Spring Cloud微服务：入门、实战与进阶

内容简介
这是一部从技术原理、工程实践和进阶提升3个维度讲解Spring Cloud微服务架构与开发的著作。
作者在Spring Cloud微服务领域有丰富的工程实践经验，它将带领读者零基础入门Spring Cloud微服务，并快速掌握动手实践能力，*终进阶为Spring Cloud微服务领域的技术达人。
全书共21章，分为4个部分：
第壹部分 准备篇（第1~2章）
首先对微服务和Spring Cloud的概念、优劣势、功能模块等做了整体性的介，然后演示了如何搭建Spring Cloud的开发环境，*后对Spring Boot做了详细的介绍。

第二部分 基础篇（第3~7章）
对Eureka 注册中心、客户端负载均衡 Ribbon、声明式 REST 客户端 Feign、Hystrix 服务容错处理、API 网关等Spring Cloud的重要模块的技术原理、配置、使用等做了详尽的讲解。
第三部分 实战篇（第8~14章）
对微服务架构中的普遍问题给出了实战解决方案，包括选择配置中心、自研发配置中心、分布式跟踪、微服务安全认证、Spring Boot Admin 管理微服务、快速生成 API 文档等实用性内容。
第四部分 高级篇（15-21）
重点讲解了Spring Cloud的扩展性的使用，比如API网关、微服务的缓存和存储、分布式事务解决方案、任务调度、分库分表，以及大量的生产实践经验等。

作者简介
尹吉欢（YinJiHuan）
Java开发工程师，在Spring Cloud和微服务方面有丰富的经验。喜欢写代码，研究技术，座右铭是“简单的技术爱好者”。
一直在上海从事Java服务端开发工作，前端也略有涉及。曾就职于鲁班软件，一起唱等互联网公司，目前就职于房产大数据公司房价网，担任技术经理，负责公司产品的开发和管理工作。
2016年创办了自己的技术网站‘猿天地’，主要提供Java相关技术的分享和视频课程。主要关注分布式、高并发、后端服务，目前的重心是微服务。

适读人群 ：本书的读者对象主要是Java开发人员：特别是工作1到3年这种工作经验的开发人员，这个阶段的开发人员技术能力一般，正需要一些实用的技术和经验来提升自己，Spring Cloud正是一
（1）作者是的Java技术专家和微服务技术专家，网站“猿天地”创始人
（2）从技术原理、工程实践、进阶提升3个维度详解Spring Cloud微服务的架构与开发。
（3）指导零基础读者快速入门并掌握工程实践能力，*终进阶为Spring Cloud微服务技术达人。

为什么要写这本书
在互联网时代，互联网产品的最大特点就是需要快速发布新功能，支持高并发和大数据。传统的架构已经慢慢不能支撑互联网业务的发展，这时微服务架构便顺势而出。
最开始，国内很多公司都是基于阿里开源的 Dubbo 框架来构建微服务的，由于阿里内部的原因，Dubbo 已经几年没进行维护了，不过在2018年，阿里宣布重新开始维护。反观Spring Cloud，其在国外发展得很好，但在国内，由于 Dubbo 的存在导致Spring Cloud鲜为人知。不过从 2017 年开始，Spring Cloud 在国内的普及度逐渐变高，很多中小型互联网公司都开始拥抱 Spring Cloud。
Spring Cloud 提供一整套微服务的解决方案，基于 Spring Boot 可实现快速集成，且开发效率很高，堪称中小型互联网公司微服务开发的福音。而且 Spring Cloud 发布新功能的频率非常高， 目前仅大版本就有很多个，同时还有庞大的社区支持，照这样的发展势头，我相信未来几年国内互联网公司的公布式系统开发一定是 Spring Cloud 的天下。
我一直在使用 Spring Boot、Spring Data 等一系列框架来进行开发，作为一名 Spring Cloud的忠实粉丝，自然希望能够有更多开发者参与进来，于是自己坚持写 Spring Cloud 相关的文章，并且将文章涉及的代码整理好放在 GitHub 上面进行分享。在这个过程中我得到了很多开发者的关注，他们向我咨询一些微服务方面的问题，我也会在研究和解决了一些问题后，通过文章分享给各位开发者。在有幸结识了华章的杨老师后，我决定将这些文章整理成书，目的是想推广 Spring Cloud 在国内的使用和发展，并分享自己在微服务领域的一些小经验。
读者对象
Java开发工程师
Spring Cloud用户和爱好者
微服务爱好者
本书的读者对象主要是 Java 开发人员，特别是工作 1～3 年的开发人员，这个阶段的开发人员资历尚浅，需要一些实用的技术和经验来提升自己，Spring Cloud 正是一门符合提升要求的技术。因为它现在正处于快速发展的阶段，越来越多的企业也开始使用 Spring Cloud。相信在不久的将来，熟练掌握Spring Cloud 将会成为 Java 开发人员面试的门槛。
本书内容
本书主打的是与微服务相关的实战体系。第一部分是准备篇，可以帮助各位读者了解微服务以及 Spring Cloud 的概念。第二部分是基础篇，会对 Spring Cloud 中常用的模块进行详细讲解。第三部分是实战篇，开始实战性质的内容讲解，包括选择配置中心、自研发配置中心、分布式跟踪、微服务安全认证、Spring Boot Admin 管理微服务、快速生成 API 文档等实用内容。
最后一部分是高级篇，也是难度比较大的一部分，主要内容如下：
对 Zuul 进行扩展，即对认证、限流、降级、灰度发布等内容进行讲解。
讲解缓存框架的使用，解决缓存穿透、缓存雪崩等问题。
数据存储的选型，比如对 MySQL、MongoDB、ElasticSearch 的使用进行讲解。
分布式事务的解决方案，重点是利用消息队列开发可靠性消息服务来实现数据的最终一致性。
讲解分布式任务调度框架 Elastic-Job。
讲解分库分表的解决方案 Sharding-JDBC。
勘误和支持
由于水平有限，书中难免会出现一些不准确的地方，恳请读者批评指正。为此，特贴出本书源码地址 https://github.com/yinjihuan/spring-cloud。如果你遇到任何问题或者有其他宝贵意见，欢迎发送邮件至邮箱 [email protected]，期待能够得到你们的真挚反馈。
致谢
首先要感谢 Spring Cloud 的各位开发人员，感谢你们开发出这样一个好用的框架。
感谢机械工业出版社华章公司的杨福川老师，是你在这半年多的时间中始终支持我的写作，正因为有你的鼓励和帮助，我才能顺利完成全部书稿。
感谢机械工业出版社华章公司的张锡鹏老师，是你在本书的审稿过程中给了我很多实用的建议，让我学习到了很多写作方面的技巧。
最后感谢家人的支持和理解，让我能够把全部精力投入到本书的写作中。谨以此书献给我最亲爱的家人，以及众多热爱 Spring Cloud 的朋友们！

赞誉
前言
第一部分　准备篇
第1章　Spring Cloud 与微服务概述 2
1.1　传统的单体应用 2
1.1.1　改进单体应用的架构 2
1.1.2　向微服务靠拢 3
1.2　什么是微服务 4
1.2.1　使用微服务架构的优势和劣势 4
1.2.2　重构前的准备工作 5
1.3　什么是Spring Cloud 5
1.3.1　Spring Cloud模块介绍 6
1.3.2　Spring Cloud版本介绍 6
1.4　本章小结 7
第2章　实战前的准备工作 8
2.1　开发环境的准备 8
2.2　Spring Boot入门 9
2.2.1　Spring Boot简介 9
2.2.2　搭建Spring Boot项目 9
2.2.3　编写第一个REST接口 11
2.2.4　读取配置文件 11
2.2.5　profiles多环境配置 13
2.2.6　热部署 13
2.2.7　actuator监控 15
2.2.8　自定义actuator端点 17
2.2.9　统一异常处理 18
2.2.10　异步执行 20
2.2.11　随机端口 22
2.2.12　编译打包 24
2.3　Spring Boot Starter自定义 25
2.3.1　Spring Boot Starter项目创建 25
2.3.2　自动创建客户端 26
2.3.3　使用Starter 27
2.3.4　使用注解开启Starter自动构建 27
2.3.5　使用配置开启Starter自动构建 28
2.3.6　配置Starter内容提示 29
2.4　本章小结 29
第二部分　基础篇
第3章　Eureka 注册中心 32
3.1　Eureka 32
3.2　使用 Eureka 编写注册中心服务 33
3.3　编写服务提供者 35
3.3.1　创建项目注册到Eureka 35
3.3.2　编写提供接口 36
3.4　编写服务消费者 37
3.4.1　直接调用接口 37
3.4.2　通过Eureka来消费接口 38
3.5　开启 Eureka 认证 38
3.6　Eureka 高可用搭建 39
3.6.1　高可用原理 39
3.6.2　搭建步骤 40
3.7　常用配置讲解 41
3.7.1　关闭自我保护 41
3.7.2　自定义Eureka的
InstanceID 41
3.7.3　自定义实例跳转链接 42
3.7.4　快速移除已经失效的服务信息 43
3.8　扩展使用 44
3.8.1　Eureka REST API 44
3.8.2　元数据使用 46
3.8.3　EurekaClient使用 47
3.8.4　健康检查 49
3.8.5　服务上下线监控 50
3.9　本章小结 51
第4章　客户端负载均衡 Ribbon 52
4.1　Ribbon 52
4.1.1　Ribbon模块 52
4.1.2　Ribbon 使用 53
4.2　RestTemplate 结合 Ribbon 使用 54
4.2.1　使用 RestTemplate 与整合 Ribbon 54
4.2.2　RestTemplate 负载均衡示例 57
4.2.3　@LoadBalanced 注解原理 58
4.2.4　Ribbon API 使用 62
4.2.5　Ribbon 饥饿加载 63
4.3　负载均衡策略介绍 64
4.4　自定义负载策略 65
4.5　配置详解 66
4.5.1　常用配置 66
4.5.2　代码配置 Ribbon 67
4.5.3　配置文件方式配置Ribbon 67
4.6　重试机制 68
4.7　本章小结 69
第5章　声明式REST客户端Feign 70
5.1　使用 Feign 调用服务接口 70
5.1.1　在Spring Cloud中集成Feign 71
5.1.2　使用Feign调用接口 71
5.2　自定义 Feign的配置 72
5.2.1　日志配置 72
5.2.2　契约配置 73
5.2.3　Basic认证配置 74
5.2.4　超时时间配置 75
5.2.5　客户端组件配置 75
5.2.6　GZIP压缩配置 76
5.2.7　编码器解码器配置 77
5.2.8　使用配置自定义Feign的配置 78
5.2.9　继承特性 78
5.2.10　多参数请求构造 80
5.3　脱离 Spring Cloud 使用 Feign 80
5.3.1　原生注解方式 81
5.3.2　构建Feign对象 82
5.3.3　其他配置 83
5.4　本章小结 83
第6章　Hystrix 服务容错处理 84
6.1　Hystrix 84
6.1.1　Hystrix的简单使用 84
6.1.2　回退支持 85
6.1.3　信号量策略配置 86
6.1.4　线程隔离策略配置 86
6.1.5　结果缓存 87
6.1.6　缓存清除 88
6.1.7　合并请求 89
6.2　在 Spring Cloud 中使用Hystrix 91
6.2.1　简单使用 91
6.2.2　配置详解 92
6.2.3　Feign整合Hystrix服务容错 95
6.2.4　Feign中禁用Hystrix 97
6.3　Hystrix 监控 97
6.4　整合 Dashboard 查看监控数据 98
6.5　Turbine 聚合集群数据 100
6.5.1　Turbine使用 100
6.5.2　context-path导致监控失败 101
6.6　本章小结 102
第7章　API网关 103
7.1　Zuul 简介 103
7.2　使用 Zuul 构建微服务网关 104
7.2.1　简单使用 104
7.2.2　集成Eureka 105
7.3　Zuul 路由配置 105
7.4　Zuul过滤器讲解 106
7.4.1　过滤器类型 106
7.4.2　请求生命周期 107
7.4.3　使用过滤器 108
7.4.4　过滤器禁用 109
7.4.5　过滤器中传递数据 110
7.4.6　过滤器拦截请求 111
7.4.7　过滤器中异常处理 113
7.5　Zuul 容错和回退 115
7.5.1　容错机制 115
7.5.2　回退机制 116
7.6　Zuul使用小经验 118
7.6.1　/routes 端点 118
7.6.2　/filters 端点 118
7.6.3　文件上传 119
7.6.4　请求响应信息输出 121
7.6.5　Zuul自带的Debug功能 124
7.7　Zuul 高可用 126
7.8　本章小结 127
第三部分　实战篇
第8章　API 网关之Spring Cloud Gateway 130
8.1　Spring Cloud Gateway介绍 130
8.2　Spring Cloud Gateway工作原理 131
8.3　Spring Cloud Gateway快速上手 131
8.3.1　创建Gateway项目 131
8.3.2　路由转发示例 132
8.3.3　整合Eureka路由 133
8.3.4　整合Eureka的默认路由 133
8.4　Spring Cloud Gateway路由断言工厂 134
8.4.1　路由断言工厂使用 134
8.4.2　自定义路由断言工厂 136
8.5　Spring Cloud Gateway过滤器工厂 137
8.5.1　Spring Cloud Gateway过滤器工厂使用 137
8.5.2　自定义Spring Cloud Gateway过滤器工厂 138
8.6　全局过滤器 140
8.7　实战案例 143
8.7.1　限流实战 143
8.7.2　熔断回退实战 145
8.7.3　跨域实战 145
8.7.4　统一异常处理 147
8.7.5　重试机制 150
8.8　本章小结 151
第9章　自研分布式配置管理 152
9.1　自研配置管理框架 Smconf 简介 152
9.2　Smconf 工作原理 153
9.3　Smconf 部署 154
9.3.1　Mongodb 安装 154
9.3.2　Zookeeper 安装 155
9.3.3　Smconf Server 部署 156
9.4　项目中集成 Smconf 157
9.4.1　集成Smconf 157
9.4.2　使用Smconf 158
9.4.3　配置更新回调 159
9.5　Smconf 详细使用 160
9.5.1　源码编译问题 160
9.5.2　后台账号管理 160
9.5.3　REST API 161
9.6　Smconf 源码解析 163
9.6.1　Client启动 163
9.6.2　启动加载配置 165
9.6.3　配置修改推送原理 166
9.7　本章小结 167
第10章　分布式配置中心Apollo 168
10.1　Apollo简介 168
10.2　Apollo的核心功能点 168
10.3　Apollo核心概念 170
10.4　Apollo本地部署 171
10.5　Apollo Portal管理后台使用 172
10.6　Java中使用Apollo 174
10.6.1　普通Java项目中使用 174
10.6.2　Spring Boot中使用 177
10.7　Apollo的架构设计 179
10.7.1　Apollo架构设计介绍 179
10.7.2　Apollo服务端设计 181
10.7.3　Apollo客户端设计 188
10.7.4　Apollo高可用设计 195
10.8　本章小结 196
第11章　Sleuth 服务跟踪 197
11.1　Spring Cloud 集成 Sleuth 197
11.2　整合 Logstash 198
11.2.1　ELK 简介 198
11.2.2　输出 JSON 格式日志 198
11.3　整合 Zipkin 200
11.3.1　Zipkin 数据收集服务 200
11.3.2　项目集成 Zipkin 发送调用链数据 201
11.3.3　抽样采集数据 203
11.3.4　异步任务线程池定义 203
11.3.5　TracingFilter 204
11.3.6　监控本地方法 205
11.3.7　过滤不想跟踪的请求 206
11.3.8　用 RabbitMq 代替 Http 发送调用链数据 206
11.3.9　用 Elasticsearch 存储调用链数据 207
11.4　本章小结 208
第12章　微服务之间调用的安全认证 209
12.1　什么是 JWT 209
12.2　创建统一的认证服务 210
12.2.1　表结构 210
12.2.2　JWT工具类封装 210
12.2.3　认证接口 212
12.3　服务提供方进行调用认证 212
12.4　服务消费方申请 Token 214
12.5　Feign 调用前统一申请 Token 传递到调用的服务中 216
12.6　RestTemplate调用前统一申请 Token 传递到调用的服务中 217
12.7　Zuul 中传递 Token 到路由的服务中 218
12.8　本章小结 219
第13章　Spring Boot Admin 220
13.1　Spring Boot Admin 的使用方法 220
13.1.1　创建 Spring Boot Admin项目 220
13.1.2　将服务注册到 Spring Boot Admin 221
13.1.3　监控内容介绍 223
13.1.4　如何在 Admin 中查看各个服务的日志 225
13.2　开启认证 226
13.3　集成 Eureka 227
13.4　监控服务 228
13.4.1　邮件警报 228
13.4.2　自定义钉钉警报 229
13.5　本章小结 232
第14章　服务的API文档管理 233
14.1　Swagger 简介 233
14.2　集成 Swagger 管理 API 文档 234
14.2.1　项目中集成 Swagger 234
14.2.2　使用 Swagger 生成文档 234
14.2.3　在线测试接口 235
14.3　Swagger 注解 236
14.4　Eureka 控制台快速查看 Swagger 文档 240
14.5　请求认证 240
14.6　Zuul中聚合多个服务Swagger 241
14.7　本章小结 242
第四部分　高级篇
第15章　API 网关扩展 244
15.1　用户认证 244
15.1.1　动态管理不需要拦截的 API 请求 244
15.1.2　创建认证的用户服务 246
15.1.3　路由之前的认证 247
15.1.4　向下游微服务中传递认证之后的用户信息 248
15.1.5　内部服务间的用户信息传递 248
15.2　服务限流 250
15.2.1　限流算法 250
15.2.2　单节点限流 251
15.2.3　集群限流 255
15.2.4　具体服务限流 258
15.2.5　具体接口限流 258
15.3　服务降级 262
15.4　灰度发布 264
15.4.1　原理讲解 264
15.4.2　根据用户做灰度发布 265
15.4.3　根据 IP 做灰度发布 268
15.5　本章小结 268
第16章　微服务之缓存 269
16.1　Guava Cache 本地缓存 269
16.1.1　Guava Cache 简介 269
16.1.2　代码示例 270
16.1.3　回收策略 270
16.2　Redis 缓存 271
16.2.1　用 Redistemplate 操作 Redis 271
16.2.2　用 Repository 操作 Redis 272
16.2.3　Spring Cache 缓存数据 274
16.2.4　缓存异常处理 278
16.2.5　自定义缓存工具类 279
16.3