SpringCloud基础（4）

6 服务注册中心Consul

前文中介绍了Spring Cloud的核心组件，包括服务注册与发现组件Eureka，熔断器Hystrix，配置中心Spring Cloud Config和服务网关Zuul。

在前文的基础上进行工作。先将Spring Cloud的版本进行升级：将pom.xml中的parent模块版本升级为1.5.4.RELEASE，同时将spring-cloud-dependencies组件升级为Dalston.SR1版本。

Spring Cloud Consul是一个服务发现框架，与Eureka作用类似。当然常用的服务发现框架或者说服务注册中心还有Zookeeper，etcd等。对比图如下：

各个框架的具体差异就不讨论了，这里用Consul替换掉前文中的Eureka。

从官网https://www.consul.io/downloads.html下载consul服务注册中心。以开发模式启动consul：
consul agent –dev

打开http://localhost:8500，可以看到consul的ui界面。
将服务提供者的依赖模块替换：

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.4.RELEASE</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.SR1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

然后修改配置文件为：

spring.cloud.consul.host=localhost
spring.cloud.consul.port=8500

服务接口修改为：

@RestController
public class ComputeController {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Autowired
    DiscoveryClient discoveryClient;

    @GetMapping("/dc")
    public String dc() {
        String services = "Services: " + discoveryClient.getServices();
        System.out.println(services);
        return services;
    }
}

服务消费者依赖：

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.4.RELEASE</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Dalston.SR1</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
</dependencyManagement>

配置文件：

spring.application.name=consul-consumer
server.port=2101
spring.cloud.consul.host=localhost
spring.cloud.consul.port=8500

服务消费者主类：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ConsumerApplication {
    @Bean
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder(ConsumerApplication.class).web(true).run(args);
    }
}

消费接口类：

@RestController
public class ConsumerController {

    @Resource
    LoadBalancerClient loadBalancerClient;

    @Resource
    RestTemplate restTemplate;

   @GetMapping("/consumer")
    public String dc() {
       ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("consul-provider1");
       String url = "http://" + serviceInstance.getHost()+ ":" + serviceInstance.getPort() + "/dc";
       System.out.println(url);
       return restTemplate.getForObject(url, String.class);
   }
}

分别启动服务提供者和服务消费者，访问http://localhost:2101/consumer。返回Services: [consul, consul-consumer, consul-provider1]。
以上是以consul作为注册中心，如果采用eureka作为注册中心的话，除了eureka注册中心需要自己构建外，其他基本一样。

7 Hystrix监控

在前面介绍过，断路器根据快照时间窗口内的请求情况来判断是否需要进行熔断，而这些请求情况的指标信息都是HystrixCommand和HystrixObservableCommand实例在执行过程中记录的重要度量信息，它们除了Hystrix断路器实现中使用以外，对于系统运维也有非常大的帮助。这些指标信息会以“滚动时间窗”与“桶”结合的方式进行汇总，并在内存中驻留一段时间，以供内部或外部进行查询使用，Hystrix Dashboard就是这些指标内容的消费者。

创建一个服务实例my-consumer3。这里仍然以eureka为注册中心，添加依赖：

<parent>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-parent</artifactId>
        <version>Dalston.SR1</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

配置文件为：

spring.application.name=consumer3
server.port=2103
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/

控制器为：

@RestController
public class ConsumerController {
    @Resource
    ConsumerService consumerService;
    @GetMapping("/consumer")
    public String dc() {
        return consumerService.consumer();
    }
    @Service
    class ConsumerService {
        @Resource
        RestTemplate restTemplate;
        @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
        public String consumer() {
            return restTemplate.getForObject("http://compute-service/add?a=1&b=2", String.class);
        }
        public String fallback() {
            return "fallbck";
        }
    }
}

主类需要开启@EnableCircuitBreaker注解：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableCircuitBreaker
public class ConsumerApplication3 {
    @Bean
    @LoadBalanced
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication3.class,args);
    }
}

启动服务注册中心和compute-service服务实例及本实例之后，可以通过调用本实例提供的consumer接口进而调用compute-service服务。

接着创建mysc-hystrixdashboard实例。依赖：

<parent>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-parent</artifactId>
        <version>Dalston.SR1</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
</dependencies>

配置文件：

spring.application.name=hystrix-dashboard
server.port=1301

主类：

@SpringCloudApplication
@EnableHystrixDashboard
public class HystrixDashboardApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixDashboardApplication.class,args);
    }
}

实际上，官方也提供了监控包：hystrix-dashboard-#.#.#.war，下载后放到服务器上，一样地使用。不过这里为了方便就使用自己创建的监控实例。

启动hystrix监控实例，访问http://localhost:1301后可以看到Hystrix Dashboard首页。从首页描述可以得知，Hystrix Dashboard支持三种不同的监控方式，分别是：

默认的集群监控：通过URLhttp://turbine-hostname:port/turbine.stream开启，实现对默认集群的监控。
指定的集群监控：通过URLhttp://turbine-hostname:port/turbine.stream?cluster=[clusterName]开启，实现对clusterName集群的监控。
单体应用的监控：通过URLhttp://hystrix-app:port/hystrix.stream开启，实现对具体某个服务实例的监控。

对集群的监控需要整合turbine才能实现。这里先看对单个服务实例的监控。再consumer3实例中引入了actuator和hystrix依赖包，因此可以实现对该实例的hystrix监控。

7.1 单实例监控

启动consumer3，调用一次consumer3提供的consumer接口（如果一次都没调用，监控页面就一直在loading中）。接着访问http://localhost:1301/hystrix，在输入框中输入要监控的实例地址：http://localhost:2103/hystrix.stream，可以看到该实例的hystrix监控信息。

监控台首页中有两个参数，分别是Delay和Title。其中Delay是用来控制服务器上轮询监控信息的延迟时间，默认为2000毫秒，可以通过配置该属性降低客户端的网络和cpu消耗。Title对应了监控地址的内容，默认使用具体监控实例的url，可以通过配置该信息来展示更合适的标题。

具体实例的监控页面可以看到一个实心圆和一条曲线。

实心圆：共有两种含义。它通过颜色的变化代表了实例的健康程度，其健康度从绿色，黄色，橙色。红色依次递减。同时，实心圆的大小随着请求流量发生变化，流量越大该实心圆就越大。所以通过该实心圆的大小和颜色，可以在大量实例中快速发现故障实例和高压力实例。

曲线：用来记录两分钟内流量的相对变化，可以通过它来观察流量的上升和下降趋势。

其他：竖线隔开的两列数字，左边的依次代表请求成功数，短路和熔断数。右边的依次代表请求超时数，线程池拒绝数和失败/异常数。右边百分数代表最近10秒的错误比例。Host和Cluster数值表示该主机和集群上的请求频率，Circuit表示断路器状态。最下面左侧的是集群下的主机报告，右侧的是百分比延迟统计。

7.2 监控数据聚合

在实际的生产环境中有多个实例，对多实例需要将度量指标数据进行聚合，因此需要整合turbine。
在前文的hystrix监控例子中，实现的架构如下图所示:

在上述架构基础上，引入Turbine来对服务的Hystrix数据进行聚合展示。聚合方式有两种。
通过HTTP收集聚合
创建turbine工程，依赖为：

<parent>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-parent</artifactId>
        <version>Dalston.SR1</version>
    </parent>

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

创建应用主类TurbineApplication，并使用@EnableTurbine注解开启Turbine：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@EnableTurbine
@EnableDiscoveryClient
public class TurbineApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TurbineApplication.class, args);
    }
}

在application.properties加入eureka和turbine的相关配置，具体如下：

spring.application.name=turbine
server.port=8989
management.port=8990
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/
turbine.app-config=consumer3
turbine.cluster-name-expression="default"
turbine.combine-host-port=true

参数说明：
turbine.app-config指定了需要收集监控信息的服务名。
turbine.cluster-name-expression指定了集群名称为default，当服务数量非常多时，可以启动多个turbine服务来构建不同的聚合集群，而该参数可以用来区分这些不同的聚合集群，同时该参数可以在Hystrix仪表盘中定位不同的聚合集群，只需要在Hystrix Stream的URL中通过cluster参数来指定。
turbine.combine-host-port设置为true，可以让同一主机上的服务通过主机名与端口号的组合来进行区分，默认情况下以host来区分不同的服务，这会使得在本地调试时本机上的不同服务聚合成一个服务来统计。

启动服务注册中心server1和server2，服务提供者provider2，服务消费者consumer3，Hystrix监控以及turbine聚合实例，在http://localhost:1301/hystrix监控首页中输入http://localhost:8989/turbine.stream后进行监控，将会看到针对服务consumer3的聚合数据监控。架构为：

通过消息代理收集聚合
Spring Cloud在封装turbine的时候，还实现了基于消息代理的收集实现。因此可以将所有需要收集的监控信息都输出到消息代理中，然后turbine服务再从消息代理中异步的获取这些监控信息，最后将这些监控信息聚合并输出到Hystrix Dashboard中。通过引入消息代理，Turbine和Hystrix Dashboard实现的监控架构可以改成如下：

创建一个maven工程，名为mysc-turbinemq。在pom.xml中添加依赖：

<parent>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-parent</artifactId>
       <version>Dalston.SR1</version>
</parent>

<dependencies>
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
           <artifactId>spring-cloud-starter-turbine-amqp</artifactId>
       </dependency>
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.boot</groupId>
           <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
       </dependency>
</dependencies>

这里的spring-cloud-starter-turbine-amqp实际上包装了spring-cloud-starter-turbine-stream和pring-cloud-starter-stream-rabbit。
在主类中开启@EnableTurbineStream注解：

@SpringBootApplication
@EnableAutoConfiguration
@EnableTurbineStream
public class TurbinemqApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TurbinemqApplication.class,args);
    }
}

配置application.properties文件：

spring.application.name=turbine-amqp
server.port=8989
management.port=8990
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/

然后在消费者consumer3中的pom.xml文件修改一下，添加对amqp的依赖，使监控信息能输出到消息队列里：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-netflix-hystrix-amqp</artifactId>
</dependency>

然后停止前文的turbine聚合实例，启动turbinemq实例，访问监控页面，可以实现同样的监控效果，但这里的监控信息收集是通过消息代理异步实现的。
代码地址：https://github.com/howetong/mysc/tree/branch1