Spring Cloud 系列之 ZooKeeper 注冊中心

本文轉載自查看原文 2020-08-06 09:09 719 微服務/ ZooKeeper/ 注冊中心/ Spring Cloud

什么是注冊中心

　　服務注冊中心是服務實現服務化管理的核心組件，類似於目錄服務的作用，主要用來存儲服務信息，譬如提供者 url 串、路由信息等。服務注冊中心是微服務架構中最基礎的設施之一。

　　注冊中心可以說是微服務架構中的“通訊錄”，它記錄了服務和服務地址的映射關系。在分布式架構中，服務會注冊到這里，當服務需要調用其它服務時，就到這里找到服務的地址，進行調用。

　　簡單理解就是：在沒有注冊中心時候，服務間調用需要知道被當服務調方的具體地址（寫死的 ip:port）。更換部署地址，就不得不修改調用當中指定的地址。而有了注冊中心之后，每個服務在調用別人的時候只需要知道服務名稱（軟編碼）就好，地址都會通過注冊中心根據服務名稱獲取到具體的服務地址進行調用。

　　舉個現實生活中的例子，比如說，我們手機中的通訊錄的兩個使用場景：

當我想給張三打電話時，那我需要在通訊錄中按照名字找到張三，然后就可以找到他的手機號撥打電話。—— 服務發現

李四辦了手機號並把手機號告訴了我，我把李四的號碼存進通訊錄，后續，我就可以從通訊錄找到他。—— 服務注冊

通訊錄 —— ？什么角色（服務注冊中心）

　　總結：服務注冊中心的作用就是服務的注冊和服務的發現。

常見的注冊中心

Netflix Eureka
Alibaba Nacos
HashiCorp Consul
Apache ZooKeeper
CoreOS Etcd
CNCF CoreDNS

特性	Eureka	Nacos	Consul	Zookeeper
CAP	AP	CP + AP	CP	CP
健康檢查	Client Beat	TCP/HTTP/MYSQL/Client Beat	TCP/HTTP/gRPC/Cmd	Keep Alive
雪崩保護	有	有	無	無
自動注銷實例	支持	支持	不支持	支持
訪問協議	HTTP	HTTP/DNS	HTTP/DNS	TCP
監聽支持	支持	支持	支持	支持
多數據中心	支持	支持	支持	不支持
跨注冊中心同步	不支持	支持	支持	不支持
SpringCloud集成	支持	支持	支持	支持

CAP 原則與 BASE 理論

CAP 原則

　　CAP 原則又稱 CAP 定理，指的是在一個分布式系統中， Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分區容錯性），三者不可得兼。

　　CAP 由 Eric Brewer 在 2000 年 PODC 會議上提出。該猜想在提出兩年后被證明成立，成為我們熟知的 CAP 定理。CAP 三者不可兼得。

特性	定理
Consistency	也叫做數據原子性，系統在執行某項操作后仍然處於一致的狀態。在分布式系統中，更新操作執行成功后所有的用戶都應該讀到最新的值，這樣的系統被認為是具有強一致性的。等同於所有節點訪問同一份最新的數據副本。
Availability	每一個操作總是能夠在一定的時間內返回結果，這里需要注意的是"一定時間內"和"返回結果"。一定時間內指的是，在可以容忍的范圍內返回結果，結果可以是成功或者是失敗。
Partition tolerance	在網絡分區的情況下，被分隔的節點仍能正常對外提供服務(分布式集群，數據被分布存儲在不同的服務器上，無論什么情況，服務器都能正常被訪問)。

取舍策略

　　CAP 三個特性只能滿足其中兩個，那么取舍的策略就共有三種：

CA without P：如果不要求P（不允許分區），則C（強一致性）和A（可用性）是可以保證的。但放棄 P 的同時也就意味着放棄了系統的擴展性，也就是分布式節點受限，沒辦法部署子節點，這是違背分布式系統設計的初衷的。
CP without A：如果不要求A（可用），相當於每個請求都需要在服務器之間保持強一致，而P（分區）會導致同步時間無限延長（也就是等待數據同步完才能正常訪問服務），一旦發生網絡故障或者消息丟失等情況，就要犧牲用戶的體驗，等待所有數據全部一致了之后再讓用戶訪問系統。設計成 CP 的系統其實不少，最典型的就是分布式數據庫，如 Redis、HBase 等。對於這些分布式數據庫來說，數據的一致性是最基本的要求，因為如果連這個標准都達不到，那么直接采用關系型數據庫就好，沒必要再浪費資源來部署分布式數據庫。
AP without C：要高可用並允許分區，則需放棄一致性。一旦分區發生，節點之間可能會失去聯系，為了高可用，每個節點只能用本地數據提供服務，而這樣會導致全局數據的不一致性。典型的應用就如某米的搶購手機場景，可能前幾秒你瀏覽商品的時候頁面提示是有庫存的，當你選擇完商品准備下單的時候，系統提示你下單失敗，商品已售完。這其實就是先在 A（可用性）方面保證系統可以正常的服務，然后在數據的一致性方面做了些犧牲，雖然多少會影響一些用戶體驗，但也不至於造成用戶購物流程的嚴重阻塞。

總結

　　現如今，對於多數大型互聯網應用的場景，主機眾多、部署分散，而且現在的集群規模越來越大，節點只會越來越多，所以節點故障、網絡故障是常態，因此分區容錯性也就成為了一個分布式系統必然要面對的問題。那么就只能在 C 和 A 之間進行取舍。但對於傳統的項目就可能有所不同，拿銀行的轉賬系統來說，涉及到金錢的對於數據一致性不能做出一絲的讓步，C 必須保證，出現網絡故障的話，寧可停止服務，可以在 A 和 P 之間做取舍。

　　總而言之，沒有最好的策略，好的系統應該是根據業務場景來進行架構設計的，只有適合的才是最好的。

BASE 理論

　　CAP 理論已經提出好多年了，難道真的沒有辦法解決這個問題嗎？也許可以做些改變。比如 C 不必使用那么強的一致性，可以先將數據存起來，稍后再更新，實現所謂的 “最終一致性”。

　　這個思路又是一個龐大的問題，同時也引出了第二個理論 BASE 理論。

BASE：全稱 Basically Available（基本可用），Soft state（軟狀態），和 Eventually consistent（最終一致性）三個短語的縮寫，來自 ebay 的架構師提出。

　　BASE 理論是對 CAP 中一致性和可用性權衡的結果，其來源於對大型互聯網分布式實踐的總結，是基於 CAP 定理逐步演化而來的。其核心思想是：

既然無法做到強一致性（Strong consistency），但每個應用都可以根據自身的業務特點，采用適當的方式來使系統達到最終一致性（Eventual consistency）。

Basically Available（基本可用）

　　基本可用是指分布式系統在出現故障的時候，允許損失部分可用性（例如響應時間、功能上的可用性）。需要注意的是，基本可用絕不等價於系統不可用。

響應時間上的損失：正常情況下搜索引擎需要在 0.5 秒之內返回給用戶相應的查詢結果，但由於出現故障（比如系統部分機房發生斷電或斷網故障），查詢結果的響應時間增加到了 1~2 秒。
功能上的損失：購物網站在購物高峰（如雙十一）時，為了保護系統的穩定性，部分消費者可能會被引導到一個降級頁面。

Soft state（軟狀態）

　　什么是軟狀態呢？相對於原子性而言，要求多個節點的數據副本都是一致的，這是一種 “硬狀態”。

　　軟狀態是指允許系統存在中間狀態，而該中間狀態不會影響系統整體可用性。分布式存儲中一般一份數據會有多個副本，允許不同副本數據同步的延時就是軟狀態的體現。

Eventually consistent（最終一致性）

　　系統不可能一直是軟狀態，必須有個時間期限。在期限過后，應當保證所有副本保持數據一致性。從而達到數據的最終一致性。這個時間期限取決於網絡延時，系統負載，數據復制方案設計等等因素。

　　實際上，不只是分布式系統使用最終一致性，關系型數據庫在某個功能上，也是使用最終一致性的，比如備份，數據庫的復制都是需要時間的，這個復制過程中，業務讀取到的值就是舊值。當然，最終還是達成了數據一致性。這也算是一個最終一致性的經典案例。

總結

　　總的來說，BASE 理論面向的是大型高可用可擴展的分布式系統，和傳統事務的 ACID 是相反的，它完全不同於 ACID 的強一致性模型，而是通過犧牲強一致性來獲得可用性，並允許數據在一段時間是不一致的。

為什么需要注冊中心

　　了解了什么是注冊中心，那么我們繼續談談，為什么需要注冊中心。在分布式系統中，我們不僅僅是需要在注冊中心找到服務和服務地址的映射關系這么簡單，我們還需要考慮更多更復雜的問題：

服務注冊后，如何被及時發現
服務宕機后，如何及時下線
服務如何有效的水平擴展
服務發現時，如何進行路由
服務異常時，如何進行降級
注冊中心如何實現自身的高可用

　　這些問題的解決都依賴於注冊中心。簡單看，注冊中心的功能有點類似於 DNS 服務器或者負載均衡器，而實際上，注冊中心作為微服務的基礎組件，可能要更加復雜，也需要更多的靈活性和時效性。所以我們還需要學習更多 Spring Cloud 微服務組件協同完成應用開發。

　　注冊中心解決了以下問題：

服務管理
服務之間的自動發現
服務的依賴關系管理

Zookeeper 介紹

　　Apache ZooKeeper 是一個開放源碼的分布式應用程序協調組件，是 Hadoop 和 Hbase 的重要組件。它是一個為分布式應用提供一致性服務的軟件，提供的功能包括：配置維護、域名服務、分布式同步、組服務等。

　　在微服務項目開發中 ZooKeeper 主要的角色是當做服務注冊中心存在，我們將編寫好的服務注冊至 ZooKeeper 即可。

ZooKeeper 安裝

環境准備

　　ZooKeeper 在 Java 中運行，版本 1.8 或更高（JDK 8 LTS，JDK 11 LTS，JDK 12 - Java 9 和 10 不支持）

下載

　　ZooKeeper 下載地址：

安裝

　　將文件上傳至 Linux 服務器。

單機版

創建目錄/解壓

　　創建 zookeeper 目錄。

mkdir -p /usr/local/zookeeper

　　將文件解壓至該目錄。

tar -zxvf apache-zookeeper-3.6.1-bin.tar.gz -C /usr/local/zookeeper/

mkdir -p /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/data
mkdir -p /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/log

修改配置文件

# 進入配置文件目錄
cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/conf/
# ZooKeeper 啟動默認加載名為 zoo.cfg 的配置文件，復制一份命名為 zoo.cfg
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
# 修改配置文件
vi zoo.cfg

　　主要修改數據目錄dataDir、日志目錄dataLogDir兩處即可，修改結果如下：

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
# The number of ticks that the initial 
# synchronization phase can take
initLimit=10
# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.
dataDir=/usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/data
dataLogDir=/usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/log
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
#maxClientCnxns=60
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
# The number of snapshots to retain in dataDir
#autopurge.snapRetainCount=3
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
#autopurge.purgeInterval=1

## Metrics Providers
#
# https://prometheus.io Metrics Exporter
#metricsProvider.className=org.apache.zookeeper.metrics.prometheus.PrometheusMetricsProvider
#metricsProvider.httpPort=7000
#metricsProvider.exportJvmInfo=true

啟動/關閉

　　啟動。

cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/
bin/zkServer.sh start
---------------------------------------------------------------------------------
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED

　　關閉。

cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/
bin/zkServer.sh stop
---------------------------------------------------------------------------------
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Stopping zookeeper ... STOPPED

集群版

　　再准備兩台機器，和剛才單機的機器加一起構成一個集群環境（如果電腦跑不動就改為一台機器跑三個進程的方式）。

創建目錄/解壓

　　創建 zookeeper 目錄。

mkdir -p /usr/local/zookeeper

　　將文件解壓至該目錄。

tar -zxvf apache-zookeeper-3.6.1-bin.tar.gz -C /usr/local/zookeeper/

mkdir -p /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/data
mkdir -p /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/log

myid 文件

　　在 data 目錄下創建 myid 文件，文件中就只寫個 1 即可，其他兩個機器分別寫 2 和 3。

cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/data/
vi myid

修改配置文件

# 進入配置文件目錄
cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/conf/
# zookeeper 啟動默認加載名為 zoo.cfg 的配置文件，所以復制一份命名為 zoo.cfg
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
# 修改配置文件
vi zoo.cfg

　　主要修改：

數據目錄dataDir
日志目錄dataLogDir
端口clientPort（如果是一台機器的偽集群，需要修改 2181 端口，比如：2181、2182、2183）
集群配置（如果是一台機器的偽集群，需要修改 2888 和 3888 的端口，比如：2888、2889、2890 和 3888、3889、3890）

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
# The number of ticks that the initial 
# synchronization phase can take
initLimit=10
# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.
dataDir=/usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/data
dataLogDir=/usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/log
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
#maxClientCnxns=60
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
# The number of snapshots to retain in dataDir
#autopurge.snapRetainCount=3
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
#autopurge.purgeInterval=1

## Metrics Providers
#
# https://prometheus.io Metrics Exporter
#metricsProvider.className=org.apache.zookeeper.metrics.prometheus.PrometheusMetricsProvider
#metricsProvider.httpPort=7000
#metricsProvider.exportJvmInfo=true
# 集群配置
# server.1 中的 1 是 myid 文件中的內容，2888 用於集群內部通信，3888 用於選擇 leader
server.1=192.168.10.101:2888:3888
server.2=192.168.10.102:2888:3888
server.3=192.168.10.103:2888:3888

啟動/關閉

　　啟動。

cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/
bin/zkServer.sh start
#################################################################################
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED

　　關閉。

cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/
bin/zkServer.sh stop
#################################################################################
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Stopping zookeeper ... STOPPED

集群狀態查看

cd /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/
bin/zkServer.sh status
################################ 192.168.10.101 ################################
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Client port found: 2181. Client address: localhost.
Mode: follower
################################ 192.168.10.102 ################################
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Client port found: 2181. Client address: localhost.
Mode: leader
################################ 192.168.10.103 ################################
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zookeeper/apache-zookeeper-3.6.1-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Client port found: 2181. Client address: localhost.
Mode: follower

　　看到以上信息說明 ZooKeeper 集群環境已搭建成功，接下來就可以通過 RPC 框架對接 ZooKeeper，將 ZooKeeper 作為我們的注冊中心來使用。

ZooKeeper 入門案例

　　zookeeper-demo 聚合工程。SpringBoot 2.3.0.RELEASE、Spring Cloud Hoxton.SR5。

創建項目

　　我們創建聚合項目來講解 ZooKeeper，首先創建一個 pom 父工程。

添加依賴

　　pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <!-- 項目坐標地址 -->
    <groupId>org.example</groupId>
    <!-- 項目模塊名稱 -->
    <artifactId>zookeeper-demo</artifactId>
    <!-- 項目版本名稱 快照版本SNAPSHOT、正式版本RELEASE -->
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <!-- 繼承 spring-boot-starter-parent 依賴 -->
    <!-- 使用繼承方式，實現復用，符合繼承的都可以被使用 -->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.0.RELEASE</version>
    </parent>

    <!--
        集中定義依賴組件版本號，但不引入，
        在子工程中用到聲明的依賴時，可以不加依賴的版本號，
        這樣可以統一管理工程中用到的依賴版本
     -->
    <properties>
        <!-- Spring Cloud Hoxton.SR5 依賴 -->
        <spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>
    </properties>

    <!-- 項目依賴管理 父項目只是聲明依賴，子項目需要寫明需要的依賴(可以省略版本信息) -->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- spring cloud 依賴 -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

</project>

商品服務 product-service

創建項目

　　在剛才的父工程下創建一個 product-service 項目。

添加依賴

　　主要添加 spring-cloud-starter-zookeeper-discovery 依賴。

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

　　完整依賴如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
    <!-- 繼承父依賴 -->
    <parent>
        <artifactId>zookeeper-demo</artifactId>
        <groupId>org.example</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>product-service</artifactId>

    <!-- 項目依賴 -->
    <dependencies>
        <!-- spring cloud zookeeper discovery 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!-- spring boot web 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- lombok 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

        <!-- spring boot test 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

配置文件

　　application.yml

server:
  port: 7070 # 端口

spring:
  application:
    name: product-service # 應用名稱
  # 配置 ZooKeeper 注冊中心
  cloud:
    zookeeper:
      discovery:
        enabled: true # 如果不想使用 ZooKeeper 進行服務注冊和發現，設置為 false 即可
      connect-string: 192.168.10.101:2181,192.168.10.102:2181,192.168.10.103:2181

實體類

　　Product.java

package org.example.pojo;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

import java.io.Serializable;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Product implements Serializable {

    private Integer id;
    private String productName;
    private Integer productNum;
    private Double productPrice;

}

編寫服務

　　ProductService.java

package org.example.service;

import org.example.pojo.Product;

import java.util.List;

/**
 * 商品服務
 */
public interface ProductService {

    /**
     * 查詢商品列表
     *
     * @return
     */
    List<Product> selectProductList();

}

　　ProductServiceImpl.java

package org.example.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.example.pojo.Product;
import org.example.service.ProductService;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 商品服務
 */
@Slf4j
@Service
public class ProductServiceImpl implements ProductService {

    /**
     * 查詢商品列表
     *
     * @return
     */
    @Override
    public List<Product> selectProductList() {
        log.info("商品服務查詢商品信息...");
        return Arrays.asList(
                new Product(1, "華為手機", 1, 5800D),
                new Product(2, "聯想筆記本", 1, 6888D),
                new Product(3, "小米平板", 5, 2020D)
        );
    }

}

控制層

　　ProductController.java

package org.example.controller;

import org.example.pojo.Product;
import org.example.service.ProductService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/product")
public class ProductController {

    @Autowired
    private ProductService productService;

    /**
     * 查詢商品列表
     *
     * @return
     */
    @GetMapping("/list")
    public List<Product> selectProductList() {
        return productService.selectProductList();
    }

}

該項目我們可以通過單元測試進行測試，也可以直接通過 url 使用 postman 或者瀏覽器來進行測試。

啟動類

　　通過 Spring Cloud 原生注解 @EnableDiscoveryClient 開啟服務注冊發現功能。

package org.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

// 開啟 @EnableDiscoveryClient 注解，當前版本默認會開啟該注解
//@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class ProductServiceApplication {

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

}

訂單服務 order-service

創建項目

　　在剛才的父工程下創建一個 order-service 項目。

添加依賴

　　pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

    <!-- 繼承父依賴 -->
    <parent>
        <artifactId>zookeeper-demo</artifactId>
        <groupId>org.example</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>order-service</artifactId>

    <!-- 項目依賴 -->
    <dependencies>
        <!-- spring cloud zookeeper discovery 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!-- spring boot web 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- lombok 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

        <!-- spring boot test 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

配置文件

　　application.yml

server:
  port: 9090 # 端口

spring:
  application:
    name: order-service # 應用名稱
  # 配置 ZooKeeper 注冊中心
  cloud:
    zookeeper:
      discovery:
        enabled: true # 如果不想使用 ZooKeeper 進行服務注冊和發現，設置為 false 即可
      connect-string: 192.168.10.101:2181,192.168.10.102:2181,192.168.10.103:2181

實體類

　　Product.java

package org.example.pojo;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

import java.io.Serializable;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Product implements Serializable {

    private Integer id;
    private String productName;
    private Integer productNum;
    private Double productPrice;

}

　　Order.java

package org.example.pojo;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

import java.io.Serializable;
import java.util.List;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Order implements Serializable {

    private Integer id;
    private String orderNo;
    private String orderAddress;
    private Double totalPrice;
    private List<Product> productList;

}

消費服務

　　OrderService.java

package org.example.service;

import org.example.pojo.Order;

public interface OrderService {

    /**
     * 根據主鍵查詢訂單
     *
     * @param id
     * @return
     */
    Order selectOrderById(Integer id);

}

　　對於服務的消費我們這里講三種實現方式：

DiscoveryClient：通過元數據獲取服務信息
LoadBalancerClient：Ribbon 的負載均衡器
@LoadBalanced：通過注解開啟 Ribbon 的負載均衡器

DiscoveryClient

　　Spring Boot 不提供任何自動配置的RestTemplate bean，所以需要在啟動類中注入 RestTemplate。

package org.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

// 開啟 @EnableDiscoveryClient 注解，當前版本默認會開啟該注解
//@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class OrderServiceApplication {

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

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

}

　　OrderServiceImpl.java

package org.example.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.example.pojo.Order;
import org.example.pojo.Product;
import org.example.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.core.ParameterizedTypeReference;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import java.util.List;

@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    /**
     * 根據主鍵查詢訂單
     *
     * @param id
     * @return
     */
    @Override
    public Order selectOrderById(Integer id) {
        log.info("訂單服務查詢訂單信息...");
        return new Order(id, "order-001", "中國", 22788D,
                selectProductListByDiscoveryClient());
    }

    private List<Product> selectProductListByDiscoveryClient() {
        StringBuffer sb = null;

        // 獲取服務列表
        List<String> serviceIds = discoveryClient.getServices();
        if (CollectionUtils.isEmpty(serviceIds))
            return null;

        // 根據服務名稱獲取服務
        List<ServiceInstance> serviceInstances = discoveryClient.getInstances("service-provider");
        if (CollectionUtils.isEmpty(serviceInstances))
            return null;

        ServiceInstance si = serviceInstances.get(0);
        sb = new StringBuffer();
        sb.append("http://" + si.getHost() + ":" + si.getPort() + "/product/list");
        log.info("訂單服務調用商品服務...");
        log.info("從注冊中心獲取到的商品服務地址為：{}", sb.toString());

        // ResponseEntity: 封裝了返回數據
        ResponseEntity<List<Product>> response = restTemplate.exchange(
                sb.toString(),
                HttpMethod.GET,
                null,
                new ParameterizedTypeReference<List<Product>>() {});
        log.info("商品信息查詢結果為：{}", response.getBody());
        return response.getBody();
    }

}

LoadBalancerClient

　　OrderServiceImpl.java

package org.example.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.example.pojo.Order;
import org.example.pojo.Product;
import org.example.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.core.ParameterizedTypeReference;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import java.util.List;

@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient; // Ribbon 負載均衡器

    /**
     * 根據主鍵查詢訂單
     *
     * @param id
     * @return
     */
    @Override
    public Order selectOrderById(Integer id) {
        log.info("訂單服務查詢訂單信息...");
        return new Order(id, "order-001", "中國", 22788D,
                selectProductListByLoadBalancerClient());
    }

    private List<Product> selectProductListByLoadBalancerClient() {
        StringBuffer sb = null;

        // 根據服務名稱獲取服務
        ServiceInstance si = loadBalancerClient.choose("service-provider");
        if (null == si)
            return null;

        sb = new StringBuffer();
        sb.append("http://" + si.getHost() + ":" + si.getPort() + "/product/list");
        log.info("訂單服務調用商品服務...");
        log.info("從注冊中心獲取到的商品服務地址為：{}", sb.toString());

        // ResponseEntity: 封裝了返回數據
        ResponseEntity<List<Product>> response = restTemplate.exchange(
                sb.toString(),
                HttpMethod.GET,
                null,
                new ParameterizedTypeReference<List<Product>>() {});
        log.info("商品信息查詢結果為：{}", response.getBody());
        return response.getBody();
    }

}

@LoadBalanced

　　啟動類注入 RestTemplate 時添加 @LoadBalanced 負載均衡注解，表示這個 RestTemplate 在請求時擁有客戶端負載均衡的能力。

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class OrderServiceApplication {

    @Bean
    @LoadBalanced // 負載均衡注解
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

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

}

　　OrderServiceImpl.java

package org.example.service.impl;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.example.pojo.Order;
import org.example.pojo.Product;
import org.example.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.core.ParameterizedTypeReference;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import java.util.List;

@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 根據主鍵查詢訂單
     *
     * @param id
     * @return
     */
    @Override
    public Order selectOrderById(Integer id) {
        log.info("訂單服務查詢訂單信息...");
        return new Order(id, "order-001", "中國", 22788D,
                selectProductListByLoadBalancerAnnotation());
    }

    private List<Product> selectProductListByLoadBalancerAnnotation() {
        String url = "http://product-service/product/list";
        log.info("訂單服務調用商品服務...");
        log.info("從注冊中心獲取到的商品服務地址為：{}", url);
        // ResponseEntity: 封裝了返回數據
        ResponseEntity<List<Product>> response = restTemplate.exchange(
                url,
                HttpMethod.GET,
                null,
                new ParameterizedTypeReference<List<Product>>() {});
        log.info("商品信息查詢結果為：{}", response.getBody());
        return response.getBody();
    }

}

控制層

　　OrderController.java

package org.example.controller;

import org.example.pojo.Order;
import org.example.service.OrderService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    /**
     * 根據主鍵查詢訂單
     *
     * @param id
     * @return
     */
    @GetMapping("/{id}")
    public Order selectOrderById(@PathVariable("id") Integer id) {
        return orderService.selectOrderById(id);
    }

}

訪問

　　訪問：http://localhost:9090/order/1 結果如下：

　　使用 ZooKeeper 圖形化的客戶端工具 ZooInspector 連接 ZooKeeper 查看服務信息如下：

　　至此 ZooKeeper 注冊中心所有的知識點就講解結束了。

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