Spring cloud項目實踐(一)

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什麼是Spring Cloud?

　　Spring Cloud 是Pivotal提供的用於簡化分佈式系統構建的工具集。Spring Cloud引入了雲平臺鏈接器(Cloud Connector) 和 服務鏈接器(Service Connector) 的概念。雲平臺鏈接器是一個接口，須要由雲平臺提供者進行實現，以便庫中的其餘模塊能夠與該雲平臺協同工做。

Spring Boot

　　Spring Cloud最重要的一點是它能夠和Spring Boot一塊兒工做，Spring Boot能夠幫助開發者更容易地建立基於Spring的應用程序和服務。

　　從Spring Boot項目名稱中的Boot就能夠看出來，Spring Boot的做用在於建立和啓動新的基於Spring框架的項目。Spring Boot會選擇最適合的Spring子項目和第三方開源庫進行整合。大部分Spring Boot應用只須要很是少的配置就能夠快速運行起來。Spring Boot包含的特性以下：

• 建立能夠獨立運行的Spring應用。

• 直接嵌入Tomcat或Jetty服務器，不須要部署WAR文件。

• 提供推薦的基礎POM文件來簡化Apache Maven配置。

• 儘量的根據項目依賴來自動配置Spring框架。

• 提供能夠直接在生產環境中使用的功能，如性能指標、應用信息和應用健康檢查。

• 沒有代碼生成，也沒有XML配置文件。

• 服務發現和智能路由

　　每個服務都含有一個特定意義的微服務架構。當你在Spring Cloud上構建微服務架構時，這裏有幾個基本概念須要首先澄清下。首先，你須要要先建立Configuration Service和Discovery Service兩個基礎服務。以下圖所示：

　
　　上面的圖片說明了四個微服務以及各個服務之間的依賴關係。

• Configuration service處於最頂端，黃色標識，並且被其它微服務所依賴。

• Discovery service處於最低端，藍色標識，同時也被其它服務所依賴。

• 綠色標識的兩個微服務是咱們本系列博文中用到的兩個應用案例：電影和觀影建議。

Configuration Service

　　Configuration Service在微服務架構中是一個很是重要的組件。如12要素應用理論所說， 微服務應用的配置應該存儲在環境中 ，而不是本地項目中。

　　Configuration service(配置服務)是一個必不可少的基礎組件的緣由是由於它能夠對全部經過點對點和檢索的基礎服務進行服務管理。

　　假設咱們有多個部署環境。好比咱們有一個臨時環境和一個生產環境，針對每一個環境的配置將會是不一樣的。每個configuration service 將會由一個獨立的Git倉庫來存放環境配置。沒有其它環境可以訪問到這個配置倉庫，它只是提供該環境中運行的配置服務罷了。

　　當Configuration service啓動後，它將會指向那些根據配置文件配置的路徑並啓動對應服務。每個微服務經過讀取本身配置文件中的具體環境來運行。在這一過程當中，配置是經過版本管理來進行的內部和集中化管理，更改配置不須要重啓服務。

　　經過Spring Cloud提供的服務終端，你能夠更改環境配置，並向Discovery service(發現服務)發送一個刷新信號，全部的用戶都會收到新的配置通知。

Discovery Service

　　Discovery Service(發現服務)是另外一個重要的微服務架構的組件。Discovery Service管理運行在容器中的衆多服務實例，而這些實例工做在集羣環境下。在這些應用中，咱們使用客戶端的方式稱之爲從服務到服務。舉個例子，我使用Spring Cloud Feign ，這是一個基於Restful風格的微服務提供的客戶端開源項目，它是從Netflix OSS project項目中派生出來的。

　　@FeignClient("movie") 
　　public interface MovieClient { 
　　
　　@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, value = "/movies")               PagedResources findAll(); 
　　
　　@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, value = "/movies/{id}") 
　　Movie findById(@RequestParam("id") String id); 
　　
　　@RequestMapping(method = RequestMethod.POST, value = "/movies", produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE) 
　　void createMovie(@RequestBody Movie movie); }

　　在上面的例子中，我建立了一個Feign 客戶端，並映射了一個REST API方法來暴露電影服務。使用@FeignClient註解，能夠聲明我想要爲movie微服務而建立的客戶端API。接下來我聲明瞭一個我想要實現的服務映射。經過在方法上聲明一個URL規則來描述一個REST API的路由規則。

　　更使人興奮的是，這一切在Spring Cloud中都很容易，我所要作的僅僅是知道service ID來建立個人Feign 客戶端。服務的URL地址在運行時環境是自動配置的，由於每個在集羣中的微服務將會在啓動時經過綁定serviceid的方式來進行註冊。

　　微服務架構中的其它服務，也是經過上面提到的方式運行。我只須要知道進行通信服務的serviceid，全部的操做都是經過Spring自動綁定的。

API Gateway

　　API Gateway 服務是Spring Cloud的另外一個重要組件。它能夠用來管理集羣服務中的領域實體。下圖的綠色六邊形是咱們提供的數據驅動服務，主要用來管理本身的實體類和數據庫。經過添加API Gateway服務，咱們能夠爲經過下面綠顏色的服務爲每個API路由建立一個代理暴露接口。

　　假設推薦服務和電影服務都暴露他們本身的REST API在本身管理的域實體上。API gataway經過discovery service和從其它服務注入的基於代理路由的API方法。經過這種方式，包括推薦服務和電影服務將擁有一個完整定義的路由，經過暴露的REST API得到本地的微服務。API Gateway將會重定義路由請求到服務實例，這些請求都是基於HTTP的。

示例項目

　　我已經在GitHub上建立了一個實例項目：https://github.com/kbastani/spring-cloud-microservice-example ，這個項目是一個端到端的原生雲平臺，使用Spring Cloud構建實際的微服務架構。

基本概念:

• 使用Docker進行集成測試

• 混合持久化

• 微服務架構

• 服務發現

• API網關

Docker

　　使用Docker對每個服務進行構建和部署。使用Docker Compose在一個開發機上進行端到端的集成測試

　　混合持久化

　　混合持久化其實就是說使用多種數據庫來存儲。不一樣的微服務實例都會使用它們本身的數據庫，並經過REST服務或者消息總線來通訊，舉個例子，你可使用基於如下數據庫來構建微服務：

• Neo4j(圖形化)

• MongoDB(文檔化)

• MySQL(關聯)

　　微服務架構

　　這個例子演示瞭如何使用微服務建立一個新的應用。因爲在項目中的每個微服務只有一個單一的父項目。開發者爲此獲得的收益是能夠在本機上運行和開發每個微服務。添加一個新的微服務很是簡單，當發現微服務時將會自動發現運行時的集羣環境上。

Service Discovery

　　項目中包含兩個發現服務，一個在Netflix Eureka，另外一個使用了Consul from Hashicorp。多種發現服務提供了多種選擇，一個是使用(Consul)來作DNS服務集羣，另外一個是(Consul)基於代理的API網關。

　　API 網關

　　每個微服務都關聯Eureka，在整個集羣中檢索API路由。使用這個策略，每個在集羣上運行的微服務只須要經過一個共同的API網關進行負載均衡和暴露接口，每個服務也會自動發現並將路由請求轉發到本身的路由服務中。這個代理技術有助於開發用戶界面，做爲平臺完整的 API經過本身的主機映射爲代理服務。

　　Docker 實例

　　下面的實例將會經過Maven來構建，使用Docker爲每個微服務構建容器鏡像。咱們能夠很優雅的使用Docker Compose在咱們本身的主機上搭建所有的微服務集羣。

開始構建

　　在這以前，請先移步至項目的GitHub 倉庫。

　　https://github.com/kbastani/spring-cloud-microservice-example

　　克隆或者fork這個項目而且把源碼下載到本身的電腦上。下載完畢後，你須要使用Maven和Docker來編譯和構建本地的容器鏡像。

　　下載Docker

　　首先，若是你尚未Docker請先下載它。能夠跟隨這個指南來獲取Docker:https://docs.docker.com/installation/ ，而後在開發機上安裝並運行。

　　固然你也須要安裝Docker Compose(https//docs.docker.com/compose/)，這個指南將會幫到你:https://docs.docker.com/compose/install/ 。

環境要求

　　可以運行實例程序，須要在你的開發機上安裝下面的軟件：

Maven 3

Java 8

Docker

Docker Compose

構建項目

　　經過命令行方式來構建當前項目，在項目的根目錄中運行以下的命令：

$ mvn clean install

　　項目將會根據pom.xml中的每個項目聲明中下載相應的依賴jar包。每個服務都將會被構建，同時Maven的Docker插件將會自動從本地Docker Registry中構建每個容器鏡像。Docker將會在構建成功後，根據命令行運行mvn clean install來清除相應的資源。

　　在項目成功構建後，你將會看到以下的輸出：

　　經過Docker compose 啓動集羣

　　如今每個鏡像都成功構建完畢，咱們使用Docker Compose來加速啓動咱們的集羣。我已經將Docker Compose的yaml文件包含進了項目中，你們能夠從GitHub上獲取。

　　如今咱們經過下面的命令行啓動微服務集羣：

$ docker-compose up

　　若是一切配置都是正確的，每個容器鏡像將會經過在Docker上的虛擬容器和自動發現的網絡服務來運行。當他們開始順序啓動時，你將會看到一系列的日誌輸出。這可能須要一段時間來完成，取決於運行你實例程序的機器性能。

　　一旦容器啓動成功，你將會經過Eureka主機看到經過Discovery service註冊上來的應用服務。

　　經過命令行終端複製粘貼下面的命令到Docker中定義的 $DOCKER_HOST 環境變量中。

$ open \((echo \"\)(echo $DOCKER_HOST)"| \sed 's/tcp:///http:///g'| \sed 's/[0-9]{4,}/8761/g'| \sed 's/"//g')

　　若是Eureka正確的啓動，瀏覽器將會啓動並打開Eureka服務的儀表盤，以下圖所示：

　　咱們將會看到每個正在運行的服務實例和狀態。經過下面的命令來獲取數據驅動服務，例如 movie 服務。

$ open \((echo \"\)(echo $DOCKER_HOST)/movie"| \sed 's/tcp:///http:///g'| \sed 's/[0-9]{4,}/10000/g'| \sed 's/"//g')

　　這個命令將會訪問根據導航網關終端提供的代理方式訪問movie服務的REST API終端。這些REST API使用 HATEOAS 來配置，它是一個經過內嵌連接的方式支持自動發現服務的接口。

{ "_links" : { "self" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie" }, "resume" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/resume" }, "pause" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/pause" }, "restart" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/restart" }, "metrics" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/metrics" }, "env" : [ { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/env" }, { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/env" } ], "archaius" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/archaius" }, "beans" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/beans" }, "configprops" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/configprops" }, "trace" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/trace" }, "info" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/info" }, "health" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/health" }, "hystrix.stream" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/hystrix.stream" }, "routes" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/routes" }, "dump" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/dump" }, "refresh" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/refresh" }, "mappings" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/mappings" }, "autoconfig" : { "href" : "http://192.168.59.103:10000/movie/autoconfig" } } }

　　總結

　　這是使用Spring Cloud和Docker構建微服務架構的系列博文的第一部分。在本文中，咱們接觸到了以下的概念:

　　Service Discovery

　　Externalized Configuration

　　API Gateway

　　Service Orchestration with Docker Compose

　　在這以後的博文中，咱們將會演示如何使用後臺服務來構建前端應用程序，同時也會介紹一個混合性持久化的實例，使用MySQL和Neo4j。