Spring Cloud Alibaba生態探索：Dubbo、Nacos及Sentinel的完美結合

智慧zhuhuix發表於2020-09-22

SpringCloud

背景

在上篇文章《Spring Cloud Alibaba微服務生態的基礎實踐》中，我們初步瞭解了Spring Cloud Alibaba微服務生態體系，並動手實踐了Nacos與Sentinel的基本應用。
本文將繼續對Spring Cloud Alibaba生態進行探索：研究以Dubbo框架作為RPC元件，Nacos作為服務註冊與發現中心，並整合Sentinel進行流量控制，搭建微服務的整個過程。

一、專案框架

1.1 採用IDEA和Maven多模組進行專案搭建

在這裡插入圖片描述

1.2 模組管理及版本管理

-父目錄pom.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <modules>
        <module>dubbo-api</module>
        <module>dubbo-provider</module>
        <module>dubbo-consumer</module>
    </modules>

    <groupId>nacos</groupId>
    <artifactId>dubbo</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <description>Dubbo對接Spring Cloud Alibaba專案</description>


    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring.boot.version>2.2.9.RELEASE</spring.boot.version>
        <spring.cloud.version>Hoxton.SR1</spring.cloud.version>
        <spring.cloud.alibaba.version>2.2.0.RELEASE</spring.cloud.alibaba.version>
        <dubbo.version>2.7.6</dubbo.version>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!-- Spring cloud -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring.cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <!-- Spring cloud Alibaba-->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba</artifactId>
                <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <!-- Spring boot -->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${spring.boot.version}</version>
            </dependency>

            <!-- Dubbo -->
            <dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${dubbo.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo</artifactId>
                <version>${dubbo.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>


        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <version>${spring.boot.version}</version>

                    <executions>
                        <execution>
                            <goals>
                                <goal>repackage</goal>
                            </goals>
                        </execution>
                    </executions>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>

</project>

二、微服務公共介面

2.1 定義一個公共介面Api

便於微服務提供者與呼叫者共同使用

2.2 pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">
    <parent>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <groupId>nacos</groupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>dubbo-api</artifactId>
    
</project>

2.3 GoodsService介面類

/**
 * 商品資訊服務介面-模擬返回商品列表
 */
public interface GoodsService {
    // 獲取所有商品資訊
    List<Goods> getAllGoods();
}

Goods商品類

/**
 * 商品類
 */
public class Goods implements Serializable {

    // 商品名稱
    private String name;
    // 商品價格
    private Integer number;

    public Goods(String name, Integer number) {
        this.name = name;
        this.number = number;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(Integer number) {
        this.number = number;
    }
}

三、微服務提供者

3.1 商品資訊微服務

可提供商品資訊及進行獨立部署，供服務消費者進行呼叫

3.2 pom.xml

需引入上述定義的微服務公共介面dubbo-api。
根據官方文件說明引入Spring Cloud Alibaba Sentinel依賴：
根據官方文件RPC適配需引入如下依賴：
根據官方文件接入Sentinel控制檯需引入如下依賴：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">
    <parent>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <groupId>nacos</groupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>dubbo-provider</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    <dependencies>

        <!-- Dubbo api -->
        <dependency>
            <groupId>nacos</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

        <!-- Spring Boot dependencies -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo Registry Nacos -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-registry-nacos</artifactId>
            <version>2.7.6</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
            <artifactId>nacos-client</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Spring Cloud Alibaba Sentinel -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Sentinel dubbo adapter -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-apache-dubbo-adapter</artifactId>
            <version>1.7.1</version>
        </dependency>

        <!-- dubbo 接入 Sentinel Dashboard -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
            <version>1.7.1</version>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

3.3 application.yml專案配置檔案

根據官方文件配置Sentinel控制檯
根據官方文件配置Nacos服務註冊地址及Dubbo協議等（已轉化為yml格式）

server:
  port: 9001

spring:
  application:
    name: nacos-duboo-goods-service
  # Spring Cloud Alibaba Sentinel DashBoard
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port: 8719
        dashboard: 172.16.109.118:8080

dubbo:
  # 掃描包地址
  scan:
    base-packages: nacos.dubbo
  # 協議
  protocol:
    name: dubbo
    port: -1
  # 註冊地址
  registry:
    address: nacos://172.16.109.118:8848/


  # 版本號
service:
  version: 1.0.0

3.4 GoodsServiceImpl商品資訊微服務實現類

/**
 * 商品資訊服務實現-模擬返回商品列表
 */
// 注意需使用正確的包 org.apache.dubbo.config.annotation.Service
@Service(version = "${service.version}")
public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GoodsServiceImpl.class);

    @Override
    public List<Goods> getAllGoods() {
        List<Goods> goods = new ArrayList<>();
        goods.add(new Goods("電腦", 10));
        goods.add(new Goods("手機", 20));
        goods.add(new Goods("書籍", 30));
        logger.info(RpcContext.getContext().getRemoteHost()+"正在呼叫服務..");
        return goods;
    }
}

ProviderApplication啟動類

/**
 * 啟動類
 */
@SpringBootApplication
public class ProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);

    }
}

四、微服務呼叫者

4.1 對外提供Restful介面

使用該介面可以通過Nacos發現商品資訊微服務並進行呼叫，最終組合形成使用者商品資訊返回。

4.2 pom.xml

需引入上述定義的微服務公共介面dubbo-api

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">
    <parent>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <groupId>nacos</groupId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>dubbo-consumer</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <!-- Dubbo api -->
        <dependency>
            <groupId>nacos</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

        <!-- Spring Boot dependencies -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

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

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo Registry Nacos -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-registry-nacos</artifactId>
            <version>2.7.6</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
            <artifactId>nacos-client</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

4.3 application.yml專案配置檔案

server:
  port: 9002

spring:
  application:
    name: nacos-dubbo-user-consumer
dubbo:
  registry:
    address: nacos://172.16.109.118:8848/

service:
    version: 1.0.0

4.4 UserConsumer Restful api介面

使用者消費者呼叫商品資訊微服務

/**
 * Restful api介面:使用者消費者呼叫商品資訊微服務
 */
@RestController
public class UserConsumer {

    @Reference(version= "${service.version}")
    private GoodsService goodsService;


    @GetMapping("/userGoods")
    public User getUserGoods() {
        User user = new User();
        // 通過GoodsService介面呼叫商品微服務
        try {
            List<Goods> goods = goodsService.getAllGoods();
            user.setName("jack");
            user.setGoods(goods);
        } catch (Exception e){
            throw new RuntimeException(e.getMessage());
        }
        return user;
    }
}

使用者類

/**
 * 使用者類
 */
public class User implements Serializable {

    private String name;

    private List<Goods> goods;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public List<Goods> getGoods() {
        return goods;
    }

    public void setGoods(List<Goods> goods) {
        this.goods = goods;
    }
}

啟動類

/**
* 啟動類
*/
@SpringBootApplication
public class UserApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
    }
}

五、啟動微服務

啟動微服務提供者及微服務呼叫者，通過微服務呼叫者Restful介面訪問，即呼叫一次微服務，並分別使用Nacos控制檯與Sentinel控制檯進監測

Nacos控制檯
Sentinel控制檯

六、使用`JMeter`測試微服務

6.1 建立微服務測試專案

在這裡插入圖片描述

建立一個執行緒組，設定20個併發請求迴圈執行：
建立一個HTTP請求，根據服務呼叫者的Resuful介面設定請求地址：
再建立一個聚合報告及表格，便於觀察測試結果：
啟動JMeter，觀察Sentinel控制檯

6.2 流量控制

通過流控規則配置對Dubbo 服務進行流量控制
將QPS單機上限值設為10，模式設為直接，流控效果設為快速失敗。以上資訊儲存後會在流控規則增加以上設定。
再次啟動JMeter ，並通過Sentinel控制檯監測

在Sentinel控制檯監測到通過的QPS為上限10個，併產生大量的拒絕的QPS
在JMeter結果表格中同樣會監測到失敗請求資訊

將上述流控規則中的流控效果從快速失敗改為排隊等待，併除低JMeter併發執行緒數，再次觀察流控效果

通過Sentinel控制檯可以監測到QPS被限制在10，且沒有拒絕的QPS
通過JMeter聚合報告同樣可以監測到吞吐量為10/sec，且沒有異常發生。

小結

pom檔案引入Spring Cloud Alibaba、 Dubbo、Nacos及Sentinel相關依賴會遇到很多坑，請大家參考本工程專案的版本進行測試，或仔細閱讀官方文件。
Dubbo 融合 Nacos 成為註冊中心的操作步驟非常簡單，可以完美取代ZooKeeper。
在Spring Cloud Alibaba中Dubbo 微服務使用Sentinel實現限流，我們只需要通過Sentinel控制檯中的流控規則等配置即可，Sentinel會通過這些規則自動保護這些微服務。
以上介紹的只是 Sentinel 的一個最簡單的場景 —— 限流。Sentinel 還可以處理更復雜的各種情況，比如降級熔斷、冷啟動、請求勻速等，具體可以參考 Sentinel 文件。

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Spring Cloud Alibaba生態探索：Dubbo、Nacos及Sentinel的完美結合

背景

一、專案框架

1.1 採用IDEA和Maven多模組進行專案搭建

1.2 模組管理及版本管理

二、微服務公共介面

2.1 定義一個公共介面Api

2.2 pom.xml

2.3 GoodsService介面類

三、微服務提供者

3.1 商品資訊微服務

3.2 pom.xml

3.3 application.yml專案配置檔案

3.4 GoodsServiceImpl商品資訊微服務實現類

四、微服務呼叫者

4.1 對外提供Restful介面

4.2 pom.xml

4.3 application.yml專案配置檔案

4.4 UserConsumer Restful api介面

五、啟動微服務

六、使用JMeter測試微服務

6.1 建立微服務測試專案

6.2 流量控制

小結

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