Java Web开发实战与项目——Spring Boot与Spring Cloud微服务项目实战
企业级应用中，微服务架构已经成为一种常见的开发模式。Spring Boot与Spring Cloud提供了丰富的工具和组件，帮助开发者快速构建、管理和扩展微服务应用。本文将通过一个实际的微服务项目，展示如何使用Spring Boot与Spring Cloud构建微服务架构，处理微服务间调用、容错处理，并最终部署到Kubernetes集群中。
1. 构建微服务项目与数据库分离
在构建微服务项目时，通常会使用多个微服务来分担不同的业务功能，而每个微服务拥有自己的数据库，确保了数据的解耦。这种方式在提高系统可扩展性、可维护性的同时，也能有效减少数据访问的耦合度。
1.1 项目结构
假设我们构建一个在线商城系统，分为两个微服务：用户服务（User Service）和商品服务（Product Service）。每个服务都有自己的数据库，分别存储用户信息和商品信息。
- user-service: 管理用户信息、登录、注册等功能。
- product-service: 管理商品的展示、库存等功能。
spring-cloud-microservices/
├── user-service
│ ├── src/main/java/com/example/userservice
│ └── src/main/resources/application.yml
├── product-service
│ ├── src/main/java/com/example/productservice
│ └── src/main/resources/application.yml
└── pom.xml1.2 用户服务（User Service）
user-service 使用 Spring Boot 和 Spring Data JPA 来与数据库交互，提供用户管理功能。
application.yml
spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/userdb
username: root
password: password
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
jpa:
hibernate:
ddl-auto: update
show-sql: true
server:
port: 8081UserService.java
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
public User getUserById(Long id) {
return userRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new RuntimeException("User not found"));
}
public User createUser(User user) {
return userRepository.save(user);
}
}UserController.java
1.3 商品服务（Product Service）
product-service 也使用 Spring Boot 和 Spring Data JPA 来与数据库交互，管理商品信息。
application.yml
spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/productdb
username: root
password: password
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
jpa:
hibernate:
ddl-auto: update
show-sql: true
server:
port: 8082ProductService.java
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public Product getProductById(Long id) {
return productRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Product not found"));
}
public Product createProduct(Product product) {
return productRepository.save(product);
}
}ProductController.java
@RestController
@RequestMapping("/api/products")
public class ProductController {
@Autowired
private ProductService productService;
@GetMapping("/{id}")
public Product getProduct(@PathVariable Long id) {
return productService.getProductById(id);
}
@PostMapping
public Product createProduct(@RequestBody Product product) {
return productService.createProduct(product);
}
}1.4 数据库分离
如上所述，user-service 和 product-service 使用独立的数据库来存储各自的数据。这种数据库分离的策略可以通过Spring Boot的配置文件来实现，确保每个服务拥有自己独立的数据库连接和表结构。
2. 微服务间的调用与容错处理
在微服务架构中，服务间的调用是非常常见的场景。Spring Cloud提供了丰富的工具来简化服务间的通信，如Feign、Ribbon、Hystrix等。我们将使用Feign进行服务间调用，并使用Hystrix进行容错处理。
2.1 使用Feign进行服务间调用
Feign是Spring Cloud中的一种声明式Web服务客户端。它使得微服务间的调用变得简洁、直观。
ProductServiceFeignClient.java（用户服务调用商品服务）
@FeignClient(name = "product-service", fallback = ProductServiceFallback.class)
public interface ProductServiceFeignClient {
@GetMapping("/api/products/{id}")
Product getProductById(@PathVariable("id") Long id);
}ProductServiceFallback.java（商品服务降级处理）
@Component
public class ProductServiceFallback implements ProductServiceFeignClient {
@Override
public Product getProductById(Long id) {
// 进行降级处理，返回默认的商品数据
return new Product(id, "Fallback Product", 0);
}
}2.2 使用Hystrix进行容错处理
Hystrix是Spring Cloud的一部分，它提供了服务的容错、降级、超时控制等能力。在微服务间调用时，如果某个服务不可用，Hystrix可以触发一个回调方法（即降级逻辑），以保证系统的健壮性。
在user-service中配置Hystrix：
application.yml
spring:
cloud:
feign:
hystrix:
enabled: trueUserService.java
@Component
public class ProductServiceFallback implements ProductServiceFeignClient {
@Override
public Product getProductById(Long id) {
// 进行降级处理，返回默认的商品数据
return new Product(id, "Fallback Product", 0);
}
}这样，当product-service不可用时，Hystrix会触发ProductServiceFallback中的方法，防止系统崩溃。
3. 部署到Kubernetes集群
Kubernetes是现代微服务架构中流行的容器编排平台，提供了高可用性、自动伸缩和负载均衡等功能。下面将演示如何将Spring Boot与Spring Cloud构建的微服务部署到Kubernetes集群。
3.1 创建Docker镜像
首先，我们需要将user-service和product-service打包成Docker镜像，并推送到Docker Hub或私有镜像仓库。
Dockerfile（用户服务）
FROM openjdk:11-jre-slim
COPY target/user-service-1.0.0.jar /app/user-service.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/user-service.jar"]Dockerfile（商品服务）
FROM openjdk:11-jre-slim
COPY target/product-service-1.0.0.jar /app/product-service.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/product-service.jar"]使用以下命令构建Docker镜像并推送：
docker build -t username/user-service .
docker build -t username/product-service .
docker push username/user-service
docker push username/product-service3.2 Kubernetes部署配置
创建Kubernetes部署配置文件来部署user-service和product-service。
user-service-deployment.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: user-service
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: user-service
template:
metadata:
labels:
app: user-service
spec:
containers:
- name: user-service
image: username/user-service:latest
ports:
- containerPort: 8081
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: user-service
spec:
selector:
app: user-service
ports:
- port: 8081
targetPort: 8081product-service-deployment.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: product-service
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: product-service
template:
metadata:
labels:
app: product-service
spec:
containers:
- name: product-service
image: username/product-service:latest
ports:
- containerPort: 8082
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: product-service
spec:
selector:
app: product-service
ports:
- port: 8082
targetPort: 8082使用以下命令部署到Kubernetes集群：
kubectl apply -f user-service-deployment.yml
kubectl apply -f product-service-deployment.yml总结
本文展示了如何使用Spring Boot和Spring Cloud构建微服务架构，包括数据库分离、微服务间调用与容错处理，以及如何将微服务部署到Kubernetes集群中。通过实践这些步骤，你可以创建一个高度可扩展且具有容错能力的微服务应用，为生产环境的部署和维护做好准备。
关于作者：
15年互联网开发、带过10-20人的团队，多次帮助公司从0到1完成项目开发，在TX等大厂都工作过。当下为退役状态，写此篇文章属个人爱好。本人开发期间收集了很多开发课程等资料，需要可联系我
