SpringCloud Alibaba入门教程：快速搭建微服务应用-原创手记-慕课网

概述

Spring Cloud Alibaba 是一个基于Spring Cloud的微服务开发框架，提供了服务注册与发现、配置中心、服务网关、消息总线、分布式事务等解决方案，扩展了Spring Cloud对阿里云产品与服务的支持，帮助开发者高效构建和管理微服务应用。

引入SpringCloud Alibaba

什么是SpringCloud Alibaba

Spring Cloud Alibaba 是一个基于Spring Cloud的微服务开发框架，由阿里云主导开发和维护。它提供了在分布式环境下处理各种挑战的解决方案，包括服务注册与发现、配置中心、服务网关、消息总线、负载均衡、分布式事务等。Spring Cloud Alibaba 是 Spring Cloud 生态系统的一部分，扩展了 Spring Cloud 对阿里云产品与服务的支持，使得开发者能够高效地构建和管理微服务应用。

SpringCloud Alibaba的优势与应用场景

高性能的服务注册与发现：Spring Cloud Alibaba 使用Nacos作为服务注册与发现中心，Nacos具有高可用性和高性能，能更好地支持动态刷新服务配置信息。
分布式事务管理：Seata支持分布式事务，使得多个服务之间的事务操作可以保持一致性。
消息通信：通过RabbitMQ或RocketMQ等消息队列，可以实现服务之间的异步通信，提高系统响应速度和可用性。
服务网关与API网关：通过Spring Cloud Gateway或Nacos Gateway，可以实现统一的入口控制，进行路由、过滤、限流等功能。
服务监控与链路追踪：通过Arthas和SofaTracer等工具，可以实现服务的实时监控与链路追踪，帮助快速定位问题。

如何开始使用SpringCloud Alibaba

环境配置：确保安装了Java SDK、Maven或Gradle、Nacos服务端、Seata服务端、RabbitMQ服务端等。
依赖引入：在项目中引入SpringCloud Alibaba的依赖。
基本配置：配置Nacos、Seata、RabbitMQ等服务所需的连接信息。
代码实现：根据实际需求编写服务注册与发现、分布式事务、消息通信等核心代码。

快速搭建SpringCloud Alibaba项目

准备工作与环境配置

在开始开发之前，需要完成一些环境配置和准备工作：

安装Java SDK：确保安装了JDK 1.8及以上版本，因为Spring Cloud Alibaba项目要求使用Java 8或更高版本。
安装Maven或Gradle：这些工具用于构建和管理项目依赖。
安装Nacos：Nacos是服务发现和配置中心，下载Nacos Server并启动。可以使用命令sh startup.cmd (Windows) 或sh bin/startup.sh (Linux/MacOS) 启动。
安装Seata：Seata用于分布式事务管理，下载Seata Server并启动。启动命令为sh bin/seata-server.sh。
安装RabbitMQ：RabbitMQ是消息队列服务，下载并启动RabbitMQ服务。

创建项目目录结构：项目目录结构建议如下：

spring-cloud-alibaba
├── pom.xml
├── spring-cloud-alibaba-parent
│   └── pom.xml
├── service-provider
│   └── pom.xml
└── service-consumer
     └── pom.xml

安装IDE：推荐使用IntelliJ IDEA或Eclipse，这些IDE对Spring Cloud Alibaba有很好的支持。

创建父工程与子模块

创建父工程：
在项目根目录下创建一个名为spring-cloud-alibaba-parent的目录，然后在该目录下创建pom.xml文件，用于定义项目的依赖关系。

<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>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-alibaba-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
   <packaging>pom</packaging>
   <modules>
       <module>service-provider</module>
       <module>service-consumer</module>
   </modules>
   <properties>
       <spring.cloud.version>2021.0.4</spring.cloud.version>
       <spring.boot.version>2.6.9</spring.boot.version>
   </properties>
   <dependencyManagement>
       <dependencies>
           <dependency>
               <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
               <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
               <version>${spring.cloud.version}</version>
               <type>pom</type>
               <scope>import</scope>
           </dependency>
           <dependency>
               <groupId>org.springframework.boot</groupId>
               <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
               <version>${spring.boot.version}</version>
               <type>pom</type>
               <scope>import</scope>
           </dependency>
       </dependencies>
   </dependencyManagement>
</project>

创建子模块：
在spring-cloud-alibaba根目录下创建两个子模块service-provider和service-consumer，分别用于提供服务和消费服务。

在service-provider目录下创建pom.xml，引入相关依赖。

<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>
<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-alibaba-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>service-provider</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>
</project>

同样在service-consumer目录下创建pom.xml，引入相关依赖。

<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>
<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-alibaba-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>service-consumer</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>
</project>

添加SpringCloud Alibaba依赖

在每个子模块的pom.xml中添加SpringCloud Alibaba的相关依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

使用Nacos进行服务注册与发现

Nacos简介与安装

Nacos是一个动态服务发现、配置管理和服务管理平台，支持多种应用场景，如服务发现和服务健康监测、动态配置服务、动态DNS服务等。Nacos提供了高可用的注册中心和配置中心功能，可以帮助开发者更高效地构建分布式系统。

Nacos的安装步骤：

下载安装包：从Nacos官方网站下载最新版本的Nacos服务端安装包。
启动Nacos：
- 使用命令启动Nacos Server：
```
sh bin/startup.cmd  (Windows)
sh bin/startup.sh   (Linux/MacOS)
```
- 访问Nacos控制台，默认地址为http://localhost:8848/nacos，用户名/密码均为nacos。

如何在SpringCloud项目中集成Nacos

依赖添加：在pom.xml文件中添加Nacos依赖。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

配置文件：在项目主配置文件中添加Nacos服务地址。

spring:
 application:
   name: demo-service
 cloud:
   nacos:
     discovery:
       server-addr: 127.0.0.1:8848

启用服务发现：在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class DemoApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
   }
}

服务注册与发现的基本操作

注册服务：服务启动后，Nacos会自动注册服务。
发现服务：服务消费者可以通过Nacos发现并调用服务提供者。
服务列表：在Nacos控制台中可以查看所有注册的服务列表。
服务状态监控：Nacos提供了服务状态监控功能，可以实时查看服务的健康状态。

通过Seata实现分布式事务管理

分布式事务的基本概念

分布式事务是指跨越多个数据库或服务的事务管理，确保所有操作要么全部成功，要么全部失败。分布式事务的核心挑战在于保证事务的一致性和可靠性，常见的解决方案包括两阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）、基于消息队列的事务等。

Seata的安装与配置

下载Seata：从GitHub或官网下载Seata服务器端。
启动Seata：
- 使用命令启动Seata Server：
```
sh bin/seata-server.sh
```

配置Seata：在registry.conf中配置Nacos作为注册中心。

registry {
   # = 文件注册中心配置
   file {
       # 当前机器的ip
       serverAddr = 127.0.0.1:8848
   }
}

Seata在SpringCloud项目中的应用

引入依赖：在pom.xml中添加Seata依赖。

<dependency>
   <groupId>io.seata</groupId>
   <artifactId>seata-all</artifactId>
   <version>1.6.1</version>
</dependency>

配置Seata客户端：

配置文件application.yml中的Seata客户端配置。

seata:
enabled: true
application-id: service-provider
tx-service-group: default
service:
vgroup-mapping:
 default: default_group
 service:
   transaction:
     log-mode: AT
     client:
       rm:
         asyncCommitBufferLimit: 10000
         reportRetryCount: 3
         reportSuccessWhenNoError: false
         reportRetryInterval: 3000
         lockRetryInterval: 1000
         lockRetryTimeout: 60000
         maxCommitRetryTimeout: 10000
         maxRollbackRetryTimeout: 10000
         pollingLongTxStoreInterval: 3000
         pollingLongTxTimeout: 10000
         pollingRetryInterval: 3000
registry:
type: nacos
nacos:
 server-addr: 127.0.0.1:8848
 group: DEFAULT_GROUP

使用Seata注解：
- 在需要事务管理的Service或Repository上添加Seata注解，例如@GlobalTransactional。
```
@GlobalTransactional
public void saveOrder() {
// 业务逻辑
}
```

利用RabbitMQ实现服务间的消息通信

RabbitMQ的简介与安装

RabbitMQ是一个开源的消息代理和队列服务器，它实现了高级消息队列协议（AMQP）。RabbitMQ支持多种编程语言，能够实现异步解耦的消息传递，适用于缓存、日志、队列、订阅/发布模式等场景。

RabbitMQ的安装步骤：

下载安装包：从官方网站下载RabbitMQ安装包。
启动RabbitMQ：
- 使用命令启动RabbitMQ：
```
rabbitmq-server
```

集成RabbitMQ与SpringCloud项目

引入依赖：在pom.xml中添加RabbitMQ依赖。

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

配置RabbitMQ：配置RabbitMQ连接信息和队列信息。

spring:
 rabbitmq:
   host: localhost
   port: 5672
   username: guest
   password: guest
   virtual-host: /

消息队列的基本使用

创建消息生产者：定义一个消息生产者，将消息发送到指定队列。

@SpringBootApplication
public class ProducerApplication {
   @Autowired
   private RabbitTemplate rabbitTemplate;

   @Bean
   public Queue myQueue() {
       return new Queue("myQueue", true);
   }

   @Bean
   public TopicExchange myExchange() {
       return new TopicExchange("myExchange");
   }

   @Bean
   public Binding binding(Queue myQueue, TopicExchange myExchange) {
       return BindingBuilder.bind(myQueue).to(myExchange).with("routingKey");
   }

   public void sendMessage() {
       rabbitTemplate.convertAndSend("myExchange", "routingKey", "Hello World!");
   }
}

创建消息消费者：定义一个消息消费者，从指定队列接收消息。

@Service
public class MessageReceiver {
   @RabbitListener(queues = "myQueue")
   public void receiveMessage(String message) {
       System.out.println("Received: " + message);
   }
}

服务监控与链路追踪

服务监控与链路追踪是微服务架构中不可或缺的部分，可以帮助开发者实时监控服务状态，快速定位和解决问题。Spring Cloud Alibaba 提供了 Arthas 和 SofaTracer 等工具，用于实时监控与链路追踪。

Arthas配置示例：

<dependency>
   <groupId>com.taobao.arthas</groupId>
   <artifactId>arthas-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>3.5.2</version>
</dependency>

Arthas配置文件示例：

spring:
  cloud:
   alibaba:
      arthas:
         enabled: true

SpringCloud Alibaba中的其他功能介绍

服务网关与API网关

服务网关是微服务架构中的一个重要组件，起到路由、过滤、限流等功能，支持不同服务之间的统一入口控制。Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 提供的一个基于Spring5, Spring Boot 2和Project Reactor的新一代API网关实现。

使用方法：

引入依赖：

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

配置路由规则：

spring:
 cloud:
   gateway:
     routes:
       - id: route1
         uri: http://example.com
         predicates:
           - Path=/api/**

其它常用组件的简单介绍

Spring Cloud Config：用于集中式配置管理。
Spring Cloud Stream：实现消息驱动的微服务应用。
Spring Cloud LoadBalancer：实现服务负载均衡。
Spring Cloud Gateway：实现API网关。
Spring Cloud Sleuth：实现服务跟踪。

这些组件共同构成了一个完整的微服务开发环境，使得开发者能够更高效地构建和管理微服务应用。