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微服务项目总结

ai 2025/7/19 13:34:44

1. 微服务

1.1 单体架构

单体架构（monolithic structure）：整个项目中所有功能模块都在一个工程中开发；项目部署时需要对所有模块一起编译、打包；项目的架构设计、开发模式都非常简单。

所有的功能集中在一个项目中开发，打包一个包部署

1.2 微服务

微服务架构，首先是服务化，就是将单体架构中的功能模块从单体应用中拆分出来，独立部署为多个服务。

1.3 SpringCloud

1. JWT

1.1 JWT的生成

从表单实体中拿到输入的用户的名字和密码
使用 MyBatis Plus 的 LambdaQueryWrapper 查询数据库中是否存在一个用户名为 username 的用户
校验用户状态
校验密码
生成TOKEN
将DTO封装成VO返回

 public UserLoginVO login(LoginFormDTO loginDTO) {// 1.数据校验String username = loginDTO.getUsername();String password = loginDTO.getPassword();// 2.根据用户名或手机号查询User user = lambdaQuery().eq(User::getUsername, username).one();Assert.notNull(user, "用户名错误");// 3.校验是否禁用if (user.getStatus() == UserStatus.FROZEN) {throw new ForbiddenException("用户被冻结");}// 4.校验密码if (!passwordEncoder.matches(password, user.getPassword())) {throw new BadRequestException("用户名或密码错误");}// 5.生成TOKENString token = jwtTool.createToken(user.getId(), jwtProperties.getTokenTTL());// 6.封装VO返回UserLoginVO vo = new UserLoginVO();vo.setUserId(user.getId());vo.setUsername(user.getUsername());vo.setBalance(user.getBalance());vo.setToken(token);return vo;}

JWT：是一个字符串，包含三部分

Header：算法和令牌类型
Payload：荷载，包含声明，如用户信息、过期时间等
Signature：签名，用于验证消息在传输过程中没有被更改

1.2 拦截器

在前端的每次请求，会携带JWT，在服务端需要获取 Authorization 请求头中的 JWT Token，解析并校验JWT，通过拦截器来实现

通过拦截器拿到用户信息，将用户信息存到ThreadLocal中

项目包含

前置方法
- Controller 方法执行前调用。
- 用于身法校验、权限校验
最终方法
- 整个请求处理完成后执行（无论是否发生异常）。
- 用于资源清理（如关闭数据库连接、清除 ThreadLocal），避免内存泄漏

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {private final JwtTool jwtTool;@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {// 1.获取请求头中的 tokenString token = request.getHeader("authorization");// 2.校验tokenLong userId = jwtTool.parseToken(token);// 3.存入上下文UserContext.setUser(userId);// 4.放行return true;}@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {// 清理用户UserContext.removeUser();}
}

1.3 可能问到的问题

如何实现用户Token的存放的？为什么要用 ThreadLocal？

UserContext内部使用ThreadLocal来保存当前线程的用户信息，这样做的目的是为了实现线程格里，保证每个请求的用户信息不会不想干扰

拦截器的执行顺序和生命周期

前置方法应该在Controller 方法执行前调用，用于身份验证、权限校验。

结束方法在整个请求处理完成后执行（无论是否发生异常），用于资源清理（如关闭数据库连接、清除 ThreadLocal），避免内存泄漏

校验token抛出异常的原因有哪些？

Token 已过期，签名不匹配（签名被篡改），Token 格式错误（不是三段结构），Token 被加入黑名单（需配合 Redis 黑名单机制）

Token 过期后如何让用户继续使用而不用重新登录？

可以引入 Refresh Token：

登录时返回两个 Token：Access Token（短时效） + Refresh Token（长时效）
Access Token 失效后，客户端携带 Refresh Token 向服务端换取新的 Access Token
Refresh Token 也需要校验合法性，并可加入黑名单

所有接口都需要经过这个拦截器吗？

不应该拦截所有接口，比如 /login 接口就不需要 Token。

可以在拦截器中增加白名单判断

浏览器跨域请求时，Authorization Header 会不会被浏览器拦截？

在跨域请求时：

浏览器会先发送一个 OPTIONS 预检请求（preflight）
服务器必须正确配置 CORS，允许 Authorization 请求头

2 远程调用

服务做了拆分，数据有了隔离后，当业务需要别的服务的数据时候，可以通过远程调用拿到别的服务的数据。

但是这个远程调用有个缺陷就是会把请求路径的IP给写死了

例如Cart-service请求Item-service的数据：

Spring提供了一个RestTemplete工具类，可以方便的实现Http请求的发送

注入RestTemplate到Spring容器

    @Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}

发起远程调用

 ResponseEntity<List<ItemDTO>> response = restTemplate.exchange("http://localhost:8081/items?ids={ids}", // 请求路径HttpMethod.GET, // 请求方式null, // 请求实体，可以为空new ParameterizedTypeReference<List<ItemDTO>>() {}, // 返回值类型Map.of("ids", CollUtil.join(itemIds, ",")) // 请求参数);// 2.2 解析响应// 查询响应是否成功，如果失败则直接结束if(!response.getStatusCode().is2xxSuccessful()){return;}List<ItemDTO> items = response.getBody();

远程调用的关键点就在于四个：

请求方式
请求路径
请求参数
返回值类型

3. 服务治理

3.1 注册中心原理

服务治理中的三个角色：

服务提供者：提供接口供其它微服务访问，比如item-service
服务消费者：调用其它微服务提供的接口，比如cart-service
注册中心：记录并监控微服务各实例状态，推送服务变更信息

消费者如何知道提供者的地址？

服务提供者会在启动时注册自己的信息到注册中心，消费者可以从注册中心订阅和拉取服务信息

消费者如何得知服务状态变更？

服务提供者通过心跳机制向注册中心报告自己的健康状态，当心跳异常时注册中心会将异常服务删除，并通知订阅了该服务的消费者

当提供者有多个实例时，消费者该选择哪一个？

负载均衡算法

3.2 Nacos注册中心

Nacos帮助我们取管理所有的服务，并监控所有微服务的状态

进入root目录，执行:

docker run -d \
--name nacos \
--env-file ./nacos/custom.env \
-p 8848:8848 \
-p 9848:9848 \
-p 9849:9849 \
--restart=always \
nacos/nacos-server:v2.1.0-slim

访问：http://192.168.100.128:8848/nacos/

3.3 服务注册

引入nacos discovery依赖
配置nacos地址

3.4 服务发现

引入nacos discovery依赖
配置nacos地址
服务发现
- 根据服务名称获取服务的实例列表
- 手写负载均衡，从服务列表中获取一个实例
- 利用RestTemplate发起http请求，请求另外一个微服务提供相关服务

 // 2.1 根据服务的名称获获取服务的实例列表List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("item-service");if(CollUtil.isEmpty(instances)){return;}// 2.2 手写负载均衡(这里使用简单的随机负载均衡)，从服务列表中挑选一个实例ServiceInstance instance = instances.get(RandomUtil.randomInt(instances.size()));// 2.3利用RestTemplate来发起http请求，请求item.service提供相关服务,获取实例的IP和端口：instance.getUri()ResponseEntity<List<ItemDTO>> response = restTemplate.exchange(instance.getUri()+"/items?ids={ids}",HttpMethod.GET,null,new ParameterizedTypeReference<List<ItemDTO>>() {},Map.of("ids", CollUtil.join(itemIds, ",")));

4. OpenFeign

nacos使用太复杂，使用OpenFeign来进一步优化

4.1 快速入门

**引入依赖，**包括OpenFeign和负载均衡组件SpingCloudLoadBalancer

一个做调用一个做负载均衡

        <!--openFeign--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency><!--负载均衡器--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId></dependency>

通过@EnableFeignClients注解，启用OpenFeign功能

@EnableFeignClients

编写FeignClient

@FeignClient("item-service")   // 服务提供者的名字
public interface ItemClient {@GetMapping("/items")List<ItemDTO> queryItemByIds(@RequestParam("ids") Collection<Long> ids);
}

使用FeignClient，实现远程调用

List<ItemDTO> items = itemClient.queryItemByIds(itemIds);

4.2 连接池

连接池指的是一组预先创建的 HTTP 连接，这些连接可以被重复使用，而不是每次请求都创建一个新的连接。

在 Feign 中，不同的 HTTP 客户端实现对连接池的支持有所不同：

HttpURLConnection：这是 Java 的默认 HTTP 客户端实现，不支持连接池。每次请求都会创建一个新的连接，请求完成后连接会被关闭。这种方式在高并发场景下性能较差。

Apache HttpClient：这是一个功能强大的 HTTP 客户端库，支持连接池。通过配置连接池，可以复用连接，提高性能。

OKHttp：这是另一个流行的 HTTP 客户端库，也支持连接池。OKHttp 的连接池实现高效且易于配置，适合在高并发场景下使用

Feign底层发起http请求，依赖于其它的框架。其底层支持的http客户端实现包括：

HttpURLConnection：默认实现，不支持连接池
Apache HttpClient ：支持连接池
OKHttp：支持连接池

因此我们通常会使用带有连接池的客户端来代替默认的HttpURLConnection。比如，我们使用OK Http.

最好使用连接池，降低创建和修改连接的开销

OpenFeign整合OKHttp的步骤：

引入依赖
src/main/resources/application.yaml 开启连接池功能
```
feign:okhttp:enabled: true # 开启OKHttp功能
```

4.3 最佳实践

将与业务无关的接口单独抽取成一个微服务

4.4 日志

OpenFeign只会在FeignClient所在包的日志级别为DEBUG时，才会输出日志。而且其日志级别有4级：

NONE：不记录任何日志信息，这是默认值。
BASIC：仅记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间
HEADERS：在BASIC的基础上，额外记录了请求和响应的头信息
FULL：记录所有请求和响应的明细，包括头信息、请求体、元数据。

Feign默认的日志级别就是NONE，所以默认我们看不到请求日志。

1-4 微服务中远程调用与服务治理可能问到的问题

1. 你是如何在微服务之间进行远程调用的？请描述一下你使用过哪些远程调用的方式？

RestTemplate 是 Spring 提供的用于发送 HTTP 请求的工具类。可以通过 exchange 方法发起 GET/POST 等请求，并处理返回值类型（如 ParameterizedTypeReference）。缺点：请求路径中 IP 和端口是硬编码的，不灵活，不利于服务治理。
后续优化中，使用到了Nacos来进行服务的注册和发现，使用手动负载均衡进行业务的分流；
后续优化中，使用OpenFeign替换RestTemplate 进行优化，通过声明式客户端，简化远程调用；
继续优化中，为了避免频繁创建连接，使用带有连接池的客户端来代替默认的客户端连接。比如，我们使用OK Http.
最终，为了保证微服务之间的低耦合性，我们抽取 FeignClient 到公共模块，实现了接口的复用，在 FeignClient 我们不是调用方法，而是发送请求给指定的微服务以要求服务。