微服务应用安全架构图 微服务架构应用案例

文章目录

• 1. Spring Cloud简介
• 2. 微服务场景模拟

• 2.1 创建父工程
• 2.2 服务提供者工程

• 2.2.1 创建Module
• 2.2.2 编写配置文件
• 2.2.3 编写代码
• 2.2.4 启动测试

• 2.3 服务调用者工程

• 2.3.1 创建Module
• 2.3.2 编写代码
• 2.2.3 启动测试

• 2.4 总结与思考

1. Spring Cloud简介

在项目开发中随着业务越来越多，导致功能之间耦合性高、开发效率低、系统运行缓慢难以维护、不稳定。微服务架构可以解决这些问题，而Spring Cloud是微服务架构最流行的实现。

Spring Cloud是Spring旗下的项目之一，官网地址：http://projects.spring.io/spring-cloud/

Spring Cloud将现在非常流行的一些技术整合到一起，实现了诸如：配置管理，服务发现，智能路由，负载均衡，熔断器，控制总线，集群状态等等功能。其主要涉及的组件包括：

netfix：

• Eureka：注册中心
• Zuul：服务网关(已不再维护，可用Spring Cloud Gateway代替)
• Ribbon：负载均衡
• Feign：服务调用
• Hystrix：熔断器

以上只是其中一部分，架构图：

Spring Cloud的版本命名比较特殊，因为它不是一个组件，而是许多组件的集合，它的命名是以A到Z为首字母的一些单词组成(其实是伦敦地铁站的名字)：

Spring Clound和Spring Boot版本对应关系

Release TrainBoot Version2020.0.x aka Ilford2.4.xHoxton2.2.x，2.3.x (Starting with SR5)Greenwich2.1.xFinchley2.0.xEdgware1.5.xDalston1.5.x

这里采用Greenwich版本

2. 微服务场景模拟

模拟一个服务调用的场景，方便展示。

案例中用到的数据库：

2.1 创建父工程

微服务中需要同时创建多个项目，为了方便演示，先创建一个父工程，后续的工程都以这个工程为父，使用Maven的聚合和继承。统一管理子工程的版本和配置。

pom.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>top.peng</groupId>
    <artifactId>springcloud1</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.5.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <properties>
        <java.version>11</java.version>
        <spring-cloud.version>Greenwich.SR1</spring-cloud.version>
        <mapper.starter.version>2.1.5</mapper.starter.version>
        <mysql.version>8.0.22</mysql.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- springCloud -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!-- 通用Mapper启动器 -->
            <dependency>
                <groupId>tk.mybatis</groupId>
                <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${mapper.starter.version}</version>
            </dependency>
            <!-- mysql驱动 -->
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>${mysql.version}</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

注意：

• springcloud和springboot 的版本对应：springcloud greenwich版本对应springboot 2.1.x
• 注意聚合父工程<packaging>pom</packaging>

2.2 服务提供者工程

我们新建一个module，对外提供查询用户的服务。

2.2.1 创建Module

选中上一步创建的父工程，右键选择创建子工程(module)：

项目结构：

子工程user-service的pom.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springcloud1</artifactId>
        <groupId>top.peng</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>user-service</artifactId>

    <dependencies>
        <!-- springboot web启动器 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 通用Mapper启动器 -->
        <dependency>
            <groupId>tk.mybatis</groupId>
            <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <!-- mysql驱动 -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2.2.2 编写配置文件

创建 user-service\src\main\resources\application.yml 属性文件:

server:
	port: 80
spring:
	datasource:
		driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
		url: jdbc:mysql://localhost:3306/jtest?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=Asia/Shanghai
		username: root
		password: 123456
mybatis:
	type-aliases-package: top.peng.user.pojo

2.2.3 编写代码

启动类（可用Idea插件JBLSpringBootAppGen生成）：

@SpringBootApplication
@MapperScan("top.peng.user.dao") //tk-mybatis的@MapperScan注解
public class UserApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
    }
}

实体类：

@Data
@Table(name = "tb_user")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String userName;

    private String password;

    private String name;
    
    private Integer age;

    /**
     * 性别 1男 2女
     */
    private Integer sex;
    
    private Date birthday;
    
    private Date created;
    
    private Date updated;
    
    private String note;
}

UserDao接口:

public interface UserDao extends Mapper<User> {
    
}

UserService:

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserDao userDao;
    
    public User queryUserById(Long id){
        return userDao.selectByPrimaryKey(id);
    }
}

UserController:

对外提供REST风格的web 服务，根据id查询用户

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    
    @GetMapping("/{id}")
    public User queryUserById(@PathVariable Long id){
        return userService.queryUserById(id);
    }
}

完成上述代码后的项目结构

2.2.4 启动测试

启动项目，访问http://localhost:80/user/2

2.3 服务调用者工程

2.3.1 创建Module

与上面类似，这里不再赘述，需要注意的是，我们调用 user-service 的功能，因此不需要Mybatis相关依赖了。

项目结构：

consumer-demo工程的pom.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springcloud1</artifactId>
        <groupId>top.peng</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>consumer-demo</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2.3.2 编写代码

启动器：

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

Spring提供了一个RestTemplate模板工具类，对基于HTTP的客户端进行了封装，并且实现了对象与json的序列化和反序列化，非常方便。RestTemplate并没有限定HTTP的客户端类型，而是进行了抽象，目前常用的3种都有支持：

• HTTPClient
• OkHTTP
• JDK原生的URLConnection（默认的）

实体类：

@Data
public class User {
    private Long id;

    private String userName;

    private String password;

    private String name;

    private Integer age;

    /**
     * 性别 1男 2女
     */
    private Integer sex;

    private Date birthday;

    private Date created;

    private Date updated;

    private String note;
}

controller:

@Controller
@RequestMapping("/consumer")
public class ConsumerController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/{id}")
    public User queryUserById(@PathVariable Long id){
        //服务调用地址
        String url = "http://localhost:80/user/" + id;  
        
        return restTemplate.getForObject(url, User.class);
    }
}

2.2.3 启动测试

因为我们没有配置端口，那么默认就是8080，访问：http://localhost:8080/consumer/2

这样一个简单的远程服务调用案例就实现了。

2.4 总结与思考

简单回顾一下，我们刚才写了：

• user-service：对外提供了查询用户的接口
• consumer-demo：通过RestTemplate访问 http://locahost:80/user/{id} 接口，查询用户数据

存在的问题：

• 在consumer中，我们把url地址硬编码到了代码中，不方便后期维护
• consumer需要记忆user-service的地址，如果出现变更，可能得不到通知，地址将失效
• consumer不清楚user-service的状态，服务宕机也不知道
• user-service只有1台服务，不具备高可用性
• 即便user-service形成集群，consumer还需自己实现负载均衡

概括一下就是分布式服务必然要面临的问题：

• 服务管理

• 如何自动注册和发现
• 如何实现状态监管
• 如何实现动态路由

• 服务如何实现负载均衡
• 服务如何解决容灾问题
• 服务如何实现统一配置