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Spring Cloud 技术实战

news 来源：原创 2025/5/19 6:21:10

Spring Cloud 简介

Spring Cloud 是基于 Spring Boot 构建的微服务框架，提供了一套完整的微服务解决方案。它利用 Spring Boot 的开发便利性，并通过各种组件简化分布式系统的开发。

核心组件

Spring Cloud Netflix Eureka: 服务注册与发现
Spring Cloud Gateway: API 网关
Spring Cloud Config: 配置中心
Spring Cloud OpenFeign: 声明式 REST 客户端
Spring Cloud Circuit Breaker: 断路器
Spring Cloud Sleuth & Zipkin: 分布式追踪

实战部署

项目结构

spring-cloud-demo/
├── eureka-server/       # 服务注册中心
├── config-server/       # 配置中心
├── gateway-service/     # API 网关
├── user-service/        # 用户服务
├── order-service/       # 订单服务
└── pom.xml              # 父 POM

步骤一：创建父项目

创建 pom.xml，管理依赖版本：

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.6.7</version>
</parent><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>2021.0.2</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>

步骤二：Eureka 服务注册中心

添加依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>

配置 application.yml：

server:port: 8761eureka:client:register-with-eureka: falsefetch-registry: false

启动类添加 @EnableEurekaServer 注解

步骤三：配置中心

添加依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-config-server</artifactId>
</dependency>

配置 application.yml：

server:port: 8888spring:cloud:config:server:git:uri: https://github.com/your-repo/config-repodefault-label: main

启动类添加 @EnableConfigServer 注解

步骤四：API 网关

添加依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

配置路由：

spring:cloud:gateway:routes:- id: user-serviceuri: lb://user-servicepredicates:- Path=/api/users/**- id: order-serviceuri: lb://order-servicepredicates:- Path=/api/orders/**

步骤五：微服务实现

创建公共模块依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-circuitbreaker-resilience4j</artifactId>
</dependency>

服务调用示例：

@FeignClient(name = "user-service")
public interface UserClient {@GetMapping("/api/users/{id}")User getUserById(@PathVariable("id") Long id);
}

服务降级策略

在微服务架构中，服务降级是保障系统可用性的关键策略。Spring Cloud 提供了多种服务降级机制，主要通过 Resilience4j（替代了之前的 Hystrix）实现。

1. 断路器（Circuit Breaker）

断路器模式用于防止服务级联故障。当某个服务频繁失败时，断路器会"断开"，快速失败而不是等待超时。

添加依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-circuitbreaker-resilience4j</artifactId>
</dependency>

配置断路器：

resilience4j:circuitbreaker:instances:userService:registerHealthIndicator: trueslidingWindowSize: 10minimumNumberOfCalls: 5permittedNumberOfCallsInHalfOpenState: 3automaticTransitionFromOpenToHalfOpenEnabled: truewaitDurationInOpenState: 5sfailureRateThreshold: 50slowCallRateThreshold: 100slowCallDurationThreshold: 2s

在代码中使用：

@CircuitBreaker(name = "userService", fallbackMethod = "getUserFallback")
public User getUser(Long id) {return userClient.getUserById(id);
}public User getUserFallback(Long id, Exception e) {log.error("获取用户信息失败，进入服务降级", e);return new User(id, "默认用户", 0);
}

2. 舱壁模式（Bulkhead）

舱壁模式限制对特定服务的并发调用数，防止单个服务故障影响整个系统资源。

配置：

resilience4j:bulkhead:instances:userService:maxConcurrentCalls: 10maxWaitDuration: 1s

使用方式：

@Bulkhead(name = "userService", fallbackMethod = "getUserFallback")
public User getUser(Long id) {return userClient.getUserById(id);
}

3. 超时处理（TimeLimiter）

防止长时间运行的调用阻塞资源：

resilience4j:timelimiter:instances:userService:timeoutDuration: 2scancelRunningFuture: true

代码实现：

@TimeLimiter(name = "userService", fallbackMethod = "getUserFallback")
public CompletableFuture<User> getUserWithTimeout(Long id) {return CompletableFuture.supplyAsync(() -> userClient.getUserById(id));
}

4. 重试机制（Retry）

当服务调用失败时进行重试：

resilience4j:retry:instances:userService:maxAttempts: 3waitDuration: 1sretryExceptions:- org.springframework.web.client.HttpServerErrorExceptionignoreExceptions:- java.util.NoSuchElementException

代码实现：

@Retry(name = "userService", fallbackMethod = "getUserFallback")
public User getUserWithRetry(Long id) {return userClient.getUserById(id);
}

5. Feign 客户端降级

为 Feign 客户端配置服务降级：

@FeignClient(name = "user-service", fallback = UserClientFallback.class)
public interface UserClient {@GetMapping("/api/users/{id}")User getUserById(@PathVariable("id") Long id);
}@Component
public class UserClientFallback implements UserClient {@Overridepublic User getUserById(Long id) {return new User(id, "默认降级用户", 0);}
}

配置 Feign：

feign:circuitbreaker:enabled: true

6. 集成服务降级与监控

使用 Spring Boot Actuator 监控断路器状态：

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

配置监控端点：

management:endpoints:web:exposure:include: health,info,circuitbreakersendpoint:health:show-details: alwayshealth:circuitbreakers:enabled: true

部署运行

构建各模块：mvn clean package
启动顺序：Eureka Server > Config Server > 微服务 > Gateway
访问 Eureka 控制台：http://localhost:8761
通过网关访问服务：http://localhost:8080/api/users/1

总结

Spring Cloud 提供了构建微服务架构的完整解决方案，通过服务降级策略可以有效提高系统的稳定性和可用性。在微服务架构中，服务降级是必不可少的弹性设计，它确保了当部分服务不可用时，系统依然能够提供基本功能，避免级联故障导致整个系统瘫痪。实际生产环境中，还需根据业务需求和服务特性合理配置断路器阈值、超时时间和重试策略，同时结合监控系统实时关注服务健康状态。