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【分布式微服务专题】从单体到分布式（一、SpringCloud项目初步升级）

article 2024/11/16 0:24:27

前言

从本节课开始，我将自己手写一个基于SpringCloud框架的web服务集群，中间会引入常用的微服务中间件。如：配置中心、网关、链路追踪、断路器等等。
本节课只是简单地从原有单体项目，然后升级成SpringCloud架构。

阅读对象

需要有实际Springboot-web开发经验

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前置知识

笔记正文

一、单体服务介绍

为了升级演示效果，我写了一个简单的SpringBoot单体应用，架构如下：
在这里插入图片描述

然后实现的功能也很简单，直接list获取库里面所有的数据。主要如下：
1）会员管理模块：提供一个/user/list接口，获取数据库里面所有用户数据
2）钱包管理模块：提供一个/wallet/list接口，获取数据库里面所有钱包数据
3）商品管理模块：提供一个/product/list接口，获取数据库里面所有商品数据
在这里插入图片描述

整体代码比较简单，就不贴了。我们前面有说过单体服务的缺点和限制，这边重申一下：
1）修改任意代码，甚至是application.yml都要重新打包编译部署，重启服务
2）单体机器存在性能瓶颈
3）很多时候，不同的服务QPS可能不一样，所以水平拓展的时候粒度不够精细

第三点对没有经验的小白可能理解上有点困难。简单说就是：在电商系统里面，正常来说访问商品模块的人，会比访问会员模块的人多。然后服务的性能瓶颈可能往往就是QPS最高的那个模块引起的，此时需要水平拓展服务，但由于是单体，所以每次拓展，都是对整个系统的拓展。但最理想的效果应该是，只对QPS最高的商品模块拓展

二、服务拆分

服务拆分之后，其实就可以理解为这就是所谓的【微服务】概念了。微服务简单说：一个 springboot 就是一个微服务，并且这个 springboot 做的事情遵循单一职责。比如说，在这里，服务经过拆分之后架构图成为了这样：（我新拓展了一个【订单服务】，虽然上面没贴，但是不妨碍理解）
在这里插入图片描述

甚至，经过水平拓展，也就是我们说的集群化之后，还可能是这样：
在这里插入图片描述
不过，随着服务的拆分，有一些衍生问题，却又无法避免。如下：

如何确定那些服务彼此之间的调用链路

比如上述架构图，可能存在会员服务调用订单服务的情况，那订单服务有两个服务，我怎么知道具体调用的是9081还是9082呢。甚至我的会员服务可能也有多台机器，那势必存在笛卡尔积的情况，他们之间的链路可能会更为复杂

同一组服务之间，甚至所有微服务之间，如何共享配置信息，配置如何自动刷新

比如说我多个微服务之间使用的是同一个数据库，redis，mq，这些配置信息理论上是可以共享的，而不必在每一个应用的application.yml文件上都声明

集群有新的服务上线，或者下线，如何处理

服务注册与发现

微服务如何不暴露细节，以一个整体去提供服务

网关

分布式事务
等等…（有一些我自己也不清楚，学习中）

三、分布式微服务升级前的思考

3.1 关于SpringBoot/SpringCloud的思考【有点门槛】

不知道你们是否跟我一样有同样的疑问，即：

什么是SpringBoot，如何新建一个SpringBoot项目
什么是SpringCloud，如何新建一个SpringCloud项目

说来属实惭愧，我在此之前，真的没有很清晰的认知。只记得他们分别是Spring脚手架、微服务脚手架。但是我在做项目升级的时候发现，如果我的认知还是停留在这样片面的层次，会给我带来些不小的阻碍。

问题1：什么是SpringBoot，如何新建一个SpringBoot项目
不知道你们是否也一样，每次新建SpringBoot项目我都得重新百度一下如何新建，或者说，使用Idea的SpringBoot Initializer来新建，不然对如何从空白项目新建一个SpringBoot没啥概念。经过这两天的学习之后，我终于是有点理解了。
简而言之，创建一个SpringBoot项目大概有如下三种方式：

新建一个继承自spring-boot-starter-parent的项目。如下：（这里分享一个相关知识点的传送门：《理解spring-boot-starter-parent》，大家伙学习下）

spring-boot-starter-parent主要是为我们使用、构建SpringBoot项目，提供了一些默认的配置。包括：

定义了Java编译版本为1.8。
使用UTF-8格式编码。
继承自spring-boot-dependencies，这个里边定义了Java+Spring开发常用依赖的版本，也正是因为继承了这个依赖，所以我们在写依赖时才不需要写版本号
预定义了一些Maven执行打包操作的配置
自动化的资源过滤。
自动化的插件配置。
针对application.properties和application.yml的资源过滤，包括通过profile定义的不同环境的配置文件，例如applicationdev.properties和application-dev.yml。

使用spring-boot-starter-parent作为父项目，子项目可以继承父项目的依赖项、插件配置和默认设置，从而简化子项目的配置和管理。子项目可以通过在其pom.xml文件中引用父项目来继承这些配置，例如通过元素指定父项目的坐标。将相关的模块组织成多模块项目，可以提高代码的可维护性、复用性和团队协作效率。同时，使用父项目和子项目的结构，还可以方便地进行整体构建、测试和部署，保证模块之间的一致性和协调性。

新建一个项目，在<dependencyManagement>中添加spring-boot-dependencies的依赖

Spring Boot中的spring-boot-dependencies是一个特殊的依赖项，它提供了一组预定义的版本控制，用于管理Spring Boot及其相关库的版本。
在Spring Boot项目中，spring-boot-dependencies依赖是一个非常重要的依赖项，它主要作用是统一管理Spring Boot及其相关库的版本，避免版本冲突，简化依赖项管理。通过引入spring-boot-dependencies，你可以确保所使用的Spring Boot及其相关库的版本始终兼容，并能够轻松地升级到新的版本。
具体来说，spring-boot-dependencies包含了一个BOM（Bill of Materials）文件，这是一个包含了一系列库的清单，指定了这些库的版本号。当你在Maven或Gradle构建工具中添加spring-boot-dependencies依赖时，它会自动引入这个BOM文件。你可以直接声明其他Spring Boot相关的依赖项，并且这些依赖项会自动采用BOM中指定的版本。例如，你可以声明spring-boot-starter-web依赖，并且该依赖会自动使用BOM中定义的Spring Boot版本。
使用spring-boot-dependencies可以带来很多好处。首先，它可以统一管理所有的Spring Boot相关库的版本，避免不同库之间的版本冲突。其次，它可以简化依赖项的管理，不需要在每个项目中手动指定每个库的版本号。最后，它可以确保所使用的库的版本兼容性和一致性，避免因版本不同导致的问题。
总之，spring-boot-dependencies是Spring Boot框架提供的一个版本控制机制，它可以简化和统一项目中所使用的库的版本管理，确保版本的兼容性和一致性。

新建一个空白项目，在<dependency>中添加SpringBoot的依赖

其实就是没有使用上面1/2说的这两个做法咯

通常，我们通过Spring Initializer或者Ali在线云原生构建也好，生成出来的SpringBoot都是采用方案1、2。

不知道大家有没有用心看我上面的介绍，我这边最后再结合自己的理解，简单的总结一下：

我们通常新建一个SpringBoot项目的时候，之所以在pom中继承自spring-boot-starter-parent，主要是为了简化配置。这些简化配置包括：默认的JDK版本、默认的项目编码格式UTF-8、自动化的资源配置、插件配置。最重要的是，spring-boot-starter-parent继承自spring-boot-dependencies
而在spring-boot-dependencies中，定义了一系列Spring开发中，常用的jar包依赖，根据我的发现，在里面主要是包含了国外知名厂商的jar包，比如org.apache的东西
因为在spring-boot-dependencies里面预包含了很多jar包依赖，所以我们在实际使用中，很多jar包的引用不需要再显式地指定version。如下：

问题2：什么是SpringCloud，如何新建一个SpringCloud项目
我感觉在想通了问题1之后，对于这个问题我就没多少疑惑了。盲猜SpringCloud就是提供了很多关于微服务开发常用的中间件jar包依赖。根据我的理解也确实是这样，我在后面将使用Spring Cloud Alibaba，大家可以通过传送门看看介绍：传送门。根据官方介绍，我们想要使用Spring Cloud Alibaba，只需要在pom中引入下面的依赖：

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${alibaba-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

四、SpringCloud升级整合

4.1 新建父子项目

使用IDEA新建一个父子项目，具体过程我就不贴了，如果你理解了【三、分布式微服务升级前的思考】的内容，最后发现也没那么难。当然，有时候需要一点Maven相关知识，我这边建议直接花半个小时看看【菜鸟教程Maven系列】，个人认为比较需要了解的是：Maven构建生命周期、Maven POM
在这里插入图片描述

新建出来之后就是一个父子项目咯，然后每个项目有自己的@SpringBootApplication启动类。
但显然，这不是我们想要的结果，我们在【二、服务拆分】中提到的问题依然还没有解决。如：