详细剖析Spring Cloud微服务架构的底层原理

Spring Cloud是目前微服务架构领域的翘楚，无数的书籍博客都在讲解这个技术。不过大多数讲解还停留在对Spring Cloud功能使用的层面，其底层的很多原理，很多人可能并不知晓。因此本文将通过大量的手绘图，给大家谈谈Spring Cloud微服务架构的底层原理。

实际上，Spring Cloud是一个全家桶式的技术栈，包含了很多组件。本文先从其最核心的几个组件入手，来剖析一下其底层的工作原理。也就是Eureka、Ribbon、Feign、Hystrix、Zuul这几个组件。

先来给大家说一个业务场景，假设咱们现在开发一个电商网站，要实现支付订单的功能，流程如下：

• 创建一个订单后，如果用户立刻支付了这个订单，我们需要将订单状态更新为“已支付”
• 扣减相应的商品库存
• 通知仓储中心，进行发货
• 给用户的这次购物增加相应的积分

针对上述流程，我们需要有订单服务、库存服务、仓储服务、积分服务。整个流程的大体思路如下：

• 用户针对一个订单完成支付之后，就会去找订单服务，更新订单状态
• 订单服务调用库存服务，完成相应功能
• 订单服务调用仓储服务，完成相应功能
• 订单服务调用积分服务，完成相应功能

至此，整个支付订单的业务流程结束

下图这张图，清晰表明了各服务间的调用过程：

好！有了业务场景之后，咱们就一起来看看Spring Cloud微服务架构中，这几个组件如何相互协作，各自发挥的作用以及其背后的原理。

咱们来考虑第一个问题：订单服务想要调用库存服务、仓储服务，或者积分服务，怎么调用？

• 订单服务压根儿就不知道人家库存服务在哪台机器上啊！他就算想要发起一个请求，都不知道发送给谁，有心无力！
• 这时候，就轮到Spring Cloud Eureka出场了。Eureka是微服务架构中的注册中心，专门负责服务的注册与发现。

咱们来看看下面的这张图，结合图来仔细剖析一下整个流程：

如上图所示，库存服务、仓储服务、积分服务中都有一个Eureka Client组件，这个组件专门负责将这个服务的信息注册到Eureka Server中。说白了，就是告诉Eureka Server，自己在哪台机器上，监听着哪个端口。而Eureka Server是一个注册中心，里面有一个注册表，保存了各服务所在的机器和端口号

订单服务里也有一个Eureka Client组件，这个Eureka Client组件会找Eureka Server问一下：库存服务在哪台机器啊？监听着哪个端口啊？仓储服务呢？积分服务呢？然后就可以把这些相关信息从Eureka Server的注册表中拉取到自己本地缓存起来。

这时如果订单服务想要调用库存服务，不就可以找自己本地的Eureka Client问一下库存服务在哪台机器？监听哪个端口吗？收到响应后，紧接着就可以发送一个请求过去，调用库存服务扣减库存的那个接口！同理，如果订单服务要调用仓储服务、积分服务，也是如法炮制。

总结一下：

• Eureka Client：负责将这个服务的信息注册到Eureka Server中
• Eureka Server：注册中心，里面有一个注册表，保存了各个服务所在的机器和端口号

现在订单服务确实知道库存服务、积分服务、仓库服务在哪里了，同时也监听着哪些端口号了。但是新问题又来了：难道订单服务要自己写一大堆代码，跟其他服务建立网络连接，然后构造一个复杂的请求，接着发送请求过去，最后对返回的响应结果再写一大堆代码来处理吗？

这是上述流程翻译的代码片段，咱们一起来看看，体会一下这种绝望而无助的感受！！！

友情提示，前方高能：

看完上面那一大段代码，有没有感到后背发凉、一身冷汗？实际上你进行服务间调用时，如果每次都手写代码，代码量比上面那段要多至少几倍，所以这个事压根儿就不是地球人能干的。

既然如此，那怎么办呢？别急，Feign早已为我们提供好了优雅的解决方案。来看看如果用Feign的话，你的订单服务调用库存服务的代码会变成啥样？

看完上面的代码什么感觉？是不是感觉整个世界都干净了，又找到了活下去的勇气！没有底层的建立连接、构造请求、解析响应的代码，直接就是用注解定义一个FeignClient接口，然后调用那个接口就可以了。人家Feign Client会在底层根据你的注解，跟你指定的服务建立连接、构造请求、发起靕求、获取响应、解析响应，等等。这一系列脏活累活，人家Feign全给你干了。

那么问题来了，Feign是如何做到这么神奇的呢？很简单，Feign的一个关键机制就是使用了动态代理。咱们一起来看看下面的图，结合图来分析：

• 首先，如果你对某个接口定义了 FeignClient注解，Feign就会针对这个接口创建一个动态代理
• 接着你要是调用那个接口，本质就是会调用Feign创建的动态代理，这是核心中的核心
• Feign的动态代理会根据你在接口上的 RequestMapping等注解，来动态构造出你要请求的服务的地址
• 最后针对这个地址，发起请求、解析响应

Spring Cloud模块的相关介绍如下：

• Eureka：服务注册中心，用于服务管理。
• Ribbon：基于客户端的负载均衡组件。
• Hystrix：容错框架，能够防止服务的雪崩效应。
• Feign：Web服务客户端，能够简化HTTP接口的调用。
• Zuul：API网关，提供路由转发、请求过滤等功能。
• Config：分布式配置管理。
• Sleuth：服务跟踪。
• Stream：构建消息驱动的微服务应用程序的框架。
• Bus：消息代理的集群消息总线。

除了上述模块，还有Cli、Task等。教程中只介绍一些常用的模块。

Spring Cloud是一个非常好的框架集合，它包含的功能模块非常多，不可能一一讲解到，凡是在教程中出现的模块都是真实开发中用得到的。

动力节点的Spring Cloud实战教程，将全面细致地讲授SpringCloud的方方面面，涵盖SpringCloud进行微服务架构的常用工具集，如：注册中心eureka、ribbon、hystrix、feign、zuul、config等，并通过一个个示例为大家清晰地展示Spring Cloud进行微服务开发的点点滴滴，让你学习更快更轻松。

在线学习：https://www.bilibili.com/video/BV1ZV411y7ix

资料下载：http://www.bjpowernode.com/?csdn