Spring Cloud 上手實戰-架構解析及實做

時間 2019-12-24

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Spring簡介

爲何要使用微服務

單體應用：

目前爲止絕大部分的web應用軟件採用單體應用，全部的應用的用戶UI、業務邏輯、數據庫訪問都打包在一個應用程序上。html

缺點：java

開發相互干擾，隨着應用的不斷升級溝通協調成本增長
應用上線因爲某個功能升級致使須要總體的構建、總體測試、總體發佈

微服務

把單體應用拆分紅小的、鬆藕合分佈式服務的形式每一個應用必定是獨立構建、獨立部署與測試，應用也是獨立發佈，應用於應用直接一般經過restful API接口的形式進行相互調用。解決了單體應用帶來的困擾。 web

Spring cloud 是什麼

發展歷史

2002，Rod Johonson發表了<<Expert One-on-One J2EE Design and Development>>，
包含了3萬行的代碼在包com.interface21中
2003，Juerge Hoeller，Yann Caroff 聯繫Rod，將書中代碼開源，Yann提出Spring這個詞，冠於書中代碼；
併發布0.9，使用Apache 2.0協議；Thomas Risberg負責Spring JDBC；Ben Alex將Acegi Security貢獻給Rod和Juergen
2004，1.0發佈
2005，<<Professional Java Development with Spring Framework>> <<Pro Spring>>出版；1.2.6發佈。
AspectJ Leader Adrian Coyler加入Interface21做爲首席科學家；
2006，Security 1.0、Spring webflow 1.0發佈；Spring 2.0發佈；
2007，Spring Batch、WebService、Integration發佈；Spring 2.5發佈；
2008，Spring Integration 1.0，Spring 2.5.6，Spring Batch 1.0；買了g2One，一家提供Groovy and Grails的公司；
2009，被VMWare發了42億美金買下；Spring Python、STS發佈、3.0發佈（將包拆開，不提供超級包），買了Cloud Foundry；
2010，VMWare買了RabbitMQ公司，得到RabbitMQ和Redis技術；
2011，Spring 3.一、Spring AMQP、Spring Data JPA、Spring-data-common 1.0
、Spring Data Redis、Spring Data Mongodb發佈；
2012，Rod Johnson離開VMWare；Spring Android、Mobile發佈；
2013，VMWare 和 EMC 協力組建了一家公司，Pivotal。Spring 4.0、Spring Boot發佈；
2014，Spring 4.1.三、SpringBoot 1.0發佈；
2015，Spring 4.二、4.3發佈；
2016，Spring 4.3 GA
2017，Spirng 5.x

Spring的出現讓EJB等重量級的容器技術逐漸走向末路。 Spring 經過對Bean的生命週期的管理，能夠快速方便的實現業務的邏輯處理。 Spring 能夠方便的整合幾乎全部的主流的開源項目如JPA，緩存，消息組合等等，方便的進行開發。spring

Spring Cloud實戰

本實戰目的：全程演示如何建立一個基礎的、可用的Spring cloud分佈式應用系統演示Spring Cloud各部分組件如何在應用以前協調、調用。瞭解整個Spring Cloud的項目基本狀況，有一個初步的認識。本實戰JAVA採用JDK8 Spring Boot版本採用最新2.1.0 release. Spring Cloud版本採用Greenwich.M1。數據庫

2.2.1. Spring Cloud基礎搭建

使用

阿里雲的spring cloud 架構圖在線設計地址： https://www.freedgo.com 便可使用Freedgo Desing 進行圖形設計.api

架構預覽地址：緩存

<a target='blank' href='https://www.freedgo.com/draw_index.html?#Uhttps://www.freedgo.com/templates/network/springcloud_aliyun.xml'>https://www.freedgo.com/draw_index.html?#Uhttps://www.freedgo.com/templates/network/springcloud_aliyun.xml</a>安全

Freedgo Design 是一in款在線繪製專業圖形的網站。Freedgo Design能夠繪製各類類型的圖形，針對業務邏輯的流程圖，軟件設計ER模板，工做流，各類雲平臺的系統部署架構圖包括阿里雲、AWS雲、騰訊雲、Oracle、Asure雲、IBM雲平臺等。服務器

2.2.1.1. 創建基礎代碼

開發工具：Intellij idea 一、創建一個mvn 工程項目使用的java jdk 採用jdk8restful

2.2.1.2. 服務發現

創建子模塊discovery-service

咱們能夠看到mvn 依賴導入了netflix-eureka-server Spring boot 會啓動服務發現服務

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

2.2.1.3. 服務配置

創建子模塊config-service

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-config-server</artifactId>
</dependency>

2.2.1.4. 服務路由

服務路由採用 Netflix Zuul 經過服務路由做爲eureka client，能夠被發現服務監控

<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-zuul</artifactId>
</dependency>

基礎的組件建立完畢

2.2.1.5. 用戶認證中心

2.2.1.6. 業務服務模塊

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-security</artifactId>
</dependency>

2.2.2. 服務發現

傳統服務發現方式經過網絡DNS和負載均衡設備實現，須要網絡和硬件設置支持，維護成本高，網絡環境複雜居於雲的服務發現具備以下優勢高可用，熱部署負載均衡健康檢查，容錯機制抽象服務的邏輯名稱使用Spring與Netflix Eureka實現服務發現

實現服務發現功能須要配置服務發現端及須要註冊服務配置客戶端一、發現服務端配置服務註冊須要30 s 的時間才能顯示在 Eureka 服務中，由於 Eureka 須要從服務接收3次連續心跳包 ping，每次心跳包 ping 間隔10 s，而後才能使用這個服務。在部署和測試服務時，要牢記這一點。 application.yml

server:
  port: 8761
# Eureka 服務器將要監聽的端口

eureka:
  client:
    registerWithEureka: false #不要使用 Eureka 服務進行註冊
    fetchRegistry: false #不要在本地緩存註冊表信息

使用一個新的註解@EnableEurekaServer，就可讓咱們的服務成爲一個 Eureka 服務

二、服務發現客戶端配置以config-service爲例須要作2件事情一、成爲服務發現的客戶端

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

二、配置application.yml(對應config-server來講咱們只須要配置以下)

spring:
  cloud:
    config:
      discovery:
        enabled: true

啓動運行查看

http://localhost:8761/eureka/apps/config-service。應用做爲服務發現的客戶端設置一、添加客戶端依賴

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

二、配置application.yml

spring:
  application:
    name: business_service

eureka:
  instance:
    preferIpAddress: true
    #註冊服務的 IP，而不是服務器名稱
  client:
    registerWithEureka: true #向 Eureka 註冊服務
    fetchRegistry: true
    serviceUrl:  #拉取註冊表的本地副本
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/  #Eureka 服務的位置

一樣經過mvn spring-boot:run 打開http://localhost:8761 ,business_service已經註冊成功

使用服務發現查找服務

2.2.3. 用戶認證中心

OAuth2協議說明：

總體OAuth協議包括兩方面：一、訪問受權：用戶必須經過受權獲取令牌二、資源權限：經過受權的用戶訪問受保護的資源，根據定義訪問權限來決定是否能夠訪問資源配置說明：啓用OAuth受權服務增長@EnableAuthorizationServer 用於告訴 Spring Cloud，該服務將做爲 OAuth2 服務

package com.yuaoq.train.business;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;

@SpringBootApplication
@EnableResourceServer
@EnableAuthorizationServer
public class DemoApplication {

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

OAuth訪問受權配置，配置註冊的客戶端應用程序

@Configuration
public class Auth2Config extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
    
    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;
    
    @Autowired
    private UserDetailsService userDetailsService;
//    覆蓋 configure()方法。這定義了哪些客戶端將註冊到服務
    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
                .withClient("yuaoq")
                .secret("{noop}secret")
                .authorizedGrantTypes(
                         "refresh_token",
                         "password",
                          "client_credentials")
                .scopes("webclient","mobileclient");
    }
    
//    該方法定義了 AuthenticationServerConfigurer 中使用的不一樣組件。這段代碼告訴 Spring 使用 Spring 提供的默認驗證管理器和用戶詳細信息服務
    
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints)
     throws Exception {
        endpoints
                .authenticationManager(authenticationManager)
                .userDetailsService(userDetailsService);
    }
}

配置用戶權限

@Configuration
public class WebSecurityConfigurer extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
    @Override
    @Bean
//    AuthenticationManagerBean 被 Spring Security 用來處理驗證
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }
    
    //      Security 使用 UserDetailsService 處理返回的用戶信息，這些用戶信息將由 Spring Security 返回
    @Override
    @Bean
    public UserDetailsService userDetailsServiceBean() throws Exception {
        return super.userDetailsServiceBean();
    }
    
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
//            　configure()方法是定義用戶、密碼和角色的地方
        auth.inMemoryAuthentication()
                .withUser("admin")
                .password("{noop}password")
                .roles("ADMIN","USER")
                .and()
                .withUser("anyone")
                .password("{noop}password")
                .roles("USER");
    }
}

獲取用戶信息（提供給其餘服務獲取用戶信息使用）

@GetMapping(value = "/auth/user")
public Map<String, Object> user(OAuth2Authentication user) {
   Map<String, Object> userInfo = new HashMap<>();
   userInfo.put("user", user.getUserAuthentication().getPrincipal());
   userInfo.put("authorities", AuthorityUtils.authorityListToSet(user.getUserAuthentication().getAuthorities()));
   return userInfo;
}

經過postman測試自此提供了一個用戶認證的微服務模塊.

2.2.3.1. 業務模塊微服務

一、對外提供restful Api @RestController:由spring web提供的居於restful 的接口標籤生成一個restful api

@PostMapping("/list")
public ResponseEntity<List<String>> getBusiness() throws Exception {
    List<String> list = new ArrayList<String>();
    list.add("a");
    list.add("b");
   return Optional.of(list)
            .map(a -> new ResponseEntity<List<String>>(a, HttpStatus.OK))
            .orElseThrow(() -> new Exception("error"));
}

使用postman調用接口

從postman返回的結果能夠看到401，未受權。由於business_service服務引入了spring-cloud-starter-security 那麼默認是會對全部訪問作安全控制。

二、服務的受權保護如今business/list 是未受權，那怎麼配置一個受保護的oauth2.0資源，經過以下步驟設置服務是一個受oauth保護的資源定義應用的OAuth屬性定義回調 URL

security:
  oauth2:
    resource:
      user-info-uri: http://localhost:8282/auth/user

定義受權用戶能夠訪問

@Configuration
public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
    
    //    　antMatchers()容許開發人員限制對受保護的 URL 和 HTTP DELETE 動詞的調用
//     hasRole()方法是一個容許訪問的角色列表，該列表由逗號分隔
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers(HttpMethod.POST, "/api/v1/business/**")
                .hasRole("ADMIN")
                .anyRequest()
                .authenticated();
    }  
}

該段代碼說明具備ADMIN角色的用戶能夠訪問/api/v1/business/ 下的全部的POST 請求驗證以下：

至此經過OAuth2.0保護微服務的基本作法已經完成。

2.2.4. 服務路由網關服務網關：服務客戶端再也不直接調用服務。取而代之的是，服務網關做爲單個策略執行點（Policy Enforcement Point，PEP），全部調用都經過服務網關進行路由，而後被路由到最終目的地。 @EnabeZuulServer使用此註解將建立一個 Zuul 服務器，它不會加載任何 Zuul 反向代理過濾器，也不會使用 Netflix Eureka 進行服務發現.

成爲一個服務網關步驟：一、添加@EnableZuulProxy 二、在application.yml添加route 規則

zuul:
  sensitive-headers: set-cookies
  routes:
    business_service: /busi/**

經過postman測試以下：

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