10年老兵带你学Java（第19课）：微服务架构入门 - Spring Cloud 核心组件

本课目标

• 理解什么是微服务架构，为什么要用微服务
• 掌握 Spring Cloud 核心组件及作用
• 学会使用 Nacos 作为注册中心和配置中心
• 了解 Gateway 网关的用法
• 理解微服务的拆分思想

一、从单体架构到微服务

1.1 单体架构的问题

我们之前做的扫码点餐系统，是一个单体应用：

• 所有代码打成一个 jar 包运行
• 一个MySQL数据库，一个Redis缓存

单体应用在项目小、团队少的时候很香：

• 简单，不需要懂分布式
• 部署方便，一台服务器就够
• 开发、测试、部署都简单

但当系统越来越复杂，用户越来越多，单体架构就扛不住了：

1.2 什么是微服务？

微服务（Microservice）是将一个大型应用拆分为多个独立的小服务，每个服务可以：

• 独立开发、独立部署
• 使用不同的技术栈（Java/Go/Python都可以）
• 独立扩展（访问量大的模块多部署几台）
• 独立容错（一个服务挂了不影响其他服务）

微服务拆分示例（点餐系统）：

用户服务（用户注册登录） ↓ 菜品服务（菜品管理） ↓ 订单服务（下单、支付） ↓ 支付服务（对接微信/支付宝） ↓ 通知服务（短信、模板消息）

1.3 微服务架构的挑战

微服务虽好，但也带来了新的复杂度：

• 服务之间如何通信？（HTTP / RPC）
• 如何统一管理所有服务？（服务注册与发现）
• 如何统一入口？（网关）
• 配置分散如何管理？（配置中心）
• 一个服务挂了怎么办？（熔断、限流）

这些问题，Spring Cloud 给你一套完整解决方案。

二、Spring Cloud 生态概述

Spring Cloud 不是"一个框架"，而是一套微服务解决方案的规范，包含很多子项目：

三、Nacos：注册中心 + 配置中心

3.1 什么是 Nacos？

Nacos 是阿里巴巴开源的项目，集成了：

• 服务注册中心：所有微服务启动时注册到这里
• 配置中心：所有配置文件可以写在 Nacos 里，服务运行时动态拉取

官网：https://nacos.io
下载：https://github.com/alibaba/nacos/releases（下载 zip 解压，运行startup.cmd）

3.2 服务注册

子模块 pom.xml：

<dependencies><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId><version>2021.1</version></dependency></dependencies>

配置文件：

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr:127.0.0.1:8848# Nacos地址namespace:publicconfig:server-addr:127.0.0.1:8848application:name:scan-order-dish-service# 服务名称

启动类加注解：

@SpringBootApplication@EnableDiscoveryClientpublicclassDishServiceApplication{publicstaticvoidmain(String[]args){SpringApplication.run(DishServiceApplication.class,args);}}

启动后，打开http://127.0.0.1:8848/nacos，用nacos/nacos登录，就能看到服务已经注册上去了。

3.3 配置中心

在 Nacos 控制台添加配置：

// Data ID: scan-order-dish-service.yamlspring:datasource:url:jdbc:mysql://localhost:3306/scan_order?useUnicode=true...username:rootpassword:123456

项目中的bootstrap.yml：

spring:cloud:nacos:config:server-addr:127.0.0.1:8848file-extension:yamlnamespace:publicapplication:name:scan-order-dish-service

这样就不用在每个项目的 application.yml 里写数据库配置了，集中在 Nacos 里管理，改配置也不需要重启服务。

四、Gateway：统一网关

4.1 为什么需要网关？

微服务拆分后，客户端（小程序、APP）不能直接访问每个后台服务，需要一个统一入口：

• 路由转发：根据路径，把请求转发到对应的微服务
• 统一认证：所有请求先过网关，验证Token
• 限流熔断：保护后台服务
• 日志记录：统一记录所有请求日志

4.2 Gateway 快速使用

依赖：

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

配置：

server:port:8080spring:cloud:nacos:discovery:server-addr:127.0.0.1:8848gateway:routes:-id:dish-serviceuri:lb://scan-order-dish-servicepredicates:-Path=/dish/**-id:order-serviceuri:lb://scan-order-order-servicepredicates:-Path=/order/**-id:user-serviceuri:lb://scan-order-user-servicepredicates:-Path=/user/**

• lb://xxx：从 Nacos 获取服务地址，做负载均衡
• predicates：路径匹配规则

五、服务间通信：Feign

5.1 什么是 Feign？

一个微服务经常需要调用另一个微服务的接口，比如"下单服务"需要调用"菜品服务"查询菜品信息。

Feign 就是一个声明式的 HTTP 客户端，让你像调用本地方法一样调用远程接口。

5.2 使用示例

依赖：

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

定义调用接口：

@FeignClient(name="scan-order-dish-service",path="/dish")publicinterfaceDishFeignClient{@GetMapping("/{id}")DishgetById(@PathVariable("id")Longid);@GetMapping("/list")List<Dish>list();}

调用方使用：

@RestController@RequestMapping("/order")publicclassOrderController{@AutowiredprivateDishFeignClientdishFeignClient;@GetMapping("/test")publicDishtest(){returndishFeignClient.getById(1L);}}

启动类加@EnableFeignClients。

六、微服务拆分实战思路

6.1 什么时候该拆？

6.2 扫码点餐系统的微服务拆分

如果将来这个系统要扩展，可以这样拆：

scan-order-gateway（网关层，统一入口） 用户服务 user-service - 用户注册、登录 - 收获地址管理 菜品服务 dish-service - 菜品分类管理 - 菜品CRUD 订单服务 order-service - 下单、支付 - 订单状态管理 消息服务 notice-service - 短信通知 - 小程序模板消息

七、本课作业

1. 在本地安装 Nacos（单节点模式），启动并访问控制台
2. 创建一个新的 Spring Boot 模块，引入 Nacos Discovery，实现服务注册
3. （选做）尝试配置 Gateway，将请求转发到不同服务

八、下一课预告

下一课我们将学习Docker 容器化 + CI/CD 持续交付，学会用 Docker 部署 Spring Boot 项目，并用 GitHub Actions 实现代码提交自动构建部署。