手把手教你用Spring Cloud和Docker構(gòu)建微服務(wù)

翻譯：隋鑫  dockone  2015-07-20

本博文主要向大家介紹如何使用Spring Cloud和Docker構(gòu)建微服務(wù)平臺。

什么是Spring Cloud?

Spring Cloud 是Pivotal提供的用于簡化分布式系統(tǒng)構(gòu)建的工具集。Spring Cloud引入了云平臺連接器(Cloud Connector)和服務(wù)連接器(Service Connector)的概念。云平臺連接器是一個接口，需要由云平臺提供者進行實現(xiàn)，以便庫中的其他模塊可以與該云平臺協(xié)同工作。

Spring Boot

Spring Cloud最重要的一點是它可以和Spring Boot一起工作，Spring Boot可以幫助開發(fā)者更容易地創(chuàng)建基于Spring的應(yīng)用程序和服務(wù)。

從Spring Boot項目名稱中的Boot就可以看出來，Spring Boot的作用在于創(chuàng)建和啟動新的基于Spring框架的項目。Spring Boot會選擇最適合的Spring子項目和第三方開源庫進行整合。大部分Spring Boot應(yīng)用只需要非常少的配置就可以快速運行起來。Spring Boot包含的特性如下：

• 創(chuàng)建可以獨立運行的Spring應(yīng)用。
• 直接嵌入Tomcat或Jetty服務(wù)器，不需要部署WAR文件。
• 提供推薦的基礎(chǔ)POM文件來簡化Apache Maven配置。
• 盡可能的根據(jù)項目依賴來自動配置Spring框架。
• 提供可以直接在生產(chǎn)環(huán)境中使用的功能，如性能指標、應(yīng)用信息和應(yīng)用健康檢查。
• 沒有代碼生成，也沒有XML配置文件。

服務(wù)發(fā)現(xiàn)和智能路由

每一個服務(wù)都含有一個特定意義的微服務(wù)架構(gòu)。當(dāng)你在Spring Cloud上構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu)時，這里有幾個基本概念需要首先澄清下。首先，你需要要先創(chuàng)建Configuration Service和Discovery Service兩個基礎(chǔ)服務(wù)。如下圖所示：

上面的圖片說明了四個微服務(wù)以及各個服務(wù)之間的依賴關(guān)系。

Configuration service處于最頂端，黃色標識，而且被其它微服務(wù)所依賴。

Discovery service處于最低端，藍色標識，同時也被其它服務(wù)所依賴。

綠色標識的兩個微服務(wù)是我們本系列博文中用到的兩個應(yīng)用案例：電影和觀影建議。

Configuration Service

Configuration Service在微服務(wù)架構(gòu)中是一個非常重要的組件。如12要素應(yīng)用理論所說， 微服務(wù)應(yīng)用的配置應(yīng)該存儲在環(huán)境中，而不是本地項目中。

Configuration service(配置服務(wù))是一個必不可少的基礎(chǔ)組件的原因是因為它可以對所有通過點對點和檢索的基礎(chǔ)服務(wù)進行服務(wù)管理。

假設(shè)我們有多個部署環(huán)境。比如我們有一個臨時環(huán)境和一個生產(chǎn)環(huán)境，針對每個環(huán)境的配置將會是不同的。每一個configuration service 將會由一個獨立的Git倉庫來存放環(huán)境配置。沒有其它環(huán)境能夠訪問到這個配置倉庫，它只是提供該環(huán)境中運行的配置服務(wù)罷了。

當(dāng)Configuration service啟動后，它將會指向那些根據(jù)配置文件配置的路徑并啟動對應(yīng)服務(wù)。每一個微服務(wù)通過讀取自己配置文件中的具體環(huán)境來運行。在這一過程中，配置是通過版本管理來進行的內(nèi)部和集中化管理，更改配置不需要重啟服務(wù)。

通過Spring Cloud提供的服務(wù)終端，你可以更改環(huán)境配置，并向Discovery service(發(fā)現(xiàn)服務(wù))發(fā)送一個刷新信號，所有的用戶都會收到新的配置通知。

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Discovery Service

Discovery Service(發(fā)現(xiàn)服務(wù))是另一個重要的微服務(wù)架構(gòu)的組件。Discovery Service管理運行在容器中的眾多服務(wù)實例，而這些實例工作在集群環(huán)境下。在這些應(yīng)用中，我們使用客戶端的方式稱之為從服務(wù)到服務(wù)。舉個例子，我使用Spring Cloud Feign ，這是一個基于Restful風(fēng)格的微服務(wù)提供的客戶端開源項目，它是從Netflix OSS project項目中派生出來的。

在上面的例子中，我創(chuàng)建了一個Feign 客戶端，并映射了一個REST API方法來暴露電影服務(wù)。使用@FeignClient注解，可以聲明我想要為movie微服務(wù)而創(chuàng)建的客戶端API。接下來我聲明了一個我想要實現(xiàn)的服務(wù)映射。通過在方法上聲明一個URL規(guī)則來描述一個REST API的路由規(guī)則。

更令人興奮的是，這一切在Spring Cloud中都很容易，我所要做的僅僅是知道service ID來創(chuàng)建我的Feign 客戶端。服務(wù)的URL地址在運行時環(huán)境是自動配置的，因為每一個在集群中的微服務(wù)將會在啟動時通過綁定serviceid的方式來進行注冊。

微服務(wù)架構(gòu)中的其它服務(wù)，也是通過上面提到的方式運行。我只需要知道進行通訊服務(wù)的serviceid，所有的操作都是通過Spring自動綁定的。

API Gateway

API Gateway 服務(wù)是Spring Cloud的另一個重要組件(關(guān)于它的介紹可以閱讀本篇文章)。它可以用來管理集群服務(wù)中的領(lǐng)域?qū)嶓w。下圖的綠色六邊形是我們提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)，主要用來管理自己的實體類和數(shù)據(jù)庫。通過添加API Gateway服務(wù)，我們可以為通過下面綠顏色的服務(wù)為每一個API路由創(chuàng)建一個代理暴露接口。

假設(shè)推薦服務(wù)和電影服務(wù)都暴露他們自己的REST API在自己管理的域?qū)嶓w上。API gataway通過discovery service和從其它服務(wù)注入的基于代理路由的 API方法。通過這種方式，包括推薦服務(wù)和電影服務(wù)將擁有一個完整定義的路由，通過暴露的REST API獲得本地的微服務(wù)。API Gateway將會重定義路由請求到服務(wù)實例，這些請求都是基于HTTP的。

示例項目

我已經(jīng)在GitHub上創(chuàng)建了一個實例項目：https://github.com/kbastani/spring-cloud-microservice-example，這個項目是一個端到端的原生云平臺，使用Spring Cloud構(gòu)建實際的微服務(wù)架構(gòu)。

基本概念:

• 使用Docker進行集成測試
• 混合持久化
• 微服務(wù)架構(gòu)
• 服務(wù)發(fā)現(xiàn)
• API網(wǎng)關(guān)

Docker

使用Docker對每一個服務(wù)進行構(gòu)建和部署。使用Docker Compose在一個開發(fā)機上進行端到端的集成測試。

混合持久化

混合持久化其實就是說使用多種數(shù)據(jù)庫來存儲。不同的微服務(wù)實例都會使用它們自己的數(shù)據(jù)庫，并通過REST服務(wù)或者消息總線來通信，舉個例子，你可以使用基于以下數(shù)據(jù)庫來構(gòu)建微服務(wù)：

• Neo4j(圖形化)
• MongoDB(文檔化)
• MySQL(關(guān)聯(lián))

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微服務(wù)架構(gòu)

這個例子演示了如何使用微服務(wù)創(chuàng)建一個新的應(yīng)用。由于在項目中的每一個微服務(wù)只有一個單一的父項目。開發(fā)者為此得到的收益是可以在本機上運行和開發(fā)每一個微服務(wù)。添加一個新的微服務(wù)非常簡單，當(dāng)發(fā)現(xiàn)微服務(wù)時將會自動發(fā)現(xiàn)運行時的集群環(huán)境上。

Service Discovery

項目中包含兩個發(fā)現(xiàn)服務(wù)，一個在Netflix Eureka，另一個使用了

Consul from Hashicorp。多種發(fā)現(xiàn)服務(wù)提供了多種選擇，一個是使用(Consul)來做DNS服務(wù)集群，另一個是(Consul)基于代理的API 網(wǎng)關(guān)。

API 網(wǎng)關(guān)

每一個微服務(wù)都關(guān)聯(lián)Eureka，在整個集群中檢索API路由。使用這個策略，每一個在集群上運行的微服務(wù)只需要通過一個共同的API網(wǎng)關(guān)進行負載均衡和暴露接口，每一個服務(wù)也會自動發(fā)現(xiàn)并將路由請求轉(zhuǎn)發(fā)到自己的路由服務(wù)中。這個代理技術(shù)有助于開發(fā)用戶界面，作為平臺完整的 API通過自己的主機映射為代理服務(wù)。

Docker 實例

下面的實例將會通過Maven來構(gòu)建，使用Docker為每一個微服務(wù)構(gòu)建容器鏡像。我們可以很優(yōu)雅的使用Docker Compose在我們自己的主機上搭建全部的微服務(wù)集群。

開始構(gòu)建

在這之前，請先移步至項目的GitHub 倉庫。

https://github.com/kbastani/spring-cloud-microservice-example

克隆或者fork這個項目并且把源碼下載到自己的電腦上。下載完畢后，你需要使用Maven和Docker來編譯和構(gòu)建本地的容器鏡像。

下載Docker

首先，如果你還沒有Docker請先下載它。可以跟隨這個指南來獲取Docker:https://docs./installation/，然后在開發(fā)機上安裝并運行。

當(dāng)然你也需要安裝Docker Compose(https//docs./compose/)，這個指南將會幫到你:https://docs./compose/install/。

環(huán)境要求

能夠運行實例程序，需要在你的開發(fā)機上安裝下面的軟件：

• Maven 3
• Java 8
• Docker
• Docker Compose

構(gòu)建項目

通過命令行方式來構(gòu)建當(dāng)前項目，在項目的根目錄中運行如下的命令：

項目將會根據(jù)pom.xml中的每一個項目聲明中下載相應(yīng)的依賴jar包。每一個服務(wù)都將會被構(gòu)建，同時Maven的Docker插件將會自動從本地Docker Registry中構(gòu)建每一個容器鏡像。Docker將會在構(gòu)建成功后，根據(jù)命令行運行mvn clean install來清除相應(yīng)的資源。

在項目成功構(gòu)建后，你將會看到如下的輸出：

通過Docker compose 啟動集群

現(xiàn)在每一個鏡像都成功構(gòu)建完畢，我們使用Docker Compose來加速啟動我們的集群。我已經(jīng)將Docker Compose的yaml文件包含進了項目中，大家可以從GitHub上獲取。

現(xiàn)在我們通過下面的命令行啟動微服務(wù)集群：

如果一切配置都是正確的，每一個容器鏡像將會通過在Docker上的虛擬容器和自動發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來運行。當(dāng)他們開始順序啟動時，你將會看到一系列的日志輸出。這可能需要一段時間來完成，取決于運行你實例程序的機器性能。

一旦容器啟動成功，你將會通過Eureka主機看到通過Discovery service注冊上來的應(yīng)用服務(wù)。

通過命令行終端復(fù)制粘貼下面的命令到Docker中定義的$DOCKER_HOST環(huán)境變量中。

如果Eureka正確的啟動，瀏覽器將會啟動并打開Eureka服務(wù)的儀表盤，如下圖所示：

我們將會看到每一個正在運行的服務(wù)實例和狀態(tài)。通過下面的命令來獲取數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)，例如 movie 服務(wù)。

這個命令將會訪問根據(jù)導(dǎo)航網(wǎng)關(guān)終端提供的代理方式訪問movie服務(wù)的REST API終端。這些REST API使用 HATEOAS 來配置，它是一個通過內(nèi)嵌鏈接的方式支持自動發(fā)現(xiàn)服務(wù)的接口。

總結(jié)

這是使用Spring Cloud和Docker構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu)的系列博文的第一部分。在本文中，我們接觸到了如下的概念:

• Service Discovery
• Externalized Configuration
• API Gateway
• Service Orchestration with Docker Compose

在這之后的博文中，我們將會演示如何使用后臺服務(wù)來構(gòu)建前端應(yīng)用程序，同時也會介紹一個混合性持久化的實例，使用MySQL和Neo4j。

原文鏈接：http://www./article/510
 

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