

4、实现服务调用：传统方式

先来看看如果没有注册中心，我们传统的调用方式：RestTemplate指定ip调用，a调用b

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

在DemoAController中注入RestTemplate 并实现a调用b：

@RestController
@RequestMapping("/a")
public class DemoAController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/callB1")
    public String callB1(@RequestParam("name") String name) {
        String url = "http://localhost:8081/b/world?name=" + name;
        return restTemplate.exchange(url, HttpMethod.GET, null, String.class).getBody();
    }
}

测试OK，如下图：

5、实现服务调用：Nacos+Ribbon方式

再来看看，Nacos通过Ribbon负载均衡的调用方式：

• RestTemplate和LoadBalanceClient的调用方式

因为spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery默认集成的Ribbon，Spring Cloud Ribbon是基于***flix Ribbon 实现的一套客户端的负载均衡工具，所以这里的LoadBalancerClient的实现类是RibbonLoadBalancerClient，由Ribbon实现对RestTemplate的负载均衡。

@RestController
@RequestMapping("/a")
public class DemoAController {

    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/callB2")
    public String callB2(@RequestParam("name") String name) {
        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("demo-b");
        String url = String.format("http://%s:%s/b/world?name=%s", serviceInstance.getHost(), serviceInstance.getPort(), name);
        return restTemplate.exchange(url, HttpMethod.GET, null, String.class).getBody();
    }
}

测试OK，如下图：

这样就实现了按服务名的负载均衡调用，当我们启动多个demo-b服务的话，也可以对Ribbon配置不同的负载均衡策略，内容较多具体不再详述。

• RestTemplate添加@LoadBalanced 注解的调用方式

@Configuration
public class RestTemplateConfig {
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

RestTemplate加了@LoadBalanced注解后，会被LoadBalancerInterceptor拦截，内部依然是调用Ribbon的RibbonLoadBalancerClient实现负载均衡。

@RestController
@RequestMapping("/a")
public class DemoAController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/callB3")
    public String callB3(@RequestParam("name") String name) {
        String url = String.format("http://%s/b/world?name=%s", "demo-b", name);
        return restTemplate.exchange(url, HttpMethod.GET, null, String.class).getBody();
    }
}

测试OK，如下图：

总结

至此，今天带来的Spring Cloud Alibaba教程，我们已经实现了一个简易的微服务框架，服务之间能相互发现及调用。
简单串一下本文都讲了什么：本文先从我对微服务的理解，再到注册中心Nacos的理解和安装，最后进行了Spring Cloud Alibaba的源码实战！其实如果你真正消化了，你就会发现原来Spring Cloud Alibaba上手这么容易，可能只是 缺少一次实践！如果你在实践过程中遇到任何问题，非常欢迎联系我！

最后

微服务有多么重要我就不必多说了，我们已看到，在过去的这些年中有许多项目使用了微服务，并且到目前为止结果都还不错。
另外，Spring Cloud Alibaba作为当前国内最强的微服务框架，即使你的工作中可能没用过微服务，但如果出去找工作，大概率面试官会要求你懂微服务，所以，作为Java程序员，微服务已经成为我们必不可少的一个技能，也是用人单位考核的重要标准，所以必须吃透！

其实，在实际的项目中，微服务之间调用，使用RestTemplate 的方式已经用的不多，因为还有更简单、更方便、更强大 的调用方式，这也是我计划将在下文分享的内容，如果感觉不错，欢迎订阅本专栏，后面还有更多的【Spring Cloud Alibaba】实战知识陆续放出。

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