Spring Cloud に基づいたマイクロサービス機能の開発実践

クラウドコンピューティングとビッグデータ技術の急速な発展に伴い、企業システムのアーキテクチャ設計と開発手法も常に変化しています。マイクロサービス アーキテクチャは重要な変更の 1 つであり、単一のアプリケーションを一連の小さなサービスに分割するアーキテクチャ モデルであり、各サービスは軽量な通信メカニズムに基づいて相互に連携し、より柔軟でスケーラブルで保守性の高いシステムを実現します。 。

現在、最も人気のあるマイクロサービス フレームワークの 1 つとして、Spring Cloud は、マイクロサービスの検出、構成、通信、ロード バランシング、サーキット ブレーカー、API ゲートウェイなどを含む、マイクロサービス開発ソリューションの完全なセットを提供します。この記事では、Spring Cloud に基づくマイクロサービス機能の開発実践と、実際に遭遇するいくつかの問題と解決策を紹介します。

1. マイクロサービス アーキテクチャの基本原則

マイクロサービス アーキテクチャは、単一のアプリケーションを一連の小さなサービスに分割するアーキテクチャ パターンであり、各サービスは軽量に基づいており、通信メカニズムは相互に連携します。より柔軟で拡張性があり、保守しやすいシステムを実現します。マイクロサービス アーキテクチャの基本原則は次のとおりです:

1. サービスの分割: ビジネス領域または機能モジュールに従って 1 つのアプリケーションを小さなサービスのセットに分割し、各サービスは独立して実行およびアップグレードします。

2. サービス通信: サービスは軽量な通信メカニズムに基づいて相互に連携し、通信方法には RESTful API、メッセージ キュー、RPC などが含まれます。

3. サービスの検出と登録: サービス登録センターへのサービス登録、サービスの検出と負荷分散などを含むサービスのライフサイクル管理。

4. データ パーティショニング: データ パーティショニングを通じてデータをさまざまなサービスに分割し、サービス間のデータ分離を確保します。

5. 運用と保守の自動化: 自動化ツールによるサービスの自動展開、監視、保守を実現し、システムの信頼性と保守性を向上します。

2. Spring Cloud マイクロサービス フレームワーク

Spring Cloud は Spring Boot に基づくマイクロサービス フレームワークであり、マイクロサービス開発ソリューションの完全なセットを提供します。 Spring Cloud には次のコア コンポーネントが含まれています:

1. サービスの検出と登録: Eureka、Consul、Zookeeper など。

2. クライアント負荷分散: リボン。

3. サーキットブレーカー: Hystrix。

4. サービス ゲートウェイ: Zuul2。

5. 分散構成センター: Spring Cloud Config。

6. メッセージ バス: Spring Cloud Bus。

3. Spring Cloud マイクロサービス開発の実践

以下では、Spring Cloud に基づくマイクロサービス開発の実践を紹介するために、単純なマイクロサービス アプリケーションを例として取り上げます。

1. Eureka 登録センターの作成

まず、Eureka を介したサービスの検出と登録を実現するために、Eureka 登録センターを作成します。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して Eureka を統合します:

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

スタートアップ クラスに @EnableEurekaServer アノテーションを追加します:

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);
   }
}

Eureka 登録センターを開始した後、ブラウザで http://localhost:8761 にアクセスすると、登録センターの管理インターフェイスが表示されます。

2. サービス プロバイダーの作成

単純なサービス プロバイダーを作成し、文字列を返す hello インターフェイスを提供します。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して Eureka とリボンを統合します:

<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-ribbon</artifactId>
</dependency>

サービス プロバイダーで、@EnableDiscoveryClient アノテーションを追加して Eureka クライアントを有効にします:

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ServiceProviderApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);
   }
}

Hello インターフェイスを提供する RestController を作成します:

@RestController
public class HelloController {
   @RequestMapping("/hello")
   public String hello() {
      return "Hello World!";
   }
}

3. サービス コンシューマーの作成

サービス コンシューマーを作成し、サービス プロバイダーが提供するインターフェイスを呼び出し、リボンを通じて負荷分散を実現します。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して Eureka とリボンを統合します。

<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-ribbon</artifactId>
</dependency>

サービス コンシューマで、@EnableDiscoveryClient アノテーションを追加して Eureka クライアントを有効にし、@LoadBalanced を渡します。注釈 リボン クライアントの負荷分散を有効にするには:

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ServiceConsumerApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
   }
 
   @Bean
   @LoadBalanced
   public RestTemplate restTemplate() {
      return new RestTemplate();
   }
}

サービス プロバイダーの hello インターフェイスを呼び出す RestController を作成します:

@RestController
public class HelloController {
   @Autowired
   private RestTemplate restTemplate;
 
   @RequestMapping("/hello")
   public String hello() {
      String url = "http://service-provider/hello";
      return restTemplate.getForObject(url, String.class);
   }
}

4. サービス ゲートウェイの作成

サービスの作成ゲートウェイ、すべてのマイクロサービス インターフェイスを外部に公開し、Zuul を介してルーティング、転送、フィルタリングを実装します。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して Eureka と Zuul を統合します:

<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>

サービス ゲートウェイで、@EnableZuulProxy アノテーションを追加して Zuul を有効にします:

@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy
public class ApiGatewayApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
   }
}

ゲートウェイのルーティング情報を構成し、次の構成を application.yml に追加します:

zuul:
  routes:
    service-provider:
      path: /api/**
      serviceId: service-provider

5. 構成センターの作成

構成センターを作成し、Git ウェアハウスを通じて構成を管理して一元管理を実現します。および構成の構成 動的リフレッシュ。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して構成サーバーを統合します:

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

構成センターで、@EnableConfigServer アノテーションを追加して構成センターを有効にします:

@SpringBootApplication
@EnableConfigServer
public class ConfigServerApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(ConfigServerApplication.class, args);
   }
}

Git ウェアハウス情報を構成し、application.yml でルールを読み取ります:

spring:
  cloud:
    config:
      server:
        git:
          uri: git://http://gitlab.example.com/abc/config-repo.git
          search-paths: '{application}'
  profiles:
    active: native
  paths:
    config.path: /usr/local/config-repo

6. サービスのサーキット ブレーカーを実装します

例外または例外が発生した場合のサービスの低下を処理するサーキット ブレーカーを作成します。動作中に障害が発生する。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して Hystrix を統合します:

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

サービス プロバイダーで、@HystrixCommand アノテーションを追加してサーキット ブレーカーを実装します:

@RestController
public class HelloController {
   @RequestMapping("/hello")
   @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
   public String hello() {
      ...
   }
 
   public String fallback() {
      return "Fallback";
   }
}

7. サービス監視の実装

マイクロサービスが提供するインターフェースの監視とデータ分析を行う監視センターを構築し、サービス状態のリアルタイム監視を実現します。

Spring Boot プロジェクトで、次の依存関係を追加して Hystrix ダッシュボードと Turbine を統合します:

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-turbine</artifactId>
</dependency>

在监控中心中，通过添加@EnableHystrixDashboard注解来启用Hystrix Dashboard：

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class MonitorCenterApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(MonitorCenterApplication.class, args);
   }
}

在turbine服务提供者中，通过添加@EnableTurbine注解来启用Turbine：

@SpringBootApplication
@EnableTurbine
public class TurbineServerApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(TurbineServerApplication.class, args);
   }
}

在application.yml中配置Turbine的信息：

turbine:
  aggregator:
    clusterConfig: service-consumer
  appConfig: service-consumer,service-provider
  clusterNameExpression: new String("default")

四、总结

Spring Cloud是一套完备的微服务开发解决方案，通过其提供的一系列组件和架构设计原则，开发者可以轻松构建出高可用、高扩展和易维护的微服务应用。在实践中，我们发现Spring Cloud不但提供了完备的技术支持，同时还提供了很好的学习资源和社区支持，为微服务的发展贡献了不少力量。但是，在实践中也会遇到不少问题和挑战，包括配置管理、调用链跟踪、数据一致性等方面，需要我们不断地进行探索和实践，以解决这些难题。

以上がSpring Cloud に基づいたマイクロサービス機能の開発実践の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。