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SpringCloud从入门到精通(超详细文档一)

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 引言:初识 Spring Cloud 及应用现状 Spring Cloud 是什么?

在学习本课程之前,读者有必要先了解一下 Spring Cloud。

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合,它利用 Spring Boot 的开发便利性简化了分布式系统的开发,比如服务发现、服务网关、服务路由、链路追踪等。Spring Cloud 并不重复造轮子,而是将市面上开发得比较好的模块集成进去,进行封装,从而减少了各模块的开发成本。换句话说:Spring Cloud 提供了构建分布式系统所需的“全家桶”。

Spring Cloud 现状

目前,国内使用 Spring Cloud 技术的公司并不多见,不是因为 Spring Cloud 不好,主要原因有以下几点:

Spring Cloud 中文文档较少,出现问题网上没有太多的解决方案。国内创业型公司技术老大大多是阿里系员工,而阿里系多采用 Dubbo 来构建微服务架构。大型公司基本都有自己的分布式解决方案,而中小型公司的架构很多用不上微服务,所以没有采用 Spring Cloud 的必要性。

但是,微服务架构是一个趋势,而 Spring Cloud 是微服务解决方案的佼佼者,这也是作者写本系列课程的意义所在。

Spring Cloud 优缺点

其主要优点有:

集大成者,Spring Cloud 包含了微服务架构的方方面面。约定优于配置,基于注解,没有配置文件。轻量级组件,Spring Cloud 整合的组件大多比较轻量级,且都是各自领域的佼佼者。开发简便,Spring Cloud 对各个组件进行了大量的封装,从而简化了开发。开发灵活,Spring Cloud 的组件都是解耦的,开发人员可以灵活按需选择组件。

接下来,我们看下它的缺点:

项目结构复杂,每一个组件或者每一个服务都需要创建一个项目。部署门槛高,项目部署需要配合 Docker 等容器技术进行集群部署,而要想深入了解 Docker,学习成本高。

Spring Cloud 的优势是显而易见的。因此对于想研究微服务架构的同学来说,学习 Spring Cloud 是一个不错的选择。

Spring Cloud 和 Dubbo 对比

Dubbo 只是实现了服务治理,而 Spring Cloud 实现了微服务架构的方方面面,服务治理只是其中的一个方面。下面通过一张图对其进行比较:

可以看出,Spring Cloud 比较全面,而 Dubbo 由于只实现了服务治理,需要集成其他模块,需要单独引入,增加了学习成本和集成成本。

Spring Cloud 学习

Spring Cloud 基于 Spring Boot,因此在研究 Spring Cloud 之前,本课程会首先介绍 Spring Boot 的用法,方便后续 Spring Cloud 的学习。

本课程不会讲解 SpringMVC 的用法,因此学习本课程需要读者对 Spring 及 SpringMVC 有过研究。

本课程共分为四个部分:

第一部分初识 Spring Boot,掌握 Spring Boot 基础知识,为后续入门 Spring Cloud 打好基础 。

第二部分 Spring Cloud 入门篇,主要介绍 Spring Cloud 常用模块,包括服务发现、服务注册、配置中心、链路追踪、异常处理等。

第三部分 Spring Cloud 进阶篇,介绍大型分布式系统中事务处理、线程安全等问题,并以一个实例项目手把手教大家搭建完整的微服务系统。

第四部分 Spring Cloud 高级篇,解析 Spring Cloud 源码,并讲解如何部署基于 Spring Cloud 的大型分布式系统。

第01课:Spring Boot 入门 什么是 Spring Boot

Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的基于 Spring 的全新框架,其设计目的是为了简化 Spring 应用的搭建和开发过程。该框架遵循“约定大于配置”原则,采用特定的方式进行配置,从而使开发者无需定义大量的 XML 配置。通过这种方式,Spring Boot 致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域成为领导者。

Spring Boot 并不重复造轮子,而且在原有 Spring 的框架基础上封装了一层,并且它集成了一些类库,用于简化开发。换句话说,Spring Boot 就是一个大容器。

下面几张图展示了官网上提供的 Spring Boot 所集成的所有类库:

Spring Boot 官方推荐使用 Maven 或 Gradle 来构建项目,本教程采用 Maven。

第一个 Spring Boot 项目

大多数教程都是以 Hello World 入门,本教程也不例外,接下来,我们就来搭建一个最简单的 Spring Boot 项目。

首先创建一个 Maven 工程,请看下图:

然后在 pom.xml 加入 Spring Boot 依赖:

org.springframework.bootspring-boot-starter-parent2.0.1.RELEASEorg.springframework.bootspring-boot-starter-web

创建一个 Controller 类 HelloController:

import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@SpringBootApplicationpublic class HelloController {@RequestMapping("hello")String hello() {return "Hello World!";}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HelloController.class, args);}}

运行 main 方法,Spring Boot 默认会启动自带的 Tomcat 容器,启动成功后,浏览器访问:http://localhost:8080/hello,则会看到下图:

我们可以注意到,没有写任何的配置文件,更没有显示的使用任何容器,它是如何启动程序的呢,具体原理我将在第3课中具体分析。

这里我们可以初步分析出,Spring Boot 提供了默认的配置,在启动类里加入 @SpringBootApplication 注解,则这个类就是整个应用程序的启动类。

properties 和 yaml

Spring Boot 整个应用程序只有一个配置文件,那就是 .properties 或 .yml 文件。但是,在前面的示例代码中,我们并没有看到该配置文件,那是因为 Spring Boot 对每个配置项都有默认值。当然,我们也可以添加配置文件,用以覆盖其默认值,这里以 .properties 文件为例,首先在 resources 下新建一个名为 application.properties(注意:文件名必须是 application)的文件,键入内容为:

server.port=8081server.servlet.context-path=/api

并且启动 main 方法,这时程序请求地址则变成了:http://localhost:8081/api/hello。

Spring Boot 支持 properties 和 yaml 两种格式的文件,文件名分别对应 application.properties 和 application.yml,下面贴出 yaml 文件格式供大家参考:

server: port: 8080 servlet: context-path: /api

可以看出 properties 是以逗号隔开,而 yaml 则换行+ tab 隔开,这里需要注意的是冒号后面必须空格,否则会报错。yaml 文件格式更清晰,更易读,这里作者建议大家都采用 yaml 文件来配置。

本教程的所有配置均采用 yaml 文件。

打包、运行

Spring Boot 打包分为 war 和 jar两个格式,下面将分别演示如何构建这两种格式的启动包。

在 pom.xml 加入如下配置:

warindexsrc/main/resourcestrueorg.springframework.bootspring-boot-maven-pluginmaven-resources-plugin2.5UTF-8org.apache.maven.pluginsmaven-surefire-plugin2.18.1true

这个时候运行 mvn package 就会生成 war 包,然后放到 Tomcat 当中就能启动,但是我们单纯这样配置在 Tomcat 是不能成功运行的,会报错,需要通过编码指定 Tomcat 容器启动,修改 HelloController 类:

@RestController@SpringBootApplicationpublic class HelloController extends SpringBootServletInitializer{@RequestMapping("hello")String hello() {return "Hello World!";}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HelloController.class, args);}@Overrideprotected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {return application.sources(Application.class);}}

这时再打包放到 Tomcat,启动就不会报错了。

接下来我们继续看如果达成 jar 包,在 pom.xml 加入如下配置:

jarapisrc/main/resourcestrueorg.springframework.bootspring-boot-maven-plugintruecom.lynn.yiyi.Applicationrepackagemaven-resources-plugin2.5UTF-8trueorg.apache.maven.pluginsmaven-surefire-plugin2.18.1trueorg.apache.maven.pluginsmaven-compiler-plugin2.3.21.81.8

然后通过 mvn package 打包,最后通过 java 命令启动:

java -jar api.jar

这样,最简单的 Spring Boot 就完成了,但是对于一个大型项目,这是远远不够的,Spring Boot 的详细操作可以参照官网。

下面展示一个最基础的企业级 Spring Boot 项目的结构:

其中,Application.java 是程序的启动类,Startup.java 是程序启动完成前执行的类,WebConfig.java 是配置类,所有 bean 注入、配置、拦截器注入等都放在这个类里面。

第02课:Spring Boot 进阶

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