Spring Boot 單體應用一鍵升級成 Spring Cloud Alibaba

阿里云云原生發表於2023-05-16
Spring BootCloud

作者：十眠

背景

隨著 Apache Dubbo、Nacos 以及 Spring Cloud 等服務框架的流行，越來越多的企業開始採用微服務架構來構建其應用程式。微服務架構使企業能夠將其應用程式拆分成多個小型服務，這些服務可以獨立部署和擴充套件。這種架構模式也使企業更容易實現敏捷開發和持續交付，從而提高了其業務效率和響應能力。

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微服務四大件：註冊中心、服務提供者、服務消費者、服務治理

如今，隨著服務提供者、服務消費者、服務註冊中心以及服務治理等微服務幾大件的出現和成熟，使得我們使用微服務開發，不僅可以做到快速開發，更能夠追求微服務的高效和穩定。

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單體 or 微服務？

從上圖我們可以看到，隨著業務規模的增大，選擇單體架構與微服務架構的選擇趨勢，他們之間存在一個交點。在交點之後，選擇微服務架構，業務規模越大越可以享受到微服務架構帶來的效率的提升。我們可以觀察到，這個交點在持續地向左移動。數字化程式的快速發展普遍讓企業的 IT 系統更復雜，開源以及雲端計算推進的技術標準化，正在大幅度地降低微服務架構的技術門檻，在雲上小公司也可以很好地玩轉微服務。隨著這個趨勢的到來，還在使用單體架構的企業也逐漸考慮向微服務轉型。我們發現在雲上大部分 Java 應用仍然是基於 SpringBoot 的，Spring Boot 應用由於其架構實現的簡單性，客戶端只需透過 http 和域名就能實現服務呼叫。因此，許多中小型公司仍然採用該方式進行應用開發。從技術角度上看，我們如何升級 SpringBoot 應用至微服務架構，享受到微服務治理帶來的技術紅利，我們需要增加 SpringCloud 的 maven 依賴？需要業務進行程式碼改造？本文可以回答你，不需要一行程式碼改動。

本方案可以透過 MSE 無侵入實現 Java 應用的註冊、發現與治理能力。

  1. 當前 MSE 提供的註冊中心產品能力主要集中在非持久化服務發現，即服務的狀態維護在 client，需要業務方依賴 SDK 主動註冊服務，並維持心跳；本方案提供了一種的持久化服務發現能力。
  2. 解決跨平臺服務發現問題，如跨 K8s 服務發現、非 K8s 服務和 K8s 服務互相發現等。
  3. 無侵入實現基於 Spring Boot 應用的服務治理能力，如全鏈路灰度、限流降級、安全可信等。

方案實踐與探索

為了驗證該場景，我們提供了一個稍微比較複雜的Demo，透過該 Demo 來分別演示如何透過 MSE 無侵入實現 Spring Boot 應用的服務註冊與服務治理。Demo 是根據 K8s Service 進行服務發現並且透過簡單的 HttpClient 進行請求呼叫，詳細請求如下：

➜  ~ curl http://47.97.117.48/A/spring_boot                                   
A[10.0.3.238] -> B[10.0.3.227] -> C[10.0.3.230]%

架構如下所示：

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介紹完 Demo 之後，我們來逐步演示如何透過服務治理進行服務註冊。

透過服務治理完成服務註冊

  1. 進入到對應的 MSE Nacos 例項頁面，選擇建立服務

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  1. 我們填寫好服務名、分組名之後，可以選擇一個服務治理的應用進行註冊
  2. 開啟了健康檢查能力後，我們還可以選擇健康檢查的協議

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  1. 點選確定後，我們就實現了透過服務治理方式註冊應用與例項至 MSE Nacos 中

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  1. 根據下圖配置，我們分別將 A 應用註冊成 sc-A、B 應用註冊成 sc-b、C 應用註冊成 sc-c

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  1. 同時我們修改 Zuul 應用的 Nacos 地址配置，使其透過 SDK 方式註冊至 MSE Nacos 中
  2. 我們透過服務治理方式註冊的服務，我們還可以透過服務治理方式將對應的節點從 MSE Nacos 中下線

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  1. 點選 MSE 服務治理中節點詳情頁面的服務下線，在不用重啟應用 pod 的條件下，實現服務從註冊中心中下線

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到目前為止，我們完成了透過服務治理實現服務註冊。

透過服務治理完成服務訂閱

  1. 我們在需要訂閱 Nacos 服務的應用中增加如下 Env

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  1. 如何訂閱對應的服務？

我們 Http 請求域名直接呼叫對應的服務即可，比如：

restTemplate.getForObject("http://sc-b:20002/spring_boot", String.class);

其中 sc-b 為服務名，預設的分組名可以透過 mse_nacos_group 指定，如果需要指定分組名可以呼叫 http://sc-b:20002/spring_boot?mse_nacos_group=xxx 即可。

  1. 驗證

a.透過 MSE Nacos 控制檯可以驗證，明確訂閱關係

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b.透過端到端請求驗證

➜  ~ curl http://47.97.117.48/A/spring_bootA[10.0.3.238] -> B[10.0.3.229] -> C[10.0.3.241]%

無侵入實現基於 SpringBoot 應用的全鏈路灰度

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到目前為止，我們預設就具備了符合如上場景的全鏈路灰度能力。

➜  ~ curl http://47.97.117.48/A/spring_boot -H "x-mse-tag: gray"              
Agray[10.0.3.240] -> B[10.0.3.229] -> Cgray[10.0.3.241]%

總結

使用 Spring Boot 應用一樣可以快速享受到全鏈路灰度能力帶來的釋出體驗。我們透過MSE 服務治理能力與Nacos引擎的整合，可以進一步簡化與降低研發在雲上需要關注的部分，應用的客戶端可以再輕量化，進一步提升研發效率。

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