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Spring Cloud 系列之 Bus 消息总线

什么是消息总线

  

  消息代理中间件构建一个共用的消息主题让所有微服务实例订阅,当该消息主题产生消息时会被所有微服务实例监听和消费。

  消息代理又是什么?消息代理是一个消息验证、传输、路由的架构模式,主要用来实现接收和分发消息,并根据设定好的消息处理流来转发给正确的应用。它在微服务之间起到通信调度作用,减少了服务之间的依赖。

  

什么是 Spring Cloud Bus

  

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  Spring Cloud Bus 是 Spring Cloud 体系内的消息总线,用来连接分布式系统的所有节点。

  Spring Cloud Bus 将分布式的节点用轻量的消息代理(RibbitMQ、Kafka)连接起来。可以通过消息代理广播配置文件的更改,或服务之间的通讯,也可以用于监控。解决了微服务数据变更,及时同步的问题。

  官方文档:https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-bus/2.2.1.RELEASE/reference/html/

  

什么时候使用 Spring Cloud Bus

  

  微服务一般都采用集群方式部署,而且在高并发下经常需要对服务进行扩容、缩容、上线、下线的操作。比如我们需要更新配置,又或者需要同时失效所有服务器上的某个缓存,需要向所有相关的服务器发送命令,此时就可以选择使用 Spring Cloud Bus 了。

  总的来说,就是在我们需要把一个操作散发到所有后端相关服务器的时候,就可以选择使用 Spring Cloud Bus 了。

  接下来我们通过 Spring Cloud Bus 实现微服务架构的配置刷新。

  

环境准备

  

  RibbitMQ v3.8.2 地址:192.168.10.101

  

  bus-demo 聚合工程。SpringBoot 2.2.4.RELEASESpring Cloud Hoxton.SR1

  • eureka-server:注册中心
  • eureka-server02:注册中心
  • config-server:配置中心服务端
  • config-server02:配置中心服务端
  • order-service:订单服务(配置中心客户端)
  • order-service02:订单服务(配置中心客户端)

  

  配置文件 order-service-prod.yml

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spring:
  application:
    name: order-service # 应用名称

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true       # 是否使用 ip 地址注册
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
  client:
    service-url:                  # 设置服务注册中心地址
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/

# 自定义配置
name: order-service-prod
password: root

  

Spring Cloud Bus 实现配置刷新

  

客户端发起通知

  

  消息总线(Bus)的典型应用场景就是配置中心客户端刷新。

  我们在学习 Spring Cloud Config 配置中心时给大家讲了基于 Actuator 的配置刷新,当时的案例只有一个 Config Client,我们可以使用 Webhook,设置手动刷新都不算太费事,但是如果客户端比较多的情况下,一个一个去手动刷新未免有点复杂,这种方案就不太适合了。使用 Spring Cloud Bus 可以完美解决这一问题。

  借助 Spring Cloud Bus 的广播功能,让 Config Client 都订阅配置更新事件,当配置更新时,触发其中一个端的更新事件,Spring Cloud Bus 就把此事件广播到其他订阅客户端,以此来达到批量更新。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/20190723144459292.png

  1. Webhook 监听被触发,给 ConfigClient A 发送 bus-refresh 请求刷新配置
  2. ConfigClient A 读取 ConfigServer 中的配置,并且发送消息给 Bus
  3. Bus 接收消息后广播通知其他 ConfigClient
  4. 其他 ConfigClient 收到消息重新读取最新配置

  

添加依赖

  

  Config Client 添加 spring cloud starter bus amqp 依赖。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324224358061.png

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<!-- spring cloud starter bus amqp 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>

  

配置文件

  

  配置文件需要配置 消息队列bus-refresh 自动刷新端点。/actuator/bus-refresh 端点会清除 @RefreshScope 缓存重新绑定属性。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324224218682.png

  Config Client 的 bootstrap.yml 核心配置。

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spring:
  cloud:
    config:
      name: order-service # 配置文件名称,对应 git 仓库中配置文件前半部分
      label: master # git 分支
      profile: prod # 指定环境
      discovery:
        enabled: true # 开启
        service-id: config-server # 指定配置中心服务端的 service-id
  # 消息队列
  rabbitmq:
    host: 192.168.10.101
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    virtual-host: /

# 度量指标监控与健康检查
management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /actuator    # 访问端点根路径,默认为 /actuator
      exposure:
        include: bus-refresh  # 需要开启的端点
        #exclude:             # 不需要开启的端点

  

测试

  

查看端点

  

  访问:http://localhost:9091/actuator 可以看到已经开启了 bus-refresh 自动刷新端点。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324200048265.png

  

  访问:http://localhost:9091/name 和 http://localhost:9092/name 结果如下:

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324200205938.png

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324200526983.png

  

修改 Git 仓库配置

  

  修改 Git 仓库配置信息如下:

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# 自定义配置
name: order-service-prod-1.0

  

自动刷新

  

  刷新页面发现结果并未改变,没事正常。

  通过 Post 方式调用任意客户端的自动刷新端点:http://localhost:9091/actuator/bus-refresh 再次访问结果如下:

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324201010192.png

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324201033856.png

  

查看队列

  

  再来观察一下消息队列的 UI 界面,发现多了一个 springCloudBus 的交换机。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324201212644.png

  该交换机下绑定了两个队列对应我们的两个 Config Client。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324201229872.png

  

客户端发起通知缺陷

  

  • 打破了微服务的职责单一性。微服务本身是业务模块,它本不应该承担配置刷新的职责。
  • 破坏了微服务各节点的对等性。
  • 存在一定的局限性。例如,微服务在迁移时,它的网络地址常常会发生变化,此时如果想要做到自动刷新,就不得不修改Webhook 的配置。

  

服务端发起通知

  

  为了解决客户端发起通知缺陷,我们改用服务端发起通知。

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  1. Webhook监听被触发,给 ConfigServer 发送 bus-refresh 请求刷新配置
  2. ConfigServer 发送消息给 Bus
  3. Bus 接收消息后广播通知所有 ConfigClient
  4. 各 ConfigClient 收到消息重新读取最新配置

  

添加依赖

  

  Config Server 添加 spring cloud starter bus amqp 依赖。

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<!-- spring cloud starter bus amqp 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>

  

配置文件

  

  配置文件需要配置 消息队列bus-refresh 自动刷新端点。/actuator/bus-refresh 端点会清除 @RefreshScope 缓存重新绑定属性。

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  Config Server 的 application.yml 核心配置。

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spring:
  application:
    name: config-server # 应用名称
  cloud:
    config:
      server:
        git:
          uri: https://github.com/imrhelloworld/config-repo # 配置文件所在仓库地址
          #username:             # Github 等产品的登录账号
          #password:             # Github 等产品的登录密码
          #default-label: master # 配置文件分支
          #search-paths:         # 配置文件所在根目录
  # 消息队列
  rabbitmq:
    host: 192.168.10.101
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    virtual-host: /

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true       # 是否使用 ip 地址注册
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
  client:
    service-url:                  # 设置服务注册中心地址
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/

# 度量指标监控与健康检查
management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /actuator    # 访问端点根路径,默认为 /actuator
      exposure:
        include: bus-refresh  # 需要开启的端点
        #exclude:             # 不需要开启的端点

  

测试

  

查看端点

  

  访问:http://localhost:8888/actuator 可以看到已经开启了 bus-refresh 自动刷新端点。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324212027362.png

  

  访问:http://localhost:9091/name 和 http://localhost:9092/name 结果如下:

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修改 Git 仓库配置

  

  修改 Git 仓库配置信息如下:

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# 自定义配置
name: order-service-prod-2.0

  

自动刷新

  

  刷新页面发现结果并未改变,没事正常。

  通过 Post 方式调用任意服务端的自动刷新端点:http://localhost:8888/actuator/bus-refresh 再次访问结果如下:

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324211220057.png

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324211242638.png

  

查看队列

  

  再来观察一下消息队列的 UI 界面,发现多了一个 springCloudBus 的交换机。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324201212644.png

  该交换机下绑定了四个队列对应我们的两个 Config Server 和两个 Config Client。

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局部刷新

  

  假设有这样一种场景,我们开发了一个新的功能,此时需要对该功能进行测试。我们只希望其中一个微服务的配置被更新,等功能测试完毕,正式部署线上时再更新至整个集群。但是由于所有微服务都受 Spring Cloud Bus 的控制,我们更新了其中一个微服务的配置,就会导致其他服务也被通知去更新配置。这时候局部刷新的作用就体现出来了。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324224038036.png

  

刷新指定服务

  

  修改 Git 仓库配置信息如下:

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# 自定义配置
name: order-service-prod-3.0

  

  通过 Post 方式调用任意服务端的自动刷新端点:http://localhost:8888/actuator/bus-refresh/order-service:9091 再次访问结果如下:

  9091 端口的客户端已经更新配置。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324225921982.png

  9092 端口的客户端没有更新配置。

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324211242638.png

  

刷新指定集群

  

  假设现在功能测试完毕,需要正式部署线上更新至整个集群。但是由于 Spring Cloud Bus 控制着多个微服务集群(订单微服务、商品微服务等),而我们只想更新指定集群下的配置,这个时候就可以使用 Bus 提供的通配符更新方案。

  修改 Git 仓库配置信息如下:

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# 自定义配置
name: order-service-prod-4.0

  

  通过 Post 方式调用任意服务端的自动刷新端点:http://localhost:8888/actuator/bus-refresh/order-service:** 再次访问结果如下:

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324231115958.png

/resources/articles/spring/spring-cloud/bus/image-20200324231158276.png

  至此 Bus 消息总线所有的知识点就讲解结束了。

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本文采用 知识共享「署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际」许可协议

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