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2023年最新笔记，全文约 3 万字，蕴含 Spring Cloud 常用组件 Nacos、OpenFeign、Seata、Sentinel 等
〇、简介
-
什么是Spring Cloud？
Spring Cloud是一系列框架的有序集合，是一种基于微服务的分布式架构技术。它利用 Spring Boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用 Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署，从而提供了良好的开箱即用体验。
-
主流的架构方式：
- 单体架构：架构简单、部署成本低，耦合度高。
- 分布式架构：架构复杂、部署成本高，耦合度低。
-
微服务架构特征：
总体方向：高内聚、低耦合
- 单一职责：微服务拆分粒度小，每个服务对应单一业务功能。
- 面向服务：对外暴露业务接口。
- 自治：团队独立、技术独立、数据独立、部署独立。
- 隔离性强：提升容错性、避免出现级联故障。
-
常见微服务技术对比：
- 阿里 Dubbo
- Spring Cloud（第一代）
- Spring Cloud Alibaba（第二代）
-
Spring Cloud 版本说明
大版本说明：
- 2020 年之前：按照“伦敦地铁”命名，从 A 到 H。
- 2020 年之后：按年份命名。
小版本说明：
其余版本信息说明
- snapshot： 快照
- pre：预览版本
- alpha ： 内测
- beta ： 公测
- release ： 稳定版本
- GA： General Availability，发行版，即最稳定的版本
- Final ： 正式版
- Pro(professional) ： 专业版
- Plus： 加强版
- Retail ： 零售版
- DEMO ： 演示版
- Build ： 内部标号
- Corporation或Enterpraise 企业版
- M1 M2 M3 ： M是milestone的简写 里程碑的意思
- RC 版本RC:(Release Candidate)，几乎就不会加入新的功能了，而主要着重于除错
- SR ： 修正版
- Trial ： 试用版
- Shareware ： 共享版
- Full ： 完全版
- Spring Cloud 与 Spring Boot 的选型必须严格按照官方给出的建议去对应，我们可以通过官网或者详情链接https://start.spring.io/actuator/info查看最新推荐的版本对应关系：
-
【其他注意点】：
- 微服务之间的联系通过暴露接口实现，比如HTTP协议或者Dubbo协议。
- 每个微服务都应该有专属的独立数据库，并且每个微服务只能访问自己的数据库，严禁访问别人的微服务数据库（避免重复开发原则）。
-
构建 Spring Cloud 父工程
创建 Maven 项目，选择一个较为简单的架构模式（方便后面删除）
将父工程中除了.pom文件的其余文件全部删除
在父工程的pom 文件中修改或新增
pom ，代表这是父工程，其他工程项目可继承于它。pom 粘贴下列pom配置：
：只声明依赖，不实现引入，子项目需要显示声明使用的依赖 - 作用：子项目在声明时可以不用带上版本号，如果子版本中也配置了版本号，则以子版本标明的为主。
- 注意 Spring Boot 与 Spring Cloud 之间的版本对应关系
org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.3.9.RELEASE org.projectlombok lombok UTF-8 UTF-8 1.8 Hoxton.SR8 5.1.47 2.1.1 org.springframework.cloud spring-cloud-dependencies ${spring-cloud.version} pom import com.alibaba.cloud spring-cloud-alibaba-dependencies 2.2.5.RELEASE pom import mysql mysql-connector-java ${mysql.version} org.mybatis.spring.boot mybatis-spring-boot-starter ${mybatis.version} -
构建 Spring Cloud 子工程
- 方式一：构建初始 Maven 项目（module），后面内容缓慢补充（改 pom、写 yml、编写主启动类、编写业务类）
- 方式二：构建 Spring Initializr 项目（module），后面改写 pom 文件使形成 Maven 继承关系即可。个人偏向于这种方式。
-
父类显式声明子类，子类标明继承自父类
子类1 子类2 springcloud_test org.example 1.0-SNAPSHOT -
【强制性】凡是微服务，一般都需要有端口号与名称（程序名称将作为服务Id ，用于与其他服务分辨）
server: port: 8001 spring: application: name: payment8001 -
返回结果定义（通常结构）
- 数值类型code码，表示状态
- 消息类型message：例如 success，error 等
- 消息实体 data，即数据
@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class CommonResult
{ private Integer code; private String message; private T data; } -
RestTemplate类简介：
RestTemplate 是 Spring 提供的用于访问 Restful 风格服务的客户端模版工具集，其提供了多种便捷访问远程 Http 服务的方法，作用类似 Java 原生的 HttpClient 。
-
Spring Cloud 初体验：
服务之间通过暴露接口、HTTP 请求实现沟通。
自行配置Spring对象 RestTemplate 并注入，发送 GET 与 POST 请求使用 .getForObject()、.postForObject()
@Configuration public class CommonConfig { @Bean RestTemplate getRsetTemplate(){ return new RestTemplate(); } }
一、Eureka
NetFlix Eureka，注册中心
-
简介：
- Spring Cloud 使用 Eureka 来充当第一代注册中心，其类似于【发布者】-【订阅者】模型。
-
Eureka 拥有 3 个角色
- Eureka Server：服务端。注册中心，提供记录服务信息（业务功能、健康状况等）、心跳监控等。
- Eureka Client：客户端。用于简化与 Eureka Server 的交互
- Provider：服务提供者，会将自己的信息注册到 Eureka Server 并每隔 30s 发送一次心跳包。
- consumer：服务消费者，根据所需从 Eureka Server 中拉取服务列表，并根据负载均衡策略对其中一个微服务发起远程调用。
-
Eureka 实现原理
- 微服务启动时，会通过 Eureka Client 向 Eureka Server 进行注册自己的信息，而 Eureka Server 会存储该服务的信息。
- 微服务启动后，会周期性地向 Eureka Server 发送心跳（即自身信息，默认周期为30秒），如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个微服务节点的心跳，则会注销该微服务节点（默认90秒）。
- 每个 Eureka Server 同时也是 Eureka Client ，多个Eureka Server之间通过复制的方式完成服务注册表的同步。
- Eureka Client 会缓存 Eureka Server 中的信息。即使所有的 Eureka Server 节点宕机，服务消费者依然可以使用缓存中的信息找到服务提供者。
-
简单实现（单机版）
- pom 导包（分为 server 与 client 包，部分Spring版本 parent 中无 Eureka 信息，需手动指定版本）
- 服务端主配置上开启@EnableEurekaServer。
- yaml 配置 Eureka 信息（注意也要配置 Spring 程序名称）
【服务端】：服务端一般不需要将自己注册成微服务
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-netflix-eureka-server @EnableEurekaServer
server: port: 10086 spring: application: name: MyServer eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka # 不向 eureka server 注册自己与获取服务列表 register-with-eureka: false fetch-registry: false【客户端】
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-netflix-eureka-client spring: application: name: user_service eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka 利用 RestTemplate 向其他微服务发送请求。在编写 URL 路径时，通过指定其他微服务的应用名即spring.application.name来调用其服务（如http://userservice/），注册中心将充当 DNS 为各微服务提供解析服务，从而使我们不用像之前一样编写 IP 或域名硬编码的形式（如http://127.0.0.1:8080/）。
// 子微服务使用其他微服务，并实现负载均衡 @Bean @LoadBalanced public RestTemplate rest() { return new RestTemplate(); }String url="http://userservice/user/"+order.getUserId();
二、Ribbon
NetFlix Ribbon，负载均衡
-
简介：
- Ribbon 实现了客户端负载均衡，主要结合 Eureka 用于服务注册及发现。
- 传统的服务端负载均衡诸如 Nginx 需要单独部署额外的服务（成本增加），而 Ribbon 结合 Eureka 可以直接在客户端实现负载均衡。
- Ribbon拥有多种负载均衡模式，与 nginx 类似。
-
Ribbon 默认使用【轮询算法】
下面是 Ribbon 中实现的各种算法简介，IRule是顶层接口，下面是具体的实现类。
-
简单实现：
由于 Ribbon 与 Eureka 都是由 NetFlix 公司开发，且 Ribbon 常用于与 Eureka 组合实现负载均衡，所以当我们引入 spring-cloud-starter-eureka 依赖时也会默认引入 Ribbon 依赖，无需重复引入。
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-netflix-eureka-server
我们要做的只是通过简单配置更改 Ribbon 的【负载均衡】模式，有 2 种办法：
-
全局生效：因为 Ribbon 的所有模式都基于IRule接口，所以可以通过改变其注入的 Bean 实现。
@Bean public IRule randomRule(){ // 随机模式 return new RandomRule(); } -
局部生效：仅对所调用的某微服务生效
某微服务名称: ribbon: NFLoadBalancerRuLeClassName: com.netfLix.Loadbalancer.RandomRule
微服务名称即：所要调用的微服务名称
另外，由于 Ribbon 默认采用**【懒汉模式】，即第一次请求链接时才会获取“可用的微服务列表”，这将造成一定的体验损耗，我们可以将其更改成【饿汉模式】**。
ribbon: eager-load: enable: true # 客户端在启动时，就会去请求这些名称的“微服务表” clients: - userservice - vipservice
三、Nacos
阿里 Nacos，Eureka的替代品
注册中心（服务发现中心）、配置管理。
0、简介
-
Nacos /nɑ:kəʊs/ ，Dynamic Naming and Configuration Service（动态域名命名和配置服务）首字母简称，一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台，Nacos 致力于发现、配置和管理微服务。
-
Nacos 使用 Java 编写，如果本地 JDK 环境配置不对，会出现一系列不明所以的报错。
-
Nacos是一个内部微服务组件，需要在可信的内部网络中运行，并非面向公网环境的产品，不可暴露在公网环境，强烈不建议部署在公共网络环境。Nacos提供了简单的鉴权实现，是为防止业务错用的弱鉴权体系，而不是防止恶意攻击的强鉴权体系。
-
Nacos 架构
- Namespace：命名空间，默认空串代表公共命名空间public。
- Group：分组，默认为DEFAULT_GROUP，作项目区分，用来区分相同开发环境下的不同项目（如测试环境下的电商项目、测试环境下的培训机构项目）
- Service：服务，提供具体服务（如登录服务、验证码服务等）。
- Cluster：集群，如上海集群，杭州集群。
例如在某命名空间下（如测试环境的命名空间），有众多分组（项目），每个项目又有一些服务（服务可以说是最小可用单位），服务又会归属于不同集群（提升可用性与性能）。
-
整合 Spring Cloud 配置说明：
- discovery ：服务发现中心
- config：配置中心
-
当 Nacos 没有整合 OpenFeign 时，默认使用的是 RestTemplate ，此时如果需要实现“负载均衡”策略，则：
@LoadBalanced @Bean public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); }负载均衡方式默认为轮询
1、安装
-
简介：
- Nacos 已经被封装成 jar 包，我们配置好基本要求，直接运行 jar 包即可。
- 在程序运行之后，其余配置只能在网页端的控制面板修改，不能在代码中修改。
-
手动模式：
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GitHub下载
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解压并启动（此处为单机模式）
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单机模式
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集群模式
# 单击模式启动 ./startup.sh -m standalone # 关闭 ./shutdown.sh
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Docker模式
未挂载配置目录与日志目录
docker run \ --name myNacos \ -e MODE=standalone \ --env NACOS_AUTH_ENABLE=true \ -p 8848:8848 \ -d \ nacos/nacos-server
挂载已有的配置目录与日志目录：提前将 Nacos/conf/目录文件拷贝至/tmp/nacos/conf/
docker run \ --name myNacos \ -e MODE=standalone \ --env NACOS_AUTH_ENABLE=true \ -v /tmp/nacos/conf/:/home/nacos/conf/ \ -v /tmp/nacos/logs/:/home/nacos/logs/ \ -p 8848:8848 \ -d \ nacos/nacos-server
挂载新的的配置目录与日志目录：
docker run \ --name myNacos \ -e MODE=standalone \ --env NACOS_AUTH_ENABLE=true \ -v nacosConf:/home/nacos/conf/ \ -v nacosLogs:/home/nacos/logs/ \ -p 8848:8848 \ -d \ nacos/nacos-server
docker inspect mq | grep volume
-
开启服务器鉴权
按照官方文档配置启动，默认是不需要登录的，这样会导致配置中心对外直接暴露。而启用鉴权之后，需要在使用用户名和密码登录之后，才能正常使用nacos。（所以 Nacos 才推荐不要把自身放在“外网”中）
配置/conf/application.properties文件
nacos.core.auth.enabled=true
如此一来，Client 端便需要配置 nacos 的账号密码才能登录。
**注意：**鉴权开关是修改之后立马生效的，不需要重启服务端。
-
安装之后
- 可以通过查看/logs/start.out日志来查看启动详情。
- 访问http://127.0.0.1:8848/nacos登录 Nacos，默认账号密码均为 nacos。
-
Spring项目引入 Nacos 依赖
父工程（这是必备的）
com.alibaba.cloud spring-cloud-alibaba-dependencies 2.2.5.RELEASE pom import 子工程
com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery -
配置 Nacos 地址
在未开启“鉴权模式”时，可以不配置username与password
spring: cloud: nacos: server-addr: localhost:8848 username: nacos password: nacos -
**注意：**Nacos 包不可与 Eureka 包同时导入同一工程，否则产生冲突Bean multiple。
-
-
2、命名空间
命名空间使实例之间【相互隔离】，看不到彼此，这可以用作正式环境与测试环境的区分。当 Nacos 启动时会默认使用全局唯一命名空间public。
步骤：
- 新建命名空间（此处自动使用 UUID 当作“主键id”）
- 实例 yml 文件配置命名空间（使用生成的主键 id ）
spring: cloud: nacos: server-addr: http://localhost:8848 discovery: cluster-name: HZ namespace: 53a68426-7e6c-4e09-83e3-57a87f116980 # 声明命名空间3、服务分级模型
服务分级模型在相同“命名空间”的前提下，Nacos 利用服务分级存储模型来提高【容灾率】，例如：
- 总体服务
- 集群（如上海、杭州）
- 实例
集群默认为DEFAULT_GROUP，更改如下：
spring: cloud: nacos: server-addr: localhost:8848 discovery: cluster-name: HZ # 例如：HZ代表杭州、SH表示上海- 一个集群就相当于一个小型完善的“生态系统”。
- 在开启集群设置后，我们应该将**【负载均衡策略】修改为【优先使用本地集群】（如果本地集群全部失效，程序会自动转向其他集群发起请求），随后 Nacos 就会再在本地集群选择【随机选取】**的方式进行实例的选择（注意这里不是轮询）。
某微服务名称: ribbon: NFLoadBalancerRuLeClassName: com.alibaba.cloud.ribbon.NacosRule4、服务权重
Nacos可以通过【网页控制台】为实例设置权重，范围从0~1，值越大越容易被访问，设置为0则完全不会被访问，这可以用作“灰度升级”。
注意：必须是相同集群下拥有多个相同实例时，才可配置权重。
5、服务监测
监测实例的健康状态
Nacos拥有临时监测（被动）、非临时监测（主动）
Eureka只有临时监测
-
临时监测（默认、被动检测）：
- 发送心跳包。
- 客户端心跳上报Nacos实例健康状态，默认间隔5秒，Nacos在15秒内未收到该实例的心跳，则会设置为不健康状态，超过30秒则将实例移除。在被移除后如果又开始上报心跳，则会重新注册实例。
- 运维只能通过检查实例数量来监测实例状态，但临时实例的设置本就是应对“流量突增”情况的。
-
非临时监测（主动检测）
- Nacos会定期 主动 发起请求询问实例的健康状态（不发送心跳包）
- 在实例失效时也会主动 push 推送信息给服务消费者，及时更新数据。此时实例并不会被移除，依旧保留在服务列表，只是状态为false。
- 主动询问的方式对服务器压力较大，它的好处是运维可以实时看到实例的健康状态，便于后续的警告、扩容等一些列措施。
-
配置非临时检测：
spriing: cloud: nacos: server-addr: http://localhost:8848 discovery: cluster-name: HZ namespace: 53a68426-7e6c-4e09-83e3-57a87f116980 # ephemeral，短暂的 ephemeral: fasle -
【非临时监测】的另外一个作用：设置保护阈值，防止产生服务雪崩效应
Nacos中可以针对具体的实例设置一个保护阈值，值为0-1之间的浮点类型。本质上，保护阈值是⼀个⽐例值（当前服务健康实例数/当前服务总实例数）。
⼀般情况下（临时监测），服务消费者要从Nacos获取可用实例有健康/不健康状态之分。Nacos在返回实例时，只会返回健康实例。
但在高并发、大流量场景会存在⼀定的问题。比如，服务A有100个实例，98个实例都处于不健康状态，如果Nacos只返回这两个健康实例的话，流量洪峰的到来可能会直接打垮这两个服务，进一步产生雪崩效应。保护阈值存在的意义在于当服务A健康实例数/总实例数 < 保护阈值时，说明健康的实例不多了，保护阈值会被触发（状态true）。
Nacos会把该服务所有的实例信息（健康的+不健康的）全部提供给消费者，消费者可能访问到不健康的实例，请求失败，但这样也⽐造成雪崩要好。牺牲了⼀些请求（将请求分流到不健康的实例），保证了整个系统的可⽤。
6、配置管理
实现“统一配置”与“热更新”
-
简介：
使用 Nacos 可以实现实例的统一配置与配置热更新（即当配置被修改时，主动推送并实现热更新、不重启）
应该将固定不变配置写入服务本身的application.yml，易于变化的配置则写入 Nacos 配置文件。
-
应用 Nacos 统一配置流程图
声明：一个服务如果以 nacos 作为配置中心，应该先拉取 nacos 中管理的配置，然后与本地的配置文件比如 application.yml 中的配置合并，最后作为项目的完整配置，启动项目。
实现原理：Spring 中bootstrap.yml文件的启动优先级高于application.yml，我们可以将 Nacos 配置写入其中（注意单词有两个t）。
-
【共同配置】
在Nacos情境下，微服务在启动时会从 Nacos 读取2个配置文件，按优先级为：
- 配置名称-环境.yaml：userservice-dev.yaml
- 配置环境.yaml：userservice.yaml
而且无论如何都会读取到第二个配置环境，所以我们可以将微服务相同的配置再放入第二种配置环境中。
-
【统一配置】：
- Nacos 中新建配置文件，命名规则：服务名称-环境.yaml，在其中编写易于变化的配置。
- 微服务程序中引入nacos-config依赖。
- 编写bootstrap.yml文件，这些配置决定了微程序会去读取哪一个Nacos配置文件。
- Nacos地址
- 服务名称
- 当前环境
- 文件后缀名
com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config spring: application: name: userservice profiles: active: dev # 环境 cloud: nacos: server-addr: localhost:8848 # nacos地址 config: file-extension: yaml # 文件后缀名 username: nacos password: nacos discovery: ephemeral: false-
**【热更新】**实现：
在【统一配置】的基础上，代码中有两种方式可以实现热更新：
- 方式一：@RefreshScope + @Value (${属性key})注解
- 方式二：@ConfigurationProperties
两种方式不存在优劣，只是在形式作用上有些许差别，如果只想绑定少量属性方式一、否则方式二。
@RestController @RequestMapping("users") // 热更新 @RefreshScope public class TestController { @Value("${pattern.dataformat}") String dataformat; @GetMapping("/a") String get(){ return dataformat; } }@Data @Component @ConfigurationProperties(prefix = "pattern") public class CommonConfig { String dataformat; } // 后面使用 @Autowired 注入使用
7、数据持久化
在这一步，小坑特别多
将官方内嵌的小型数据库Derby替换为MySQL
-
Nacos 默认将数据存储在内嵌数据库 Derby 中，该数据库不属于生产可用的数据库，官方推荐的最佳实践是使用带有主从的高可用数据库集群，例如MySQL（而且目前只支持 MySQL ）。
-
简单实现（单机版，下节集群部署）：
- 创建新的数据库，命名为：nacos（其实命名什么也无所谓，后面要用到）
- 打开 Nacos 目录，在数据库 nacos 中运行数据库文件/conf/mysql-schema.sql建表。
- 配置application.properties：打开配置文件，将注释解除、然后添加数据库信息。
- 重启 Nacos：注意，在这一步时，我尝试数次都未能成功将 Nacos 重启，控制台各种报错信息，例如：namespaceControllerV2，然而真正的报错信息却隐藏在控制台末尾的一小行文字，最终发现是之前后台的 Nacos 进程未完全关闭（残留），完全关闭之后再次尝试重启，成功。
ps -ef |grep nacos
# 单机重启 ./startup.sh -m standalone
-
其余注意点：
- 记得加数据库编号（从 0 开始），因为 Nacos 可集群部署。
- 配置信息不添加双引号！勿随意添加，都则报错“找不到数据源”No DataSource set。
8、集群配置
利用上节的数据持久化知识（ MySQL 数据库），将3 台 Nacos 绑定同步相同的数据源，便可以做到同时更新。
- 架构图：部署 3 台 Nacos Server。
-
实现步骤：
- 新建数据库nacos，导入/conf/mysql-schema.sql。
- 修改本地/conf/application.properties配置文件，添加数据库 MySQL 配置。
- 将本地文件cluster.conf.example重命名为 cluster.conf，添加集群机器信息。
- 将本地/conf/目录上传至服务器，复制 3 份/tmp/nacos/conf1、/tmp/nacos/conf2、/tmp/nacos/conf3 。
- 修改 3 份配置文件端口，分别为：8845、8846、8847。
- 启动，可以成功看到 3 个 Nacos 之间的数据互相同步。
# 清理时用 docker rm -f $(docker ps -a)
175.178.20.191:8845 175.178.20.191:8846 175.178.20.191:8847
cp -r /conf/ /tmp/nacos/conf1 /tmp/nacos/conf2 /tmp/nacos/conf3
docker run -d \ --env NACOS_AUTH_ENABLE=true \ -v /tmp/nacos/conf1/:/home/nacos/conf/ \ -v /tmp/nacos/logs1/:/home/nacos/logs/ \ -p 8845:8848 \ --name nacos1 \ nacos/nacos-server
docker run -d \ --env NACOS_AUTH_ENABLE=true \ -v /tmp/nacos/conf2/:/home/nacos/conf/ \ -v /tmp/nacos/logs2/:/home/nacos/logs/ \ -p 8846:8848 \ --name nacos2 \ nacos/nacos-server
docker run -d \ --env NACOS_AUTH_ENABLE=true \ -v /tmp/nacos/conf3/:/home/nacos/conf/ \ -v /tmp/nacos/logs3/:/home/nacos/logs/ \ -p 8847:8848 \ --name nacos3 \ nacos/nacos-server
结果：腾讯云 2G2核 同时开启 3 个 Nacos，2 个成功，第 3 个失败（CPU飙满），总体算部署成功。
9、权限控制
右菜单栏，步骤：
- 用户管理：创建用户user
- 角色管理：创建角色role，并绑定用户
- 权限管理：赋于角色权限auth，包含对指定“命名空间”的可读写操作。
10、共享/扩展配置
共享配置 shared-configs
扩展配置 extension-config
-
简介：
日常开发中，多个模块可能会有很多共用的配置，比如数据库连接信息、Redis/RabbitMQ 连接信息、监控配置等等。那么此时我们就希望可以加载多个配置，或者多个项目共享同一个配置。
- 扩展配置：微服务所依赖的其他微服务所需要的配置文件（“依赖链条”）
- 共享配置：很多微服务共享的配置文件，例如日志打印、Swagger配置等。
两者除了优先级不同之外没有其他任何区别，都⽀持三个属性，：
- data-id
- group：默认 DEFAULT_GROUP。
- refresh: 在配置变更时，应用内是否支持动态刷新。
-
简单范例：
spring: application: name: nacos-config-multi main: allow-bean-definition-overriding: true cloud: nacos: username: ${nacos.username} password: ${nacos.password} config: server-addr: ${nacos.server-addr} namespace: ${nacos.namespace} # 共享配置 shared-configs: - data-id: swagger-${spring.profiles.active}.yaml group: xuecheng-plus-common refresh: true - data-id: logging-${spring.profiles.active}.yaml group: xuecheng-plus-common refresh: true # 扩展配置，优先级大于shared-configs （在之后加载） extension-configs: - data-id: content-service-${spring.profiles.active}.yaml group: eat-plus-project refresh: true - data-id: dataId group: eat-plus-project refresh: true11、配置文件优先级
-
基本思想：影响的范围越小，优先级越高。
-
远端 > 本地
-
带有profiles > 不带
-
配置中心（远端） > 命令行参数 > 本地application.yaml > 本地bootstrap.yaml
-
存在 3 种配置文件大类，优先级从上至下：
-
远端
- 服务名-环境.yaml
- 服务名.yaml
- 扩展配置.yaml
- 共享配置.yaml
-
命令行参数
-
本地
- application.properties
- application.yaml
- bootstrap.yaml
bootstrap.yaml优于application.yaml执行，application.yaml优于application.properties执行，但是后执行的会覆盖前执行的配置，所以在本地越先执行的优先级越低。
-
-
四、OpenFeign
声明式的 Web HTTP 服务客户端，替代原生 RestTemplate
与 Nacos 组合使用时，Nacos提供“域名”的解析服务
-
简介：
OpenFeign是一个声明式的Web服务客户端，使得编写Web服务客户端变得非常容易，只需要创建一个接口，然后在上面添加注解，便可以通过接口来调用服务端的服务。
OpenFeign 遵循 RPC 协议，即 Remote Procedure Call Protocol，远程调用协议。
历史上存在过 Feign （由 NetFlix 公司开发），SpringCloud组件中的一个轻量级RESTful的HTTP服务客户端，也是SpringCloud中的第一代负载均衡客户端。
OpenFeign是SpringCloud自己研发的，在Feign的基础上支持了Spring MVC的注解，如@RequesMapping等，是SpringCloud中的第二代负载均衡客户端。
-
与 Ribbon 的关系：
OpenFeign默认将Ribbon作为负载均衡器，直接内置了 Ribbon。在导入OpenFeign 依赖后无需专门导入Ribbon 依赖。所以说，当我们需要更改 OpenFeign 的负载均衡策略时，其实就是需要修改 Ribbon 的策略，直接按照 Ribbon 的策略配置方式就行配置（即分为两种方式：全局与局部）。
-
步骤：
-
引入依赖
-
主类添加@EnableFeignClients注解，声明使用 Feign。
-
使用注解@FeignClient()编写具体的 FeignClient 接口。
-
@Autowired注入对应 FeignClient 并使用。
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-openfeign @EnableFeignClients
@FeignClient("userservice") public interface UserClient { // 此处是接口不是普通类 @GetMapping("/user/{id}") User findById(@PathVariable Long id); // 注意需标注成“路径参数” }@Autowired UserClient userClient;
-
FeignClient接口定义说明（5大定义），以上面举例：
- 服务名称：userservice
- 请求方式：GET
- 请求路径：/user/{id}
- 请求参数：Long id
- 返回值类型：User
-
其余配置
# 开启 Gzip 压缩 feign: compression: request: enabled: true min-request-size: 2048 mime-types: text/xml, application/xml, application/json response: enabled: true useGzipDecoder: true -
【自定义配置】
一般我们可能只需要配置“日志级别”就好了。
可以使用两种方式配置日志级别，一般使用None(默认，不打印)或Basic，避免控制台打印过多信息。
- yml配置文件（推荐）
- Java代码（麻烦，省略）
feign: client: config: default: # 全局生效 logger-level: fullfeign: client: config: userservice: # 局部（指定微服务）生效 logger-level: full# Basic 级别打印的日志 [UserClient#findById] ---> GET http://userservice/user/2 HTTP/1.1 [UserClient#findById] <--- HTTP/1.1 200 (537ms)
-
优化Feign
Feign 底层的客户端实现有 3 种
- URLConnection（默认）：JDK自带、不支持连接池
- Apache Httpclient：支持连接池
- OKHttp：支持连接池
使用连接池可以复用连接（避免在连接时多次产生3次握手4次挥手），更改为OKHttp使用步骤如下：
- 引入 Feign-okhttp 依赖
- yml配置开启
io.github.openfeign feign-okhttp feign: okhttp: enabled: true -
Feign最佳实践：
- 解决多份配置文件的尴尬，当然也存在弊端
- 将共用的代码抽取成jar包，使用依赖的方式进行导入。
（之前）
-
（现在）
五、Geteway
Spring Gateway
-
简介
- Gateway与 Nginx 在操作的思想上是一样的，但是具体实现不同
- Gateway：业务网关。针对每一个微服务的网关，更接近具体业务。
- Nginx：流量网关。用户访问的总入口，也就是前端页面的容器。
-
网关的作用：
- 身份认证、权限校验
- 服务路由、负载均衡
- 请求限流
-
Spring Cloud网关类型
- Gateway（新）：Spring5 中提供的 WebFlux，响应式编程，性能更好。
- zuul（旧）：基于 Servlet 实现，阻塞式编程。
-
实现：
本质：创建单一Spring程序用于 Gateway 实现路由转发，单一 jar 包。
- 引入依赖
- yml配置
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-gateway com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery 下面定义了 2 个路由规则
server: port: 10080 spring: application: name: gateway cloud: nacos: server-addr: http://localhost:8848 discovery: cluster-name: HZ gateway: routes: - id: user-service # 路由标识，全局唯一 uri: lb://userservice # 路由的地址，lb：load balanced 负载均衡 predicates: - Path=/user/** # 路由断言，如果路径以 /user/ 开头则符合 default-filters: - AddRequestHeader=Content-type,text/html # 添加请求头 - id: order-service uri: lb://orderservice predicates: - Path=/order/** default-filters: - AddRequestHeader=Content-type,text/html -
网关路由的【配置项】包括：
- 路由id：路由唯一标识
- uri：路由目的地址，支持 http 与 lb 两种类型。
- predicates：路由断言，判断是否符合要求
- filters：路由过滤器，清理请求或响应。
-
11种基本的 Predicate 类型（上面范例使用了 Path ）
-
3种过滤器
- 默认过滤 defaultFilter
- 局部过滤
- 全局过滤
-
过滤器的31种细分类
种类过多，需要时查看官方文档即可（只要查看名字就能得知该过滤器的作用 ）
-
过滤器的优先级说明：
这里稍有点乱
- 首先按照所设置的 Order 顺序来。
- 当 Order 值一样时，执行顺序：默认过滤 → 局部过滤 → 全局过滤，即：
- 请求时，最后全局过滤生效
- 响应时，最后默认过滤生效
-
简单案例
- 默认过滤：yml配置、灵活度低，默认生效
# 默认过滤（也对全局生效，默认此） default-filters，对所有路由生效 spring: cloud: gateway: routes: - id: user-service # 路由标识，全局唯一 uri: lb://userservice # 路由的地址，lb：load balanced predicates: - Path=/user/** # 路由断言，如果路径以 /user/ 开头则符合 default-filters: - AddRequestHeader=Content-type,text/html # 添加请求头- 局部过滤：yml配置、灵活度低，对指定路由生效
spring: cloud: gateway: routes: - id: user-service # 路由标识，全局唯一 uri: lb://userservice # 路由的地址，lb：load balanced predicates: - Path=/user/** # 路由断言，如果路径以 /user/ 开头则符合 filters: - AddRequestHeader=Content-type,text/html # 添加请求头- 全局过滤：代码配置、灵活度高。创建 Bean，继承 GlobalFilter 接口并重写 filter() 方法，此处注意：
- @Order(-1)表示优先级，值越低优先级越高，允许负值。
- exchange参数属于 Spring WebFlux 组件中的知识，它用来获取请求与响应两者，但是例如获取出来的请求request不是 servlet 的静态技术，而是属于 WebFlux 的动态技术，即ServerHttpRequest（注意是以 Server 开头而不是 Servlet ）。
- chain参数用来生成成功时的返回值Mono
- 当校验失败时，使用exchange设置失败的响应码，如401 Forbidden 并返回给客户端。
- Mono
是什么暂时不用管 
-
CORS跨域处理
Spring Boot 也可以实现跨域处理，并不一定要依赖于 Spring Gateway
禁止跨域是浏览器的策略，后端之间互相调用接口不存在跨域。
允许浏览器跨域一般需要配置的 5 大选项，并在 yml 文件中配置，如下：
- 允许的域名
- 允许的端口
- 允许的方式
- 是否允许使用Cookie
- 有效期是多少（浏览器在第一次跨域时会发送Options请求，得到确认后在指定的有效期内不会重发Options请求，节约资源）
六、Docker
这章暂时跳过，具体内容查看：Docker笔记
- 将程序以及依赖、运行环境打包成镜像。
- Spring Cloud + docker compose案例：链接
七、RabbitMQ
MQ：Message Queue 消息队列
我们在大多数情况下使用【同步通信】，因为对时效性的要求较强
1、简介
-
【同步通信】：
-
优点：时效性强、可以立即得到结果
-
缺点：业务之间耦合度高、性能和吞吐能力低、存在额外的资源消耗与级联失败的情况。
-
【异步通信】：
-
优点：耦合度高、吞吐量能力强、故障隔离、流量削峰
-
缺点：对消息中间件的可靠性、安全性、吞吐能力有严重的依赖，业务架构复杂，没有明显的流程线、难以追踪管理
-
4 种不同形式的 MQ 产品：
-
-
2、RabbitMQ
消息一旦消费完就会被删除，RabbitMQ 没有消息回溯功能
-
docker 版本安装：
docker pull rabbitmq
docker run -it \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=user \ -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123 \ -v mq-plugins:/plugins \ --name=mq \ -hostname=mq \ -p 15672:15672 \ -p 5672:5672 \ rabbitmq
下面代码全部在容器内操作：
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
cd /etc/rabbitmq/conf.d/ echo management_agent.disable_metrics_collector = false > management_agent.disable_metrics_collector.conf # 退出并重启容器 exit docker restart mq
- 15672： web 界面访问端口，需要进入容器内手动开启
- 5672：具体的通信端口
- 账号为user，密码为123
- plugins：RabbitMQ插件目录，提供后续插件安装接口
-
常见的5种消息模型
- BasicQueue：基本消息队列
- WorkQueue：工作消息队列
- 发布订阅模式：
- Publish/Subscribe：广播（Fanout）
- Routing：路由（Direct，常用）
- Topics：主题（Topic）
Queue -> Consuming: send and receive messages from a named queue." />
Queue -> Consuming: Work Queue used to distribute time-consuming tasks among multiple workers." />
Queue -> Consuming: deliver a message to multiple consumers. This pattern is known as publish/subscribe" />
Queue -> Consuming: subscribe to a subset of the messages only." />
Queue -> Consuming: receiving messages based on a pattern (topics)." /> -
【注意】：
- BasicQueue 与 WorkQueue 中不存在 Exchange交换机，只存在 Queue队列。
- 而在“发布订阅模型”中，存在 Exchange交换机 + Queue队列。
- 交换机可以将消息转发给多个队列，队列中的消息只能被消费一次，用完即删除
- 交换机只负责消息路由，不负责存储消息，如果路由失败则丢失信息。
-
RabbitMQ实现流程：
- 配置连接参数
- 建立连接
- 创建通道
- 创建队列（赋予名称，指定要操作的队列）
- 发送消息（接收消息）
- 关闭通道和连接
3、SpringAMQP
Spring 简化原生代码
-
简介：
- AMQP：Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议，是一种用于在应用程序之间传递业务信息的开放标准。
- Spring AMQP：基于 AMQP 实现的一套标准API规范，提供模板实现消息的发送和接收。例如Spring-amqp是接口，具体的实现有spring-rabbit（即RabbitMQ）等。
-
BasicQueue实现：
- 引入依赖
- yml 配置 MQ 地址、账号密码等信息
- 代码发送与接收信息
org.springframework.boot spring-boot-starter-amqp spring: rabbitmq: host: 10.211.55.4 port: 5672 virtual-host: / # 配置虚拟主机名（不同的虚拟主机之间存在分割，无法互相访问） username: user password: 123发送消息：使用RabbitTemplate模板类
@Autowired RabbitTemplate template; @Test public void sendMessage(){ String queueName="simple.queue"; Object message="你好MQ！"; template.convertAndSend(queueName,message); }接收消息：使用@RabbitListener注解
@Component public class SpringRabbitListener { @RabbitListener(queues = "simple.queue") public void listener(String msg){ System.out.println("【接收到消息】："+msg); } } -
WorkQueue实现：
即多个接收队列，提高队列接收的速度。
注意这里存在：“贪心的消费者”（消息预取），即消费者会优先获取消息，（不管当下能不能立即执行），此时需要设置消费预取上限，例如设为1，即一次一次的取。
spring: rabbitmq: host: 10.211.55.4 port: 5672 virtual-host: / # 配置虚拟主机名（不同的虚拟主机之间存在分割，无法互相访问） username: user password: 123 listener: direct: prefetch: 1 # 消息预取数量限制为 1 ，默认为无限、即不作限制 -
publish/subscribe实现：
广播Fanout，交换机将消息转发至所有队列
先将队列与 Exchange 交换机建立绑定关系，然后 publisher向交换机发送消息，交换机自动将消息转发至各队列，subscribe向队列请求消息。队列与交换机之间的绑定有两种形式：代码实现、注解实现，这里使用 代码实现 ，后续使用 注解实现 形成对比。
代码实现：建立交换机与队列之间的绑定关系
// 声明（创建）交换机 @Bean public FanoutExchange fanoutExchange(){ return new FanoutExchange("myExchange"); } // 声明（创建）队列 @Bean public Queue fanoutQueueOne(){ return new Queue("myQueue.one"); } // 绑定交换机与队列 @Bean public Binding binding(Queue fanoutQueueOne,FanoutExchange fanoutExchange){ return BindingBuilder.bind(fanoutQueueOne).to(fanoutExchange); } // 以相同的方式声明第二个队列...接收消息（代码几乎不变）
@Component public class SpringRabbitListener { @RabbitListener(queues = "myQueue.one") public void listener1(String msg){ System.out.println("【 1 接收到消息】："+msg); } @RabbitListener(queues = "myQueue.two") public void listener2(String msg){ System.out.println("【 2 接收到消息】："+msg); } }发送消息
@Autowired RabbitTemplate template; @Test public void sendMessage(){ String exchangeName="myExchange"; Object message="你好MQ！"; template.convertAndSend(exchangeName,"",message); // 中间参数为routingkey，下节使用 } }
-
Routing实现：
交换机根据规则 routingkey 将消息路由至指定队列（对暗号），消息发送者在发送消息时指定 routingkey，队列在建立时绑定 routingkey（可以绑定多个key） ，符合则接收。
注解实现：在接收消息时，顺便建立交换机与队列之间的绑定关系（注解里面套注解，第一次见）
@Component
public class SpringRabbitListener {
// 第一个
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = “direct.queueOne”),
exchange = @Exchange(name = “myEx”,type = ExchangeTypes.DIRECT),
key = {“red”,“blue”}
))
public void listener1(String msg){
System.out.println(“【 1 接收到消息】：”+msg);
}
// 第二个 @RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "direct.queueTow"), exchange = @Exchange(name = "myEx",type = ExchangeTypes.DIRECT), key = {"red","yellow"} )) public void listener2(String msg){ System.out.println("【 2 接收到消息】："+msg); }}
发送消息 ```java @Autowired RabbitTemplate template; @Test public void sendMessage(){ String exchangeName="myEx"; Object message="你好MQ！"; // 第二个参数 routingkey 指定发送的“规则” template.convertAndSend(exchangeName,"yellow",message); } }
-
Topics实现：
Topic 与 Direct 类似，区别在于 routingKey 必须是多个单词的列表，以.分割，并且支持通配符#与*。
@Component public class SpringRabbitListener { // 注意要将交换机类型修改为Topic：type = ExchangeTypes.TOPIC @RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "topics.queueOne"), exchange = @Exchange(name = "myExchangeTwo",type = ExchangeTypes.TOPIC), key = {"China.#","#.news"} )) public void listener1(String msg){ System.out.println("【 1 接收到消息】："+msg); } @RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "topics.queueTow"), exchange = @Exchange(name = "myExchangeTwo",type = ExchangeTypes.TOPIC), key = {"America.#","#.news"} )) public void listener2(String msg){ System.out.println("【 2 接收到消息】："+msg); } }@Autowired RabbitTemplate template; @Test public void sendMessage(){ String exchangeName="myExchangeTwo"; Object message="你好MQ！"; template.convertAndSend(exchangeName,"China.news",message); }
4、消息转换器
在这里我们将替换 Spring 默认提供的消息转换器，以提高性能。
为什么要替换呢？
因为Spring默认的消息处理接口是org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter，默认实现为：SimpleMessageConverter，且基于 JDK 的 ObjectOutputStream 实现序列化，这种序列化方式在处理对象的时候会将对象编码并且经过Base64编码，不仅会占用更多的内存空间，而且会导致性能下降。
解决方法即采用 JSON 格式，例如引入Jackson依赖并实现：
com.fasterxml.jackson.dataformat jackson-dataformat-xml 2.14.1 @Configuration public class CommonConfig { // 更换消息转换器 @Bean public MessageConverter jsonMessageConverter(){ return new Jackson2JsonMessageConverter(); } }当然，以上配置在消息【发送者】与【接收者】之间都需要配置，后续发送什么类型的消息，就使用什么类型接收（这点需十分注意，我在第一次编写时就忘记了修改消息的接收类型导致 Converter error）。
八、ES初级
Elasticsearch，基于 Java 实现的分布式搜索：中文官网
1、简介
-
Elasticsearch是一款非常强大的开源搜索引擎，可以帮助我们从海量的数据中快速找到所需内容。
-
具体功能：内容搜索、日志统计与分析、系统监控等。
-
Elasticsearch对内存的消耗特别大，少于512MB直接启动失败。
-
注意以下安装的所有软件版本需与 Elasticsearch 保持一致
-
Elasticsearch结合 Kibana、Logstash、Beats，被称为「elastic stack」（也就是ELK），被广泛运用在日志数据分析、实时监控等领域。
-
Elasticsearch基于 Lucene，Lucene既是一个 Java 语言的搜索引擎类库，也是Apache公司的顶级项目之一。
-
Elasticsearch中，文档数据会以JSON格式存储，即全部文本字段都需添加双引号。
2、传统数据库
以 MySQL 为例，与 Elasticsearch 作对比
两者优势互补，不能替代
- 传统的数据库 MYSQL 使用**【正向索引】，主要依靠主键**来实现对数据的获取。
-
Elasticsearch使用**【倒排索引】**（“优先耗费时间建立新表，后续以空间换时间实现搜索”）。
- 文档（document）：每条数据就是一个文档
- 词条（term）：文档按照语义分成的词语（分词）。
- Elasticsearch中的词条是唯一的，后续搜索时会根据搜索关键词分词后的哈希运算值或者B+树实现查找。
-
新老数据库概念对应关系
- 索引：即“表”，相同类型的文档集合
- 映射：即“约束”，索引中文档的字段约束信息，类似表的结构约束
- …
-
Elasticsearch查询语句为DSL语句（JSON格式），使用HTTP发送请求。
-
应用领域：
- MySQL（写）：擅长事务性操作，可以确保数据达到安全和一致性。
- Elasticsearch（读）：擅长海量数据的搜索、分析、计算。
3、安装
安装 Elasticsearch 与 Kibana（提供工具方便编写DSL语句）
两者安装包大小都在 1GB 左右，且运行时所占内存也较大，推荐使用docker安装。
-
建立docker网络：Elasticsearch与Kibana必须处在同一个网络之中，并且此时两者可以通过docker服务名来建立连接。
docker network create es-net
-
安装Elasticsearch
docker pull elasticsearch:7.17.7
docker run -d \ --name es \ -e "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m" \ -e "discovery.type=single-node" \ -v es-data:/usr/share/elasticsearch/data \ -v es-plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins \ --privileged \ --network es-net \ -p 9200:9200 \ -p 9300:9300 \ elasticsearch:7.17.7访问http://ip:9200能看到下列信息说明部署成功。
当启动不成功时，查看日志排错
docker logs -f es
-
安装Kibana
docker pull kibana:7.17.7
docker run -d \ --name kibana \ -e ELASTICSEARCH_HOSTS=http://es:9200 \ --network=es-net \ -p 5601:5601 \ kibana:7.17.7
注意，Kibana启动较慢，可以使用docker logs -f 服务名查看其日志。
访问http://ip:5601/当显示下列内容时表示成功。
- 我们关注Kibana中的左边菜单栏 → Management → Dev Tools工具，后续用它来编写 DSL 操作。
4、IK分词器
Elasticsearch默认的分词器对中文分词兼容性极差，只能“按字依次分词”
IK分词器，专为Elasticsearch中文分词打造
-
离线安装（推荐）：
- GitHub下载对应版本的 IK 分词器安装包，解压并重命名为ik。
- 查看之前安装的 Elasticsearch 数据卷挂载位置，将解压后的ik目录上传到该文件夹
- 重启Elasticsearch，查看日志确定重启成功
- Kibana Dev Tools测试分词效果
docker volume inspect es-plugins
docker restart es
# 查看es日志 docker logs -f es
POST /_analyze { "text": "这是一段中文句子，请分词", "analyzer": "ik_smart" }
-
在线安装（服务器 GitHub 访问速度较慢，不推荐）：
# 1、进入容器内部 docker exec -it elasticsearch /bin/bash # 2、在线下载并安装 ./bin/elasticsearch-plugin install https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-ik/releases/download/v7.12.1/elasticsearch-analysis-ik-7.12.1.zip # 3、退出 exit # 4、重启容器 docker restart elasticsearch
-
IK分词器的 2 种模式
-
ik_smart：智能（最少）拆分
-
ik_max_word：重复（最细）切分
-
自定义字典（2种形式）
- 扩展词库：增加分词库词语。
- 停用词库：禁止对某些词语（敏感词）进行分词，直接忽略不显示。
要自定义词库，只需要到ik/config/IKAnalyzer.cfg.xml中新增配置，并在配置文件的当前目录新建.dic字典，以行为分割属于相关词语，然后重启Elasticsearch容器即可（可以使用 Kibana 的Dev Tools进行测试）。
IK Analyzer 扩展配置 myDict.dic myStopwords.dic
-
docker restart es
POST /_analyze { "text": "这是一段超长的词语，腾讯你好", "analyzer": "ik_smart" }
5、索引库创建
表，使用映射（约束）定义规则
-
Mapping映射规则：
- type：字段数据类型，常见的有：
- 字符串：text（可分词的文本）、keyword（不可分词的文本，例如品牌、国家名等）
- 数据：long、integer、short、byte、double、float
- 布尔：boolean
- 日期：date
- 对象：object
- 地理坐标（经纬度）：geo_point
- index：是否创建倒排索引，默认为true（其实许多字段并不需要创建索引）
- analyzer：使用哪种分词器
- properties：定义子字段
-
注意：索引库无数组概念，但允许某字段有多个值，例如下面的字段类型应为integer。
"score": [60,39,77,99]
-
创建规则 以及 案例
PUT /索引库名称 { "mappings": { "properties": { "字段名1":{ "type": "text", "analyzer": "ik_smart" }, "字段名2":{ "type": "keyword", "index": false }, "字段名3":{ "properties": { "子字段名1":{ "type":"keyword" }, "子字段名2":{ "type":"keyword" }}}}}}PUT /mytable { "mappings": { "properties": { "info":{ "type": "text", "analyzer": "ik_smart" }, "email":{ "type": "keyword", "index": false }, "name":{ "properties": { "firstName":{ "type":"keyword" }, "LastName":{ "type":"keyword" }}}}}}
- type：字段数据类型，常见的有：
6、操作索引库
查询、删除、修改
-
首先声明：【索引库】和【Mapping】一旦创建就无法修改，但是可以（只能）添加新的字段，这是因为当索引库创建时 Elasticsearch 就会去创建倒排索引，如果允许修改索引库可能引起无法预知的错误，所以 Elasticsearch 在这点上比 MySQL 更加彻底，直接禁止修改。
-
查询：
GET /索引库名
-
删除
DELETE /索引库名
-
修改（新增）索引库
PUT /索引库名/_mapping { "properties":{ "新增的字段名":{ "type":"integer", "index":false } } }
7、文档操作
数据：新增、查询、删除、修改
-
新增文档：
文档id：类似 MySQL 主键，推荐手动添加（例如1），如果未添加则会自动生成较长的随机 id 代替
POST /索引库名/_doc/文档id { "字段名1":{ "firstName":"张", "LastName":"三" }, "字段名2":18, "字段名3":"123@qq.com", "字段名4":"程序猿" }
-
查询
- 单条文档查询：
GET /索引库名/_doc/文档id
- 全部查询
GET /索引库名/_search
-
删除
DELETE /索引库名/_doc/文档id
-
修改：修改文档这里有 2 种方式
- 全量修改：PUT + _doc，先完全删除旧文档、然后用新文档替代。
- 增量修改：POST + _update，在旧文档的基础上进行修改。
PUT 索引库名/_doc/文档id { "字段1":"值1", "字段2":"值2" }POST 索引库名/_update/文档id { "doc":{ "字段":"新的值" } }
- 全部查询
- 单条文档查询：
8、RestClient
Java 操作 Elasticsearch
-
简介：
ES官方提供了多种不同语言的客户端（包）用来操作ES。这些客户端的本质就是先组装DSL语句，然后通过 HTTP 请求发送给 ES。
-
建立索引库的【步骤】：
- 先建立相应 MySQL 数据库
- 对照 MySQL 数据库，编写索引库的创建语句（自己考虑逻辑、驼峰命名法）
- 在 Java 代码中使用 RestClient 借助 索引库编写语句创建索引库。
-
例如：
以下案例为 MySQL 建表语句，经过分析发现，发现酒店名称需要分词并建立索引，酒店品牌不需要分词但需要索引，酒店经纬度不需要建立索引，酒店价格、评分等需要建立索引以方便排序。
{ "mappings": { "properties": { "id": { "type": "keyword" }, "name": { "type": "text", "analyzer": "ik_max_word", "copy_to": "all" }, "address": { "type": "keyword", "index": false }, "price": { "type": "integer" }, "score": { "type": "integer" }, "brand": { "type": "keyword", "copy_to": "all" }, "city": { "type": "keyword" }, "starName": { "type": "keyword" }, "business": { "type": "keyword", "copy_to": "all" }, "pic": { "type": "keyword", "index": false }, "location": { "type": "geo_point" }, "all": { "type": "text", "analyzer": "ik_max_word" } } } }-
多字段搜索
字段拷贝：既想要实现多字段搜索，又想要效率最快
字段拷贝可以使用 copy_to属性将当前字段拷贝到指定字段，示例：
"all": { "type": "text", "analyzer": "ik_max_word" } "brand":{ "type": "keyword", "copy_to":"all" } "name":{ "type": "keyword", "copy_to":"all" }all成功包含brand于name，以后搜索时只需要指定all即可。
另外，虽然名叫“字段拷贝”，但是其实并不会真正的拷贝多份造成存储空间冗余。
-
初始化 Java RestClient
- 引入 RestHighLevelClient 依赖
- 覆盖官方默认的 ES 版本（因为Spring Boot 会默认替我们导入某一版本的 ES 包，但这与我们的服务器软件版本可能不兼容，所以需要替换）
- 初始化 RestHighLevelClient
1.8 7.17.7 RestHighLevelClient client=new RestHighLevelClient(RestClient.builder( HttpHost.create("175.178.20.191:9200") ));或者将以上对象注册成Bean
@Configuration public class CommonConfig { @Bean RestHighLevelClient rest() { return new RestHighLevelClient(RestClient.builder( HttpHost.create("175.178.20.191:9200") )); } }下面所有操作都是建立在初始化RestClient的基础上。
-
建立索引库
CreateIndexRequest request = new CreateIndexRequest("hotel"); request.source(MAPPING_TEMPLATE, XContentType.JSON); client.indices().create(request, RequestOptions.DEFAULT); -
删除索引库
DeleteIndexRequest request = new DeleteIndexRequest("hotel"); client.indices().delete(request, RequestOptions.DEFAULT); -
判断索引库是否存在
GetIndexRequest request= new GetIndexRequest("hotel"); Boolean exists = client.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT); System.out.println(exists); -
导入文档数据
- 单条导入：IndexRequest
- 批量导入：利用 Mybatis Plus + BulkRequest
// 注意在这可以赋予【id】 IndexRequest request = new IndexRequest("hotel").id("1"); // 利用 fastJSON 反序列化对象，生成 JSON 字符串 Hotel hotel = new Hotel(); hotel.setId(1L); hotel.setName("张三"); hotel.setAddress("北京"); request.source(JSON.toJSONString(hotel),XContentType.JSON); client.index(request,RequestOptions.DEFAULT);List
list = hotelService.list(); BulkRequest bulkRequest = new BulkRequest(); for (Hotel hotel:list){ HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel); bulkRequest.add(new IndexRequest("hotel") .id(hotelDoc.getId().toString()) .source(JSON.toJSONString(hotelDoc),XContentType.JSON)); } client.bulk(bulkRequest,RequestOptions.DEFAULT); -
获取文档数据
根据 id
GetRequest request = new GetRequest("hotel").id("1"); GetResponse getResponse = client.get(request, RequestOptions.DEFAULT); String json = getResponse.getSourceAsString(); System.out.println(json);此处为什么使用 getResponse.getSourceAsString() 如此形式获取 JSON 字符串？
因为我们在调用get()方法时，底层实际上使用的是GET /hotel/_doc/1，这种请求会返回一串json字符串，但是此时我们想要的数据却保存在_source结构体中。
GET /hotel/_doc/1
-
更新文档数据
- 全量更新：方式跟前面的导入文档数据一模一样，即再次写入 id 相同的文档，新文档会完全覆盖旧文档。
- 局部更新：
UpdateRequest request = new UpdateRequest("hotel","1"); request.doc( "age","18", "name","李四" ); client.update(request,RequestOptions.DEFAULT); -
删除文档数据
// 10086 为文档id DeleteRequest request = new DeleteRequest("hotel","10086"); client.delete(request,RequestOptions.DEFAULT); -
文档操作总结：
- 初始化RestHighLevelClient
- 创建__Request，即IndexRequest、BulkRequest、GetRequest、UpdateRequest、DeleteRequest
- 准备参数（Index 和 Update 需要）
- 发送请求。调用RestHighLevelClient.__()方法，即index()、bulk()、get()、update()、delete()
- 解析结果（Get需要）
九、ES进阶
1、DSL查询
DSL 是基于 JSON 格式的查询方式
-
常见的查询方式
- 查询所有：查询所有数据，一般用于测试。
- match_all
- 全文检索：对用户输入的关键字进行分词，然后计算哈希值并根据倒排索引进行搜索。
- match：只能对单字段进行搜索
- mutil_match：多字段搜索
- 精确查询：根据精确词进行查询，一般查找的是 keyword 、数值、日期、Boolean 类型的数据。
- ids：id s 根据 id 进行查询
- range：范围
- term：精确查找
- 地理查询：根据经纬度进行查询
- geo_distance
- geo_bounding_box
- 复合查询：组合查询查询方式
- bool：“与或非”形式的组合
- function_score：算分函数查询，可根据规则对文档相关性进行打分，控制文档的排名，常用于搜索引擎竞价。
-
【注意事项】
- 查询时 ES 默认只会返回命中的 10 条或 20 条数据，并不会一下子都将命中数据返回（自动分页节省资源）。
- 查询结果会按照“优先级”进行自动排序，相关度越高的结果排名越靠前。
-
查询的基本语法
GET /索引名称/_search { "query": { "查询类型": { "查询条件":"条件值" } } } -
查询所有：match_all
GET /hotel/_search { "query": { "match_all": {} } }
- 查询所有：查询所有数据，一般用于测试。
-
全文检索
以下两种方式查询结果一样。在前面时，我们定义 all 字段为拷贝字段，这里虽然两种方式的查询结果一样，但是推荐使用拷贝字段all，因为效率高；而在另一种查询方式中，联合查询的字段越多，性能越低。
常用于“搜索框”搜索
GET /hotel/_search { "query": { "match": { "all": "外滩如家" } } }GET /hotel/_search { "query": { "multi_match": { "query": "外滩如家", "fields": ["brand","name","business"] } } } -
精确查询
关键字不会分词，查询出来的结果也要与关键字完全匹配
- term：精确查询city=="上海"
GET /hotel/_search { "query": { "term": { "city": { "value": "上海" } } } }- range：查询范围
GET /hotel/_search { "query": { "range": { "price": { "gte": 100, "lte": 2000 } } } } -
地理查询
可用作“打车”、“附近的人”等功能
- geo_bounding_box：画矩形。查询值落在矩形内的所有文档。
- get_distance：画圆形。以点开始作半径查询，查询距离你多少米的人。常用于“附近的人”。
- range：查询范围
- term：精确查询city=="上海"
GET /hotel/_search { "query": { "geo_bounding_box":{ "location":{ "top_left":{ "lat":31.1, "lon":121.5 }, "bottom_right":{ "lat":30.9, "lon":121.7 } } } } }
GET /hotel/_search { "query": { "geo_distance":{ "distance":"15km", "location":"31.21,121.5" } } }-
复合查询
_socre字段表示得分
- Function Score Query：算分函数查询，通过指定算法更改查询的相关度得分，常用于竞价排名。
原始查询条件、过滤条件、算分函数、加权模式
- Boolean Query：子查询组装，一个或多个查询子句的集合。具体的组合方式有
- must：【与】，必须匹配每个子查询，参与算分。
- should：【或】，只要匹配一个子查询就可以，参与算分。
- must_not：【非】，不匹配任何一个子查询，并且不参与算分。
- filter：必须匹配，单步不参与算分。（filter与must的区别只在于是否参与算分，不参与性能会更高）
- Boolean Query：子查询组装，一个或多个查询子句的集合。具体的组合方式有
- Function Score Query：算分函数查询，通过指定算法更改查询的相关度得分，常用于竞价排名。
2、搜索结果处理
排序、分页、高亮
一、排序
-
简介：
- Elasticsearch支持对搜索结果进行排序，默认根据相关度算分_score进行排序，可以排序的字段类型有：keyword类型、数值类型、地理坐标类型、日期类型等。
- 与MySQL中的order by思想一致。
- 当使用排序功能时，_score就显得无意义，因此此时无得分，score始终为0。
-
简单案例：sort声明
GET /hotel/_search { "query": { "match_all": {} }, // sort与query同级且为数组形式，意味着可以有多种排序定义 "sort": [ { "price": { "order": "desc" // 排序字段和排序方式，AES与DESC } } ] }简写版本
"sort": [ { "price": "desc" } ] -
地理位置排序：距离案例，结果单位为km（有点智能）
"sort": [ { "_geo_distance": { "location": { "lat": "18.57", "lon": "109.70" }, "order": "asc", "unit": "km" } } ]
二、分页
-
简介：使用from与size标签。
-
案例
GET /hotel/_search { "query": { "match_all": {} }, "from": 100, "size": 20 } -
注意事项：【深度分页】限制
from与size标签相加不能大于10000，否则报错。这是由于Elasticsearch使用倒排索引所产生的限制（倒排索引本身并不适合分页），一般也不会超过10000，但是如果有需求，官方也推荐了两种解决方式如下：
- after search：
- 记住上次翻页的位置，下次分页从上次的地方开始。
- 缺点：只能向后查询，不支持随机翻页。
- scroll：
- 预先缓存分页信息
- 已废弃，当数据改变时会重新缓存，不仅性能差劲，而且会导致数据的实时性缺失。
- after search：
三、高亮
- 简介：在搜索结果中把搜索关键词突出显示。
-
原理简介：
- 将搜索结果中的关键字用“标签”标记，例如
- 在页面中添加 CSS 样式
-
注意：
- Elasticsearch内置默认高亮样式即为
- 查询方式必须为match而不能为match_all，因为后一种方式并无关键字！
-
简单实现
GET /hotel/_search { "query": { "match": { "all": "如家" } }, "highlight": { "fields": { "name": { // ES默认搜索字段应该与搜索字段一致，如果不一致需要将：require_field_match=false // 这里查询字段为：all，高亮字段为：name "require_field_match": "false", "pre_tags": "", "post_tags": "" } } } }搜索结果展现形式：新增highlight字段，高亮后的字段将放在里面，_source中的原内容并不会被改变，这点需十分注意！
3、RestClient
此处 ES 将 API 封装的比较完善，（不同于前面）无需硬编码。
一、查询
-
基本查询步骤：
- 创建SearchRuquest对象
- 准备 Request.source().___query() ，塞入QueryBuilder构建查询条件。
- 发送请求，得到结果
- 解析结果（从外到内，逐层解析 JSON 格式数据）
-
注意：
- 支持链式编程
- 所有操作都基于Request.source()API接口，掌握了该接口就掌握了本节
-
简单实现：matchAllQuery()
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel"); // .QueryBuilder中包含绝大多数查询方式 request.source().query( QueryBuilders.matchAllQuery() ); // 发送请求，得到响应数据，获取响应数据（JSON）并解析 SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT); SearchHits hits = response.getHits(); System.out.println("查询到的文档数："+hits.getTotalHits().value); // 遍历查询到的数据（有分页，默认10条） for (SearchHit hit:hits.getHits()){ String json = hit.getSourceAsString(); System.out.println(json); } -
【结果解析】示例图
-
单字段查询
QueryBuilders.matchQuery("all","如家") -
多字段查询
QueryBuilders.multiMatchQuery("如家","name","brand") -
精确查询
- 词条查询term
QueryBuilders.termQuery("brand","如家")- 范围查询
QueryBuilders.rangeQuery("price").gt(100).lte(1000) -
复合查询
较复杂
// 建立复合查询“构建器” BoolQueryBuilder boolQuery = new BoolQueryBuilder(); // request组装复合查询 boolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("brand","如家")); boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").gt(100)); request.source().query(boolQuery); // 同以往：发送请求 SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT); -
QueryBuilders选项一览（还有更多没有展示出来）
- 范围查询
- 词条查询term
二、排序
-
普通排序
request.source().sort("price",SortOrder.ASC); -
距离排序
三、分页与高亮
-
分页
request.source() .query(QueryBuilders.matchAllQuery()) .from(56) .size(20); -
高亮
request.source() .query(QueryBuilders.matchQuery("all", "如家")) // requireFieldMatch 表示是否与查询字段匹配 .highlighter(new HighlightBuilder().field("name").requireFieldMatch(false)); -
【高亮结果】解析
四、Function score
五、旅游网站案例
直达链接
搜索、分页、条件过滤、附近、广告置顶
-
示意图
-
搜索框功能实现（核心代码）
-
终极案例
除 附近功能 之外均实现。
@Override public PageResult pageResult(RequestParams params) throws IOException { SearchRequest request = new SearchRequest("hotel"); BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery(); // 获取搜索关键词 if (params.getKey() == null || "".equals(params.getKey())) { boolQuery.must(QueryBuilders.matchAllQuery()); } else { boolQuery.must(QueryBuilders.matchQuery("all", params.getKey())); } String brand = params.getBrand(); if (StringUtils.isNotBlank(brand)) { boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("brand", brand)); } // 1.3.城市 String city = params.getCity(); if (StringUtils.isNotBlank(city)) { boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("city", city)); } // 1.4.星级 String starName = params.getStarName(); if (StringUtils.isNotBlank(starName)) { boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("starName", starName)); } // 1.5.价格范围 Integer minPrice = params.getMinPrice(); Integer maxPrice = params.getMaxPrice(); if (minPrice != null && maxPrice != null) { maxPrice = maxPrice == 0 ? Integer.MAX_VALUE : maxPrice; boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").gte(minPrice).lte(maxPrice)); } // 2.算分函数查询 FunctionScoreQueryBuilder functionScoreQuery = QueryBuilders.functionScoreQuery( boolQuery, // 原始查询，boolQuery new FunctionScoreQueryBuilder.FilterFunctionBuilder[]{ // function数组 new FunctionScoreQueryBuilder.FilterFunctionBuilder( QueryBuilders.termQuery("isAD", true), // 过滤条件 ScoreFunctionBuilders.weightFactorFunction(100) // 算分函数 ) } ); // 设置查询条件 request.source() .query(functionScoreQuery) .from((params.getPage() - 1) * params.getSize()) .size(params.getSize()); // 向 ES 发送请求并获得结果、解析 SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT); SearchHits hits = response.getHits(); ListhotelDocs = new ArrayList<>(); for (SearchHit hit : hits.getHits()) { String json = hit.getSourceAsString(); hotelDocs.add(JSON.parseObject(json, HotelDoc.class)); } return new PageResult(hits.getTotalHits().value, hotelDocs); }
十、ES高阶
数据聚合、自动补全、同步、集群
1、数据聚合
aggregations，聚合
一、DSL
-
简介：聚合可以实现对文档数据的统计、分析、运算，常见的 3 种类型为
- 桶聚合（Bucket）：用来对文档分组
- Term Aggregation：精确匹配，按照文档字段值分组
- Date Histogram：按照日期阶梯分组，例如一周分为一组
- 度量聚合（Metric）：用来计算值
- Avg：平均值
- Max：最大值
- Min：最小值
- Stats：同时求 max、min、avg、sum 等
- 管道聚合（pipeline）：类似Linux中的管道，使用其他聚合的结果作为输入，再次进行聚合
-
==【注意】==参与聚合的字段类型必须为：
- keyword
- 数值
- 日期
- 布尔
-
聚合必备的【三要素】
- 聚合名称
- 聚合类型
- 聚合字段
-
聚合可配置的属性
- size：指定聚合结果的数量（即分页）
- order：聚合结果的排序方式
- field：指定聚合字段
-
桶聚合Bucket案例
附加对统计结果 _count 进行排序
GET /hotel/_search { "size": 0, // 令文档查询数为0，避免干扰 "aggs": { // 定义聚合 "myAggs": { // 给聚合起个名字 "terms": { // 聚合的类型 "field": "brand", // 对“brand”字段进行聚合，这里选择精确查询 term 模式 "size": 20, // 聚合的结果也会进行分页，这里为20 "order": { // 对聚合结果根据 _count 进行排序 "_count": "desc" } } } } }
- 桶聚合（Bucket）：用来对文档分组
-
度量聚合Metric案例
GET /hotel/_search { "size": 0, "aggs": { "myAggs": { "terms": { "field": "brand", "size": 20, "order": { "_count": "desc" } }, // 【桶聚合】内套【度量聚合】，score字段为文档自带，这里对其求 stats 操作 "aggs": { "myScoreAggs": { "stats": { "field": "score" } } } } } }
-
【重要】：
默认情况下，Bucket聚合将会对索引库中的所有文档做聚合，当索引库很大时这无疑会很消耗性能，我们可以通过添加query条件限制要聚合的文档范围。
即先 query 后 bucket，先查询再聚合。
GET /hotel/_search { "query": { "range": { "price": { "lte": 300 // 只对 300 元以下的酒店作聚合 } } }, "size": 0, "aggs": { "myAggs": { "terms": { "field": "brand", "size": 20, } } } }
二、RestClient
-
标准实现流程：
-
准备 Request
-
准备 DSL
-
设置 Size==0
-
聚合语句
-
发出请求
-
解析结果
- 根据聚合名称获取聚合结果
- 获取 Buckets
- 遍历
-
-
-
聚合代码映射：依次对照
-
结果解析：获取 Buckets 数据
2、自动补全
一、基础
-
安装拼音分词器pinyin（步骤与 IK 分词器一致）
- GitHub下载并解压（注意对应版本）
- 将解压后的文件重命名为py后上传至 ES 的 plugin 目录
- 重启ES并测试
docker restart es
POST /_analyze { "text": "这是一段超长的词语，腾讯你好", "analyzer": "pinyin" }
- pinyin分词器分词说明：
-
ES分词器组成说明（3部分）
- character filters：在 tokenizer 之前对文本进行处理，例如字符替换、字符删除等。
- tokenizer：将文本安装一定的规则切割成词条（term），例如 keyword 不分词、ik_smart分词
- tokenizer filter：将 tokenizer 输出的词条进一步处理，例如大小写转换、同义词处理、拼音处理等
-
如何自定义分词器？
在创建索引库时，于 settings 中声明（同时可指定 character filters、tokenizer、tokenizer filter）。
**自定义分词器有什么用？**首先软件中可引入多种开源分词器，我想组合这些分词器（例如：分别在 3 各不同阶段使用不同分词器）以达到最佳效果。意即如果我自定义分词器，直接使用开源分词器也是可以的，只不过在这里我想自定义。
PUT /test { "settings": { "analysis": { "analyzer": { // 自定义分词器 "my_analyzer":{ // 分词器名称 "tokenizer":"ik_max_word", // 2 使用 ik_max_word "filter":"py" // 3 使用使用 py （ py 在下面定义） } }, "filter": { // 自定义 tokenizer filter 过滤器 "py": { // 过滤器名称，下面为属性，具体参考 pinyin 官网文档 "type": "pinyin", "keep_full_pinyin": false, "keep_joined_full_pinyin": true, "keep_original": true, "limit_first_letter_length": 16, "remove_duplicated_term": true, "none_chinese_pinyin_tokenize": false } } } }, // 字段定义，即“建表语句” "mappings": { "properties": { "name":{ "type": "text", "analyzer": "my_analyzer", // 插入数据时，使用【自定义分词器】，即 pinyin +ik "search_analyzer": "ik_smart" // 搜索时不应该使用 pinyin ，只需单独使用 ik } } } }插入数据并测试
POST /test/_doc/1 { "id": 1, "name": "狮子" } POST /test/_doc/2 { "id": 2, "name": "虱子" } // 查询 1 GET /test/_search { "query": { "match": { "name": "狮子" } } } // 查询 2 GET /test/_search { "query": { "match": { "name": "shizi" } } } -
使用【拼音分词器】时应该注意的问题：
为避免搜索到多音字情况，我们应该采取 2 套策略：
- 存入数据时使用：pinyin分词器 + ik分词器
- 搜索时：只用 ik 分词器
二、RestClient
-
建立酒店索引库（新增自动补全字段 suggestion ）
DELETE /hotel // 酒店数据索引库 PUT /hotel { "settings": { "analysis": { "analyzer": { // 全文检索 "text_anlyzer": { "tokenizer": "ik_max_word", "filter": "py" }, // 自动补全 "completion_analyzer": { "tokenizer": "keyword", "filter": "py" } }, "filter": { "py": { "type": "pinyin", "keep_full_pinyin": false, "keep_joined_full_pinyin": true, "keep_original": true, "limit_first_letter_length": 16, "remove_duplicated_term": true, "none_chinese_pinyin_tokenize": false } } } }, "mappings": { "properties": { "id":{ "type": "keyword" }, "name":{ "type": "text", "analyzer": "text_anlyzer", "search_analyzer": "ik_smart", "copy_to": "all" }, "address":{ "type": "keyword", "index": false }, "price":{ "type": "integer" }, "score":{ "type": "integer" }, "brand":{ "type": "keyword", "copy_to": "all" }, "city":{ "type": "keyword" }, "starName":{ "type": "keyword" }, "business":{ "type": "keyword", "copy_to": "all" }, "location":{ "type": "geo_point" }, "pic":{ "type": "keyword", "index": false }, "all":{ "type": "text", "analyzer": "text_anlyzer", "search_analyzer": "ik_smart" }, "suggestion":{ "type": "completion", "analyzer": "completion_analyzer" } } } } -
更改HotelDoc.java：新增suggestion字段，类型为 List
@Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public class HotelDoc { private Long id; private String name; private String address; private Integer price; private Integer score; private String brand; private String city; private String starName; private String business; private String location; private String pic; private Boolean isAD; private Listsuggestion; public HotelDoc(Hotel hotel) { this.id = hotel.getId(); this.name = hotel.getName(); this.address = hotel.getAddress(); this.price = hotel.getPrice(); this.score = hotel.getScore(); this.brand = hotel.getBrand(); this.city = hotel.getCity(); this.starName = hotel.getStarName(); this.business = hotel.getBusiness(); this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude(); this.pic = hotel.getPic(); this.suggestion = Arrays.asList(this.brand, this.business); } } -
导入数据
@Test void importData() throws IOException { Listlist = hotelService.list(); BulkRequest bulkRequest = new BulkRequest(); for (Hotel hotel:list){ HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel); bulkRequest.add(new IndexRequest("hotel") .id(hotelDoc.getId().toString()) .source(JSON.toJSONString(hotelDoc),XContentType.JSON)); } client.bulk(bulkRequest,RequestOptions.DEFAULT); } -
DSL测试自动补全功能
GET /hotel/_search { "suggest": { "suggestions": { // 关键词 "text": "sd", "completion": { "field": "suggestion", // 跳过重复字符 "skip_duplicates":true, "size":10 } } } } -
准备请求，解析结果
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel"); request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion( "mySuggestion", SuggestBuilders .completionSuggestion("suggestion") // 字段名 .prefix("sd") .skipDuplicates(true) .size(10) )); // 发送请求，获得结果并解析 SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT); CompletionSuggestion suggestion = response.getSuggest().getSuggestion("mySuggestion"); for ( CompletionSuggestion.Entry.Option option:suggestion.getOptions()){ String text = option.getText().string(); System.out.println(text); }
三、前后端结合案例
@GetMapping("suggestion") Listsuggestion(@RequestParam("key") String prefix) throws IOException { SearchRequest request = new SearchRequest("hotel"); request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion( "mySuggestion", SuggestBuilders .completionSuggestion("suggestion") // 字段名 .prefix(prefix) .skipDuplicates(true) .size(10) )); SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT); CompletionSuggestion suggestion = response.getSuggest().getSuggestion("mySuggestion"); List suggestions=new ArrayList<>(); for ( CompletionSuggestion.Entry.Option option:suggestion.getOptions()){ String text = option.getText().string(); suggestions.add(text); } System.out.println(suggestions.size()); return suggestions; } 3、数据同步
ES 的数据来源于 MySQL ，当 MySQL 数据发生改变时，ES也要跟着变化
一、简介
-
情境：ES 和 MySQL 分别来自不同的微服务。
-
3 种不同方案的同步方式：
- 同步调用：
- 优点：实现简单
- 缺点：业务耦合度高
- 异步通知（主选）
- 优点：低耦合、实践难度一般
- 缺点：依赖 MQ 的可靠性，时间复杂度较另外两者高
- 监听binlog
- 优点：完全解除服务间耦合
- 缺点：增加 MySQL 数据库负担，实现复杂度高
- 同步调用：
二、RestClient
实现的简单步骤流程，具体步骤请点击
准备 2 个项目
- 一：包含MySQL，只负责数据的增删改
- 二：包含 ES，只负责数据的查
4、ES集群部署
暂时跳过，待到后面有机会应用时自然会访问此章节
-
单机的 ES 面临 2 个问题：
- 海量数据存储问题
- 单点故障问题
-
解决方式：
- 将索引库进行逻辑分片，存储至多个节点
- 将分片的数据复制多份，分发到不同节点
微服务保护 + 面试三板斧：分布式事务、分布式缓存、分布式消息
十一、微服务保护 Sentinel
阿里 Sentinel，相比 Nginx 更加细粒度
流量控制、隔离降级、授权规则、规则持久化
一、基础与安装
-
简介：
- Sentinel 是阿里开源的微服务流量控制组件，是面向分布式、多语言异构化服务架构的流量治理组件，主要以流量为切入点，从流量路由、流量控制、流量整形、熔断降级、系统自适应过载保护、热点流量防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。
- 常用来防止“雪崩问题”
- 程序端口8719，控制台端口自定义，注意两个端口是不一样的东西。
-
什么是雪崩问题？如何解决？
在微服务之间相互调用时，因为个别微服务发生故障而引起整条链路都发生故障的情况。
-
故障后纠错：超时处理、线程隔离、降级熔断（失败达到一定比例次数时暂停访问）。
-
故障前预防：流量控制，使用 Sentinel 哨兵模式限制业务访问的QPS，避免服务因流量突增而故障。
-
-
常见的服务保护技术对比
-
基本概念
-
资源
资源是 Sentinel 的关键概念。它可以是 Java 应用程序中的任何内容，例如，由应用程序提供的服务，或由应用程序调用的其它应用提供的服务，甚至可以是一段代码。在接下来的文档中，我们都会用资源来描述代码块。
只要通过 Sentinel API 定义的代码，就是资源，能够被 Sentinel 保护起来。大部分情况下，可以使用方法签名，URL，甚至服务名称作为资源名来标示资源。
-
规则
围绕资源的实时状态设定的规则，可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。所有规则可以动态实时调整。
-
流控降级与容错标准
Rule = target + strategy +fallbackAction
-
-
安装步骤
- GitHub下载（ jar包，Spring Boot 程序）
- 命令行启动
指定控制台端口为 8090（程序端口依旧为 8719），账号 Sentinel，密码123456.
java -Dserver.port=8090 \ -Dsentinel.dashboard.auth.username=sentinel \ -Dsentinel.dashboard.auth.password=123456 \ -jar sentinel-dashboard-1.8.6.jar
-
代码配置
- 选择某一服务
- 引入依赖并配置地址
- 启动程序，访问一次**端点（EndPoint）**后Sentinel生效（即访问一个Controller后生效）
com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-sentinel spring: cloud: sentinel: transport: dashboard: localhost:8090
二、簇点链路
-
简介：
即项目内的调用链路，链路中被监控的一个接口就是一个资源。
默认情况下 sentinel 会监控 SpringMVC 的每一个端点（ Controller），因此每一个端点就是调用链中的一个资源，我们可对资源进行如下 4 种操作：
-
流控：流量控制
-
降级：熔断降级
-
热点：热点参数限流
-
授权：授权规则
-
【注意】
Sentinel 默认只会将 Controller 中的方法标记为“资源”，如果要标记其他方法（例如 Sevice），则要：
- 关闭 Sentinel context 整合模式（该模式为默认模式，会将所有的 Controller 整合成单一链条，而我们现在需要多条链条的模式）
- 使用@SentinelResource注解标记方法
spring: cloud: sentinel: web-context-unify: false
@SentinelResource("名称") public void queryGoods(){ // err 会打印出“红色标记”，更容易辨认 System.err.println("查询商品") }
-
三、流控模式
-
Sentinel提供了 3 种限流模式
- 直接限流（默认）：统计当前资源的请求，触发阈值时对当前资源直接限流。
- 关联限流：统计与当前资源相关的另一个资源，触发阈值时对当前资源限流。例如存在端点 a 和 b ，本来两者并无关系，现在让两者“关联”，设置当 a 的访问次数达到阈值时，b 停止服务。（即优先 a，另外要限制谁就设置谁 ）
- 链路限流：统计从指定链路访问到本资源的请求，触发阈值对指定链路限流。如端点 a 与 b 均向 c 请求服务，则 c 可以只限制 a 链路，而对 b 链路不限制。（分别对待）
-
【关联限流】配置
利用 update 限制 query，即 update 更新请求具有更高的优先级。
- 【链路限流】配置
-
失败返回数据
四、流控效果
- 快速失败：（默认、漏桶算法）QPS超过阈值，拒绝新的请求
- Warm Up：缓慢增长，QPS阈值缓慢增长（初始值为阈值的1/3），可以避免冷启动时高并发导致的服务宕机，超过阈值拒绝新的请求。
- 排队等待：（令牌桶算法）请求会进入队列等待，按照阈值设置的时间间隔依次执行请求，如果请求预期等待的时间大于超时时间，则直接拒绝。
五、热点参数限流
相较于 流控规则 ，热点参数限流规则 更细力度。
-
简介：对参数相同的请求进行限流。
-
配置选项
-
【注意】
Sentinel 的热点限流规则对只属于 Spring MVC 的资源无效，要想生效则必须标识@SentinelResource注解。
@SentinelResource("hot") @GetMapping("/hot") public String hot(){ return "hot榜单"; } -
案例
- 对 hot 资源的 0 号参数（第一个参数）做统计，相同参数值的请求每秒不能超过5次。
- 在上面的前提下，存在例外：参数值为101的请求，阈值应为10。
六、整合Feign
“流控 与 热点”基于 QPS 进行的限流
整合 Feign 可以通过线程数来进行限流
-
简介：
虽然限流可以尽量避免因高并发而引起的服务故障，但服务还是会因为其他原因而故障。我们要将这些故障控制在一定的范围内、避免雪崩，就要靠线程隔离和熔断降级。不管是线程隔离还是熔断降级，都是对客户端（调用方）的保护。
-
Feign整合Sentinel步骤
- 修改服务yaml配置，开启 Feign对 Sentinel 的支持
- 在 Feign Api 项目中定义反馈类，实现泛型接口FallbackFactory
并注册成 Bean 对象。 - 在 Feign Api 项目中令原先的 UserClient 接口使用新建的反馈类
feign: sentinel: enabled: true
@Slf4j public class UserClientFallbackFactory implements FallbackFactory
{ @Override public UserClient create(Throwable throwable) { return new UserClient() { @Override public User findById(Long id) { log.error("记录失败信息", throwable); // 发生异常时，返回空对象于前端处理 return new User(); } }; } } @Configuration public class DefaultFeignConfiguration { @Bean public UserClientFallbackFactory factory ( ){ return new UserClientFallbackFactory(); } }
通过对 Feign 的配置控制后，可以在 Sentinel 中设置限制最大并发线程数实现限流
-
上步补充：
给 FeignClient 编写失败后的降级逻辑可以继承自 2 个接口：
- FallbackClass：无法对远程调用的异常作处理。
- FallbackFacotory：可以对远程调用的异常作处理（所以我们使用这种方式）。
-
==【线程隔离】==简介
2 种方式。
- 信号量隔离**（ Feign 默认）**：使用PV模式对固定信号量进行分配，有则分、无则拒。
- 线程池隔离：针对不同的服务请求建立不同的线程池，隔离性高、资源消耗量大。
-
==【熔断降级】==简介
解决雪崩问题的重要手段，由断路器统计服务的异常比例、慢请求比例，如果超过阈值则会进行熔断（即拒绝服务），一段时间后断路器会再次统计服务异常比例，如果服务良好则恢复正常。
熔断降级，一共由 3 个阶段，分别为：
- Closed：正常状态
- Open：达到阈值，快速失败
- Halt-Open：尝试放行一次请求进行测试。
-
【断路器】的 3 种熔断策略：
- 慢调用比例：业务响应时间（RT，Response Time）大于指定时长的请求被认定为慢调用，监控比例。
- 异常比例：监控指定时间业务产生的异常比例。
- 异常数：监控指定时间业务产生的异常数。
七、系统规则
只对 Linux 系统有效，保护系统
八、授权规则
-
简介：
- 黑名单、白名单
- 服务鉴权，例如某微服务只想被网关访问，不想被外网或者内部直接访问，则可以设置白名单规则。
- 在网关上定义每次发送请求时都会携带相应的“请求头”，如果微服务检测不到该请求头则拒绝响应。
-
实现：
- 某微服务中配置请求解析类（默认全局，有了这个类才能在 Sentinel 中设置鉴权规则，即 value 值）
- Sentinel 中设置鉴权规则（即 value 值）
- 网关配置 yaml 文件，标记每次发送请求都自动携带相应请求头
@Component public class HeaderOriginParser implements RequestOriginParser { @Override public String parseOrigin(HttpServletRequest request) { // cipher 为网关中自定义的请求头 key String cipher = request.getHeader("cipher"); if (StringUtils.isEmpty(cipher)){ return "blank"; } return cipher; } }
spring: cloud: gateway: default-filters: # 网关每次发送请求都会默认携带的请求头 key-value - AddRequestHeader=cipher,myPassword-
实现效果：
- 不经过网关直接访问服务
http://localhost:8088/order/101
- 经过网关访问服务
http://localhost:10010/order/101?authorization=admin
- 经过网关访问服务
- 不经过网关直接访问服务
九、自定义异常
-
简介
在前面我们可以观察到无论是被限流、熔断降级、授权拒绝，被请求的微服务总是会返回相同的响应数据Blocked by Sentinel (flow limiting)，这对于用户来说并不友好，我们可针对不同的场景定义不同的响应内容。
-
可定义的异常类型
-
实现方式：自定义 ___BlockHandler并实现 BlockExceptionHandler 接口，返回不同内容。
@Component public class SentinelExceptionHandler implements BlockExceptionHandler { @Override public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception { String msg = "未知异常"; int status = 429; // 自适配异常类型，返回不同内容 if (e instanceof FlowException) { msg = "请求限流"; } else if (e instanceof ParamFlowException) { msg = "请求热点参数限流"; } else if (e instanceof DegradeException) { msg = "请求降级"; } else if (e instanceof AuthorityException) { msg = "未授权"; status = 401; } response.setContentType("application/json;charset=utf-8"); response.setStatus(status); response.getWriter().println("{\"msg\": " + msg + ", \"status\": " + status + "}"); } }
十、规则持久化
待后续寻找最佳方案并实现，官网教程
-
简介：
Sentinel默认将配置保存在内存中，重启数据丢失。
-
数据的 3 种控制台管理模式：
- 原始模式：（默认）将规则保存在内存中，重启则丢失。
- Pull 模式：控制台将配置规则推送到 【Sentinel 客户端】，客户端将配置保存在本地文件或数据库，集群中的其他 Sentinel 客户端则定时读取配置（存在问题：时效性慢、更新不及时）。目前支持动态文件数据源、Consul 、Eureka。
- Push 模式：控制台将配置规则推送到【远程配置中心】（如 Nacos ），其他 Sentinel 客户端则监听 Nacos 实现配置的存储与及时更新。目前支持 ZooKeeper、Redis、Nacos、Apollo、etcd。
-
【注意点】
在以上 3 种方式种，Push 模式无疑是最好的，但是阿里在开源 Sentinel 的时候并没有附带此模式，而是将其作为商业版（云服务）进行兜售，所以如果我们不想要付费，并且想要实现 Push 模式的规则持久化，则需要自己改写并编译 Sentinel 程序，实现起来相当复杂。
十一、整合原有项目
Sentinel整合原有项目非常简单，只需要引入依赖，然后进行简单的 yml 配置即可，但是需要注意 Sentinel 所兼容的 SpringBoot 版本问题（SpringBoot版本太新时，需要降级）。
但是没有持久化就意味着服务终归还是不稳定！！！
com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-sentinel 2021.1 spring: cloud: sentinel: transport: dashboard: localhost:8090 # 存在一些“循环依赖”的情况，下面配置允许忽略这种情况（否则报错） main: allow-circular-references: true
十二、分布式事务 Seata
1、简介
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事务基本要求：ACID，原子性、一致性、隔离性、持久性。
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本章解决问题：
基于微服务的分布式事务。在分布式系统下，一个业务跨越多个服务或数据源，每个服务都是一个分支事务，要保证所有分支事务最终状态一致，这样的事务就是分布式事务。
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CAP定理
1998年，加州大学的计算机科学家 Eric Brewer 提出，分布式系统有 3 个指标：
- Consistency：一致性
- Available：可用性
- Partition tolerance：分区容错性
于是 CAP 定理的内容为：
- 分布式系统节点通过网络连接，一定会出现分区问题（P）
- 当分区出现时，系统的一致性（C）和可用性（A）就无法同时满足
我们之前搭建的 Elasticsearch 集群属于 CP，不属于 AP。
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BASE理论
解决CAP存在的问题
- Basically Available（基本可用）：在分布式系统出现故障时，允许损失部分可用性，但保证核心可用。
- Soft State（软状态）：在规定时间内允许出现不一致状态。
- Eventually Consistent（最终一致性）：数据最终会达到一致性。
解决的方式：
- 【AP模式】：各子事务分别提交，允许出现结果的不一致，然后采用措施恢复数据，最终达到一致性。
- 【CP模式】：各子事务执行后互相等待，同时提交、同时回滚，最终达到一致性。但在事务等待的过程，本次服务处于弱可用，同时因为各子事务必须彼此感知各自事务状态才能保证一致性，因此需要一个“事务协调者”负责协调，由此也诞生出了全局事务、分支事务的概念。
2、Seata简介
分布式事务解决方案，http://seata.io/zh-cn/
每个微服务都需配置 Seata，略微繁琐
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简介：
- Seata 是 2019 年 1 月份蚂蚁金服与阿里巴巴共同开源的分布式事务解决方案，致力于提供高性能和简单易用的分布式事务服务。
- Seata 将为用户提供了 AT、TCC、SAGA 和 XA 事务模式，为用户打造一站式的分布式解决方案。
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Seata 事务中有 3 个重要角色
- TC（Transaction Coordinator）事务协调者：维护全局事务和分支事务的状态，协调全局事务的提交与回滚。
- TM（Transaction Manager）事务管理器：定义全局事务的范围，开启、提交或回滚全局事务。
- RM（Resource Manager）资源管理器：管理分支事务，向 TC 注册分支事务并报告状态，提供分支事务的提交与回滚功能。
Seata 就是 TC（作为TC，搭建成功后我们不需要访问它，这是给 TM 和 RM 访问的），企业中需要搭建集群。
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Seata提供了 4 种不同的分布式事务处理方案：
- XA模式：强一致性分布阶段事务模式，牺牲一定可用性，无业务侵入。
- AT模式（默认）：最终一致的分阶段事务模式，无业务侵入。
- TCC模式：最终一致的分阶段事务模式，有业务侵入。
- SAGA模式：长事务模式，有业务侵入。
3、安装
- 下载 seata-server 包并解压：https://github.com/seata/seata/releases
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修改conf目录下的application.yml文件
1.4.2版本为registry.conf
server: port: 7091 spring: application: name: seata-server logging: config: classpath:logback-spring.xml file: path: ${user.home}/logs/seata # 若无以下配置则注释 # extend: # logstash-appender: # destination: 127.0.0.1:4560 # kafka-appender: # bootstrap-servers: 127.0.0.1:9092 # topic: logback_to_logstash console: user: username: seata password: seata seata: # 配置中心 config: type: nacos nacos: server-addr: 127.0.0.1:8848 namespace: "" # 命名空间为空，默认 public group: SEATA_GROUP username: nacos password: nacos data-id: seataServer.properties # 注册中心 registry: type: nacos nacos: server-addr: 127.0.0.1:8848 namespace: "" group: DEFAULT_GROUP username: nacos password: nacos cluster: SH # SH表示上海 # 已经配置了 nacos 作为配置中心，所以这里 store 与 server 不配置 # store: # support: file 、 db 、 redis # mode: file # server: # service-port: 8091 #If not configured, the default is '${server.port} + 1000' security: secretKey: SeataSecretKey0c382ef121d778043159209298fd40bf3850a017 tokenValidityInMilliseconds: 1800000 ignore: urls: /,/**/*.css,/**/*.js,/**/*.html,/**/*.map,/**/*.svg,/**/*.png,/**/*.ico,/console-fe/public/**,/api/v1/auth/login -
新建数据库 seata，在此基础上新增两张表branch_table与global_table作事务管理。
SET NAMES utf8mb4; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; DROP TABLE IF EXISTS `branch_table`; CREATE TABLE `branch_table` ( `branch_id` bigint(20) NOT NULL, `xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL, `transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL, `resource_group_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `branch_type` varchar(8) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `status` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL, `client_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `gmt_create` datetime(6) NULL DEFAULT NULL, `gmt_modified` datetime(6) NULL DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`branch_id`) USING BTREE, INDEX `idx_xid`(`xid`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact; DROP TABLE IF EXISTS `global_table`; CREATE TABLE `global_table` ( `xid` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL, `transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL, `status` tinyint(4) NOT NULL, `application_id` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `transaction_service_group` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `transaction_name` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `timeout` int(11) NULL DEFAULT NULL, `begin_time` bigint(20) NULL DEFAULT NULL, `application_data` varchar(2000) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL, `gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`xid`) USING BTREE, INDEX `idx_gmt_modified_status`(`gmt_modified`, `status`) USING BTREE, INDEX `idx_transaction_id`(`transaction_id`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
-
Nacos 新建配置文件
为 Seata 集群作准备
Nacos创建seataServer.properties配置文件，修改 MySQL 数据库信息，其余配置默认。
# 数据存储方式，db代表数据库 store.mode=db store.db.datasource=druid store.db.dbType=mysql store.db.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver store.db.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seata?useUnicode=true&rewriteBatchedStatements=true store.db.user=root store.db.password=数据库密码 store.db.minConn=5 store.db.maxConn=30 store.db.globalTable=global_table store.db.branchTable=branch_table store.db.queryLimit=100 store.db.lockTable=lock_table store.db.maxWait=5000 # 事务、日志等配置 server.recovery.committingRetryPeriod=1000 server.recovery.asynCommittingRetryPeriod=1000 server.recovery.rollbackingRetryPeriod=1000 server.recovery.timeoutRetryPeriod=1000 server.maxCommitRetryTimeout=-1 server.maxRollbackRetryTimeout=-1 server.rollbackRetryTimeoutUnlockEnable=false server.undo.logSaveDays=7 server.undo.logDeletePeriod=86400000 # 客户端与服务端传输方式 transport.serialization=seata transport.compressor=none # 关闭metrics功能，提高性能 metrics.enabled=false metrics.registryType=compact metrics.exporterList=prometheus metrics.exporterPrometheusPort=9898
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启动：
Linux 选择.sh，Windows 选择.bat。
另外注意这里可能会报nohup: /Library/Internet: No such file or directory错误，原因是JDK路径查找失败，解决方式见我的另一篇博客。
./bin/seata-server.sh
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查看启动日志：/seata/logs/start.out判断是否启动成功。
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微服务中引入依赖并配置连接
com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-seata seata-spring-boot-starter io.seata io.seata seata-spring-boot-starter 1.6.1 nacos服务名称必须包括 4 部分，而且每个微服务都必须配置这些信息，微服务将根据这些信息去注册 Seata。
namespace
group
serviceName
cluster
seata: registry: type: nacos nacos: server-addr: 127.0.0.1:8848 namespace: "" group: DEFAULT_GROUP application: seata-server # TC 在 Nacos 中的名称 tx-service-group: seata-demo service: vgroup-mapping: seata-demo: SH
- 重启微服务，查看 Seata 日志
4、XA规范
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分阶段事务模式，几乎所有的主流数据库都对其提供了支持。
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示意图：
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优点：
- 事务具有强一致性，满足ACID
- 常用数据库均支持，实现简单、无代码侵入
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缺点：
- 事务之间耦合度很高
- 事务之间相互等待，性能较差
- 事务的实现依赖于关系型数据库
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实现步骤
- 各微服务附加配置后重启
- 业务 Service 加 全局事务注解 @GlobalTransaction
seata: data-source-proxy-mode: XA # 使用 XA 模式
@Override @GlobalTransactional public void create(Order order) { // 创建订单 // 扣用户余额 // 扣库存 } -
【补充说明】data-source-proxy-mode配置的作用：
设置数据源代理模式，Seata 通过劫持数据源data-source来实现分布式事务的管理，配置后所有事务都将由 Seata 托管。
5、AT模式
默认
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同样是分阶段事务模式，弥补了 XA 模式中资源锁定周期过长的缺陷，但同时也牺牲了一些安全性。
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示意图：允许先成功，后续使用 undo log 进行回滚。
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【脏读问题】：
这里阐述比较复杂，总之 AT 模式就是牺牲一定的安全性换来效率
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由于各事务在一定程度上存在“独立性”，所以 AT 模式存在“脏读”现象。
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AT 模式新增**【全局锁】**用来防止数据脏读，当数据遇到同时 update 请求时，全局锁会限制另一方的提交，直到原来的一方释放全局锁，此时 AT 模式相当于退化为 XA 模式。
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但是全局锁只能作用于 Seata 事务，也就是说对非 Seata 管理的事务无效，在这种情况下依旧会产生“脏读”现象（无法解决）。幸运的是，Seata 能察觉这种现象的产生并抛出异常，我们可以捕获这种异常并编写代码发送邮件告知服务管理者。
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当数据没有发生“脏读”问题时，AT模式效率较高，原因如下：
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事务分布式提交，突破“木桶效应”限制。
- Seata 的“全局锁”粒度较细，只锁字段中的具体数据，对相同字段的其他数据无影响。
- MySQL 属于“粗粒度”锁，会锁住整张表，极大的降低效率。
// 例如在下面字段中，当 name 被某事务支配时，money字段并不受影响 {"id":1,"name":"张三","money":100}
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【 XA模式 与 AT模式 总结】
AT模式牺牲的只是一些比较小的安全性（sava 与 update 属于“小概率”操作），换来的是极大的效率提升，在业务sava 与 update 次数较少且安全性要求不高的数据库，应优先使用AT模式。
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实现步骤
- 数据库新建 2 张表，存储在不一样地方
- lock_table：导入到与 TC（即 Seata 服务端）相关联的数据库
- undo_log：导入到与微服务相关的数据库（也就是在每个相关的微服务数据库中都需要导入undo_log表）
- 修改相关微服务的application.yml配置文件，声明为使用 AT 模式（其实默认模式）。
DROP TABLE IF EXISTS `lock_table`; CREATE TABLE `lock_table` ( `row_key` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL, `xid` varchar(96) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `transaction_id` bigint(20) NULL DEFAULT NULL, `branch_id` bigint(20) NOT NULL, `resource_id` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `table_name` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `pk` varchar(36) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL, `gmt_create` datetime NULL DEFAULT NULL, `gmt_modified` datetime NULL DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`row_key`) USING BTREE, INDEX `idx_branch_id`(`branch_id`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
DROP TABLE IF EXISTS `undo_log`; CREATE TABLE `undo_log` ( `branch_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'branch transaction id', `xid` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'global transaction id', `context` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT 'undo_log context,such as serialization', `rollback_info` longblob NOT NULL COMMENT 'rollback info', `log_status` int(11) NOT NULL COMMENT '0:normal status,1:defense status', `log_created` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'create datetime', `log_modified` datetime(6) NOT NULL COMMENT 'modify datetime', UNIQUE INDEX `ux_undo_log`(`xid`, `branch_id`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = 'AT transaction mode undo table' ROW_FORMAT = Compact;
seata: data-source-proxy-mode: AT
- 数据库新建 2 张表，存储在不一样地方
6、TCC模式
TCC模式效率很高，但过于复杂
具体案例见：链接
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简介
需编写代码分别实现 3 个阶段
- Try：资源检查和预留
- Confirm：业务执行和提交
- Cancel：预留资源释放
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示意图：
-
优点：
- 分布式提交事务，效率高
- 相比 AT 模式，无需生成快照（即 undo_log）、无需使用全局锁，性能最强
- 依赖补偿操作，不依赖数据库事务，可用于非事务型数据库
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缺点：
- 代码侵入性很强，需同时编写 try、confirm、cancel 接口，特别繁琐与麻烦
- 事务最终一致而不是强一致
- 需要考虑Confirm与Cancel失败的情况，即做好幂等处理
- 另外需要注意空回滚的情况
-
【名词解释】
- 空回滚：当某分支事务的 try 阶段阻塞时，可能导致全局事务超时而触发其他服务的 cancel 操作。在未执行 try 操作时先执行了 cancel 操作，这时 cancel 不能做回滚，就是空回滚。
- 幂等处理：对于已经空回滚的业务，如果以后继续执行 try，就永远不可能 confirm 或 cancel ，这就是业务悬挂（应当阻止执行空回滚后的 try 操作，避免悬挂）。
-
举例
7、SAGA模式
TCC模式的“简化版”，牺牲了一定的安全性，存在数据“脏读”风险
Saga模式在实际中很少被运用
-
简介：
Saga模式是 Seata 提供的长事务解决方案，具体分为两个阶段：
- 一阶段：直接提交本地事务
- 二阶段：成功则什么也不做，失败则通过编写补偿业务回滚
-
优点：
- 类似 TCC，但不用编写 TCC 中 3 个阶段，实现简单
- 事务参与者可以基于事件驱动实现异步调用，吞吐量高
- 无锁，一阶段直接提交事务，性能好
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缺点：
- 没有锁与事务隔离性，存在数据“脏写”情况
- 软状态持续的时间不确定，时效性较差
十三、分布式缓存 Redis
1、简介
-
单点 Redis 存在问题（附解决方案）：
- 数据易丢失：设置持久化，将部分数据由内存转移至外存
- 并发能力弱：搭建主从集群，实现读写分离
- 故障恢复能力弱：利用 Redis 哨兵，实现健康监测与自动恢复
- 存储能力弱：搭建分片集群，利用插槽机制实现动态扩容
-
下面将根据以上 4 个问题实现解决方案。
-
Docker 安装 Redis
- 新建配置文件redis.conf（必须设置密码，防止漏洞攻击）与存放目录
- Docker 启动 Redis
- 本机测试
mkdir -p /myredis/conf/ vim /myredis/conf/redis.conf
requirepass 密码
docker run -d\ -v /myredis/conf:/usr/local/etc/redis \ --name myredis \ -p 6379:6379 \ redis \ redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf
redis-cli -h 175.178.20.191 -p 6379 # 回车后 auth 密码
2、Redis持久化
一、RDB
-
Redis Database Backup file：Redis数据备份文件，也叫“Redis数据快照”。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中，当发生故障重启时，从磁盘读取快照恢复数据。
-
快照文件称为 RDB 文件，默认保存在当前运行目录，我们由两种生成方式：
另外：Redis在停机时默认会自动执行一次 RDB。
二、AOF
3、Redis主从
4、Redis哨兵
5、Redis分片集群
十四、分布式消息 RabbitMQ
1、简介
- 简介
- 消费可靠性问题：如何确保发送的消息至少被消费一次
- 延迟消息问题：如何实现消息的延迟投递
- 消息堆积问题：如何解决消息堆积，无法消费的问题
- 高可用问题：如何避免单点的 MQ 故障而导致的不可用问题
- 后续章节
- 消息可靠性
- 死信交换机（死亡信息的交换机）
- 懒惰队列
- MQ集群
2、可靠性问题
一、简介
-
存在 3 种消息丢失类型
- 发送时丢失
- 生产者发送的消息未到达exchange
- 消息到达 exchange 后未到达 queue
- MQ 宕机，queue将消息丢失
- consumer接收到消息后未消费就宕机
- 发送时丢失
-
【注意】：
在确认机制发送消息时，需要给每个消息设置全局唯一的 id，用以区分不同的消息，避免 ack 冲突。
二、生产者确认机制
-
简介
RabbitMQ 提供了 publisher confirm 机制来避免消息在发送到 MQ 过程中丢失。即消息在发送到 MQ 后，会返回结果给发送方，表示消息投递状态。有两种结果：
- publisher-confirm，发送者确认
- 消息成功投递倒交换机，返回ack
- 消息未投递到交换机，返回nack
- 消息发送过程中出现异常，没有收到回执
- publisher-return，发送者回执
- 消息投递到交换机，但是没有路由到队列，返回ack及路由失败原因
- publisher-confirm，发送者确认
-
实现方式：
- 配置消息发送者
- 消息发送者中编写publisher-confirm与publisher-return响应代码
-
编写配置文件
spring: rabbitmq: host: 175.178.20.191 port: 5672 username: user password: 123 virtual-host: / # 下面配置为本节新增 RabbitMQ 配置 template: mandatory: true publisher-confirm-type: correlated publisher-returns: true配置说明：
- template.mandatory：定义消息路由失败时的策略，true表示调用 ReturnCallback ；false表示丢弃消息。
- publisher-confirm-type：开启 publisher-confirm ，支持两种类型：
- simple：同步等待 confirm 结果，直至超时（性能较差）
- correlated：异步回调，定义 ConfirmCallback ，MQ返回结果时会回调这个ConfirmCallback。
- publish-returns：开启 publish-return 功能，定义 ReturnCallback
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【测试时使用】自建消息队列并绑定路由
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自建队列
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- 路由绑定
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【代码编写】
- ReturnCallback编写：每个 RabbitTemplete 只能配置一个 ReturnCallback（而 RabbitTemplete 也是全局唯一的），因此我们可以利用ApplicationContextAware进行配置（方式多样，唯一即可）。
@Slf4j @Configuration public class CommonConfig implements ApplicationContextAware { @Override public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException { // 获取 RabbitTemplate RabbitTemplate rt = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class); // 设置 ReturnCallback：失败记录日志 // 【注意】：这里可编写消息重发代码，或邮件通知管理员 rt.setReturnCallback((msg, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> { log.info("消息发送到队列失败，应答码{}，原因{}，交换机{}，路由键{}，消息{}", replyCode, replyText, exchange, routingKey, msg); }); } }-
ConfirmCallback：每次发送消息时携带（可配置多个），维护其全局唯一 ID 。
@Test public void postMsg() { String msg = "Hello RabbitMQ!"; // 定义异步回调 CorrelationData，并赋予全局唯一 ID（UUID，作辨识） CorrelationData correlation = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString()); // 类似 AJAX，3种结果 correlation.getFuture().addCallback( result -> { if (result.isAck()) { log.debug("消息发送成功投递到交换机，ID：{}", correlation.getId()); } else { log.error("消息投递到交换机失败，ID：{}，原因：{}", correlation.getId(), result.getReason()); } }, ex -> { log.error("消息发送失败，ID：{}，原因：{}", correlation.getId(), ex.getMessage()); } ); // 发送消息时附加上异步回调 correlation 的定义 rabbitTemplate.convertAndSend("amq.direct", "simple", msg, correlation); // 这里是 Test 测试环境，休眠 2s 等待消息的回执 // 否则 MQ 会收不到消息回执，而认为消息投递到交换机失败 Thread.sleep(2000); }
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测试
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成功
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提供错误的路由地址
rabbitTemplate.convertAndSend("error.amq.direct", "simple", msg, correlation);
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提供错误的队列名
rabbitTemplate.convertAndSend("amq.direct", "error.simple", msg, correlation);
-
-
- ReturnCallback编写：每个 RabbitTemplete 只能配置一个 ReturnCallback（而 RabbitTemplete 也是全局唯一的），因此我们可以利用ApplicationContextAware进行配置（方式多样，唯一即可）。
三、消息持久化
SpringAMQP 规范定义路由、队列以及消息的创建默认都是durable 持久化的。
-
简介：MQ 默认内存存储消息，开启持久化功能可以避免缓存在 MQ 中的消息丢失。
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类型分类
- durable：持久化
- transient：暂时性的
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持久化（代码创建版）
以下都是默认持久化的，如果需要暂时性的配置再更改即可
- 交换机持久化
@Bean public DirectExchange simpleExchange(){ // 三个参数：交换机名称、是否持久化、当没有queue与其绑定时是否删除 return new DirectExchange("simple.direct",true,false); // return new DirectExchange("simple.direct",false,false); }- 队列持久化
@Bean public Queue simpleQueue(){ return QueueBuilder.durable("simple.queue").build(); // return QueueBuilder.nonDurable("simple.queue").build(); }- 消息持久化
Message message = MessageBuilder.withBody("msg".getBytes("UTF-8")) .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT) // .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT) .build(); rabbitTemplate.convertAndSend(message); -
持久化（图形界面版）：
- 交换机与队列：勾选 durable 就行
- 消息持久化
- 队列持久化
- 交换机持久化
- 消息：选择 Persistent（代号2）
-
如何查看某条消息是否属于“持久化消息”？
四、消费者消息确认
-
RabbitMQ 支持消费者确认机制，即消费者在处理完信息后向MQ发送回执，MQ收到回执之后才会正式删除该消息。
-
SpringAMQP 可以配置 3 种【确认模式】：
消息接收方中配置
- manual：手动 ack，需要在业务代码结束后，调用 API 发送 ack。
- auto（默认）：自动 ack，由 Spring 监测消费者是否发生异常，没有异常返回 ack，否则返回 nack。
- none：关闭 ack，MQ只负责将消息转发出去然后删除，不负责验证。
spring: rabbitmq: host: 175.178.20.191 port: 5672 username: user password: 123 virtual-host: / listener: simple: prefetch: 1 # 配置消息确认机制 acknowledge-mode: auto -
【注意】：当确认模式为 “auto” （而且就是这种方式），没有配置【失败重试模式】时，生产者的消息会一直处于“悬挂”状态（即每次都没有被真正消费），消费者会无限循环的从生产者获取消息，造成严重的资源空转浪费。
-
【失败重试模式】设置：
注意initial-interval规定的是第一次立即读取失败后的等待时间，并不是第一次读取前的等待时间！需理。
spring: rabbitmq: host: 175.178.20.191 port: 5672 username: user password: 123 virtual-host: / listener: simple: prefetch: 1 acknowledge-mode: auto # 设置【失败重试模式】 retry: enabled: true initial-interval: 1000 # 第一次立即读取，第二次（即初始等待时长）为 1s multiplier: 2 # 下次等待时长倍数，下次等待时长=上次等待时长 * 等待时长倍数 max-attempts: 3 # 最大重试次数 max-interval: 60000 # 最大等待时间间隔（我这可不设） stateless: true # true表无状态（默认），false表有状态（业务包含事务时需设） -
在上述设置情境，消息一旦达到重试次数的限制后，即被丢弃。然而有时候我们却并不想直接把消息丢弃，而是想把它保存下来（例如用日志的形式），这时候就需要更改**【消费者失败信息处理策略】**，我们有 3 种形式：
实际就是覆盖 Spring 默认的 Bean：MessageRecoverer（是接口）
- RejectAndDontRequeueRecoverer（默认）：重试耗尽后，直接 reject，丢弃消息。
- ImmediateRequeueMessageRecoverer：重试耗尽后，返回 nack，消息重新入队。
- RepublishMessageRecoverer：重试耗尽后，将失败消息投递到指定的交换机。
我们以实现第 3 种方式为例：
代码创建负责处理“已经死亡的信息”的交换机、队列，并绑定两者
@Configuration public class CommonConfig { @Bean public DirectExchange errorExchange() { return new DirectExchange("error.direct"); } @Bean public Queue errorQueue() { return new Queue("error.queue", true); } @Bean public Binding errorBinding() { return BindingBuilder.bind(errorQueue()) .to(errorExchange()) .with("error"); } }定义RepublishMessageRecoverer（即覆盖 Spring 默认的 Bean）：
@Autowired RabbitTemplate rabbitTemplate; @Bean public MessageRecoverer RepublishMessageRecoverer() { return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error"); }
3、死信交换机
一、简介
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概念理解：
- 死信：当一个队列中的消息满足以下情况之一事时，便可以称为死信
- 消费者使用 basic.reject 或 basic.nack 声明消费失败，消息的 requeue 参数设置为 false
- 消息过期，无人消费
- 队列消息堆积过多，最早的消息被抛弃
- 死信交换机：如果一个队列配置了 dead-letter-exchange 属性，并且指定了一个交换机，那么队列中的所有死信就会投递到这个交换机中，而这个交换机也被成为“死信交换机”。
-
【死信交换机】与上节的【消费者失败信息处理策略】区别：
- 死信交换机由**“队列”**负责转发，而消费者失败信息处理策略由消费者负责转发
- 死信交换机可以实现的功能更加丰富
- 死信：当一个队列中的消息满足以下情况之一事时，便可以称为死信
二、TTL
Time To Live，存活时间（默认未设置）
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如果一个队列中的消息在 TTL 结束时仍未被消费，则会变为“死信”，具体可以分为 2 种情况：
- 消息所在的队列设置了存活时间
- 消息本身设置了存活时间
**注意：**如果两者同时设置了，则以【时间短的】为准！
-
应用
- 设置消息的超时时间
- 延迟消费者对消息的接收
-
简单实现：设置超时时间 与 延迟消费者对消息的接收
- TTL队列：超时时长为 10s
@Bean public DirectExchange ttlExchange() { return new DirectExchange("ttl.direct"); } @Bean public Queue ttlQueue() { return QueueBuilder.durable("ttl.queue") .ttl(10000) // 指定超时后转发的“死信交换机”与其 routingKey .deadLetterExchange("dl.direct") .deadLetterRoutingKey("dl") .build(); } @Bean public Binding ttlBinding() { return BindingBuilder.bind(ttlQueue()) .to(ttlExchange()) .with("ttl"); }- 对应“死信交换机”的创建（注解方式），以及消费者监听
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue("dl.queue"), exchange = @Exchange("dl.direct"), key = "dl" )) public void listenDlQueue(String msg){ log.info("接收到 dl.queue 的延迟消息：{}",msg); }- 测试：发送消息，TTL设置为 5s
@Test public void testTTLMsg( ) throws UnsupportedEncodingException { Message msg =MessageBuilder .withBody("hello ttl".getBytes("UTF-8")) .setExpiration("5000") .build(); // 消息 ID，需要封装到 CorrelationData 中 CorrelationData correlation = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString()); // 发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct","ttl",msg,correlation); }
- 测试：发送消息，TTL设置为 5s
- 对应“死信交换机”的创建（注解方式），以及消费者监听
- TTL队列：超时时长为 10s
三、延迟队列
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上节利用 TTL 结合死信交换机的方式虽然能实现消息的延迟接收，但是我们可以有更加简便的办法。
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延迟队列的使用场景：
- 延迟发送短信
- 用户下单，若在规定时间内未完成付款则取消订单
- 预约工作会议，20分钟后通知所有参会人员
-
“延迟插件”原理：
对官方原生的路由 Exchange 做了功能升级，衍生出 DelayExchange ，其会将接收到的消息暂存在内存中直至“过期”（而官方的 Exchange 是无法存储消息的），过期后将消息投递到队列中。
-
安装“延迟队列”插件
前提：安装 RabbitMQ 时需创建“配置”插件目录容器卷
插件全称：rabbitmq_delayed_message_exchange-3.11.1.ez
- RabbitMQ有一个官方的插件社区，进入查找 DelayExchange 插件，点击 release 进入 GitHub 下载
- 查看 RabbitMQ 插件容器卷的挂载地址，将插件直接上传到该目录（目录自带许多官方插件）
- 进入MQ容器内部，执行指令开启插件
- 重启容器
docker volume inspect 容器卷名
docker exec -it 容器名 bash
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange
docker restart 容器名
插件安装成功之后，我们就可以在发送消息时直接指定消息的延迟时间，而无需其他繁杂配置。
-
【延迟队列实现】
- 图形界面版：先创建 DelayExchange，绑定队列，后续将消息转发至队列时，只需要增加请求头x-delay并附上时间数值即可。
向 DelayExchange 发送消息
- 代码版：基于注解，基于 Bean 两种形式
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue("delay.queue"), // delayed 属性为 true exchange = @Exchange(name = "delay.direct",delayed ="true" ), key = "delay" )) public void delayQueue(String msg){ log.info("接收到 dl.queue 的延迟消息：{}",msg); }@Bean public DirectExchange delayExchange() { return ExchangeBuilder.directExchange("delay.direct") .delayed() // 设置则属性为 true .build(); } // 这里代码只负责创建，后续自行绑定队列发送消息样板：添加请求头x-delay : 时间（单位毫秒）即可。
Message msg =MessageBuilder .withBody("消息体.getBytes("UTF-8")) .setHeader("x-delay",5000) // 设置延迟时间 .build(); // 消息 ID，需要封装到 CorrelationData 中 CorrelationData correlation = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString()); rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct","delay",msg,correlation);4、消息堆积及惰性队列
-
消息堆积问题：
当生产者发送消息的速度超过了消费者处理消息的速度，就会导致队列中的消息堆积，直至达到上限；这时最早接收到的消息很有可能就会成为“死信”。
-
解决消息堆积的 3 种思路：
- 增加消费者数量
- 在消费者内部开启线程池加快消息的处理速度
- 扩大队列容积，提高堆积上限
-
惰性队列
从 RabbitMQ 3.6.0 开始，新增 Lazy Queues （惰性队列）概念。
- Queue 接收到消息后直接将其存储至磁盘，而非内存
- 当 消费者 要 消费 消息时， Queue 才会将消息加载到内存
- 支持数以百万计的消息存储（因为是在磁盘中而不是内存）
-
设置惰性队列的 2 种方式：
- 未声明的队列：在声明队列时，指定 x-queue-mode属性为lazy
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding( // 设置为“惰性队列” value = @Queue(name="dl.queue", arguments=@Argument(name="x-queue-mode",value="lazy")), exchange = @Exchange("dl.direct"), key = "dl" )) public void listenDlQueue(String msg){ log.info("接收到 dl.queue 的延迟消息：{}",msg); }@Beam public void lazyQueue(){ return QueueBuilder.durable("lazy.queue").lazy().build(;) }- 已声明的队列：修改队列属性值 queue-mode为lazy
# 正则表达式匹配，--apply-to queues 令所有匹配的队列属性值均修改 rabbitmqctl set_policy Lazy "^lazy-queue$" '{"queue-mode":"lazy"}' --apply-to queues
- 已声明的队列：修改队列属性值 queue-mode为lazy
- 未声明的队列：在声明队列时，指定 x-queue-mode属性为lazy
5、MQ集群
伪集群搭建，后续完善
注意！集群是指的是 Queue队列 集群！
一、集群分类
RabbitMQ由 Erland语言（面向并发） 编写，天然支持集群模式，传统的 RabbitMQ 支持 2种集群模式：
- 普通镜像（分布式集群）
- 镜像集群（主从备份，提升数据安全性）
镜像集群虽然支持集群，但是主从同步并不是强一致的，在某些情况下可能存在数据丢失的风险。因此官方在 RabbitMQ 3.8 版本之后推出了新的集群模式仲裁队列来代替镜像集群，其底层使用 Raft 协议确保主从数据一致。
二、普通集群
-
简介：Classis Cluster，普通集群、经典集群。
-
特性
- 集群不进行数据同步
- 队列间元数据信息互相拥有。所有队列均知道其他队列的存在，并且拥有它们的详情信息。
- 队列间消息数据互通（不是互相拥有）。例如我们拥有 2 个队列 MQ1 和 MQ2 ，想要的数据在 MQ2 中，但是我们却连接到了 MQ1 中，于是 MQ1 就会去 MQ2 中拉取消息然后再返回数据给你；如果此时 MQ2 宕机，则无法获取消息。
下面为 黑马程序员 提供的“在相同 Docker 环境”的伪集群搭建教程
-
我们先来看普通模式集群，我们的计划部署3节点的mq集群：
主机名 控制台端口 amqp通信端口 mq1 8081 —> 15672 8071 —> 5672 mq2 8082 —> 15672 8072 —> 5672 mq3 8083 —> 15672 8073 —> 5672 集群中的节点标示默认都是：rabbit@[hostname]，因此以上三个节点的名称分别为：
-
rabbit@mq1
-
rabbit@mq2
-
rabbit@mq3
-
获取cookie
RabbitMQ底层依赖于Erlang，而Erlang虚拟机就是一个面向分布式的语言，默认就支持集群模式。集群模式中的每个RabbitMQ 节点使用 cookie 来确定它们是否被允许相互通信。
要使两个节点能够通信，它们必须具有相同的共享秘密，称为Erlang cookie。cookie 只是一串最多 255 个字符的字母数字字符。
每个集群节点必须具有相同的 cookie。实例之间也需要它来相互通信。
我们先在之前启动的mq容器中获取一个cookie值，作为集群的cookie。执行下面的命令：
docker exec -it mq cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
可以看到cookie值如下：
FXZMCVGLBIXZCDEMMVZQ
接下来，停止并删除当前的mq容器，我们重新搭建集群。
docker rm -f mq
-
准备集群配置
在/tmp目录新建一个配置文件 rabbitmq.conf：
vim /tmp/rabbitmq.conf
文件内容如下：
loopback_users.guest = false listeners.tcp.default = 5672 cluster_formation.peer_discovery_backend = rabbit_peer_discovery_classic_config cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1 cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2 cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3
再创建一个文件，记录cookie
# 写入cookie echo "FXZMCVGLBIXZCDEMMVZQ" > /tmp/.erlang.cookie # 修改cookie文件的权限 chmod 600 .erlang.cookie
echo "LNFBFJDGJUGVBTXDJJYE" > .erlang.cookie
准备三个目录,mq1、mq2、mq3：
cd /tmp # 创建目录 mkdir mq1 mq2 mq3
然后拷贝rabbitmq.conf、cookie文件到mq1、mq2、mq3：
# 进入/tmp cd /tmp # 拷贝 cp rabbitmq.conf mq1 cp rabbitmq.conf mq2 cp rabbitmq.conf mq3 cp .erlang.cookie mq1 cp .erlang.cookie mq2 cp .erlang.cookie mq3
-
启动集群
创建一个网络：
docker network create mq-net
运行命令
docker run -d --net mq-net \ -v ${PWD}/mq1/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \ -v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \ -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \ --name mq1 \ --hostname mq1 \ -p 8071:5672 \ -p 8081:15672 \ rabbitmq:3.8-managementdocker run -d --net mq-net \ -v ${PWD}/mq2/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \ -v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \ -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \ --name mq2 \ --hostname mq2 \ -p 8072:5672 \ -p 8082:15672 \ rabbitmq:3.8-managementdocker run -d --net mq-net \ -v ${PWD}/mq3/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \ -v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \ -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \ --name mq3 \ --hostname mq3 \ -p 8073:5672 \ -p 8083:15672 \ rabbitmq:3.8-management访问网页，搭建成功
选择节点添加队列
-
三、镜像集群
-
特性：
- 交换机、队列、队列中的消息会在各个镜像节点之间同步备份。
- 创建队列的节点称为【主节点】，备份的节点称为【镜像节点】。
- 一个队列的主节点可能是其他队列的镜像节点
- 所有的原始操作都会先由主节点完成，然后同步给镜像节点
- 主节点宕机后，镜像节点会成为新的主节点
-
总结如下：
- 镜像队列结构是一主多从（从就是镜像）
- 镜像节点仅仅起到备份数据作用
- 所有操作都是主节点完成，然后同步给镜像节点
- 主宕机后，镜像节点会替代成新的主（如果在主从同步完成前，主就已经宕机，可能出现数据丢失）
- 不具备负载均衡功能，因为所有操作都会有主节点完成（但是不同队列，其主节点可以不同，可以利用这个提高吞吐量）
-
镜像模式的配置
镜像模式的配置有3种模式：
ha-mode ha-params 效果 准确模式exactly 队列的副本量count 集群中队列副本（主服务器和镜像服务器之和）的数量。count如果为1意味着单个副本：即队列主节点。count值为2表示2个副本：1个队列主和1个队列镜像。换句话说：count = 镜像数量 + 1。如果群集中的节点数少于count，则该队列将镜像到所有节点。如果有集群总数大于count+1，并且包含镜像的节点出现故障，则将在另一个节点上创建一个新的镜像。 all (none) 队列在群集中的所有节点之间进行镜像。队列将镜像到任何新加入的节点。镜像到所有节点将对所有群集节点施加额外的压力，包括网络I / O，磁盘I / O和磁盘空间使用情况。推荐使用exactly，设置副本数为（N / 2 +1）。 nodes node names 指定队列创建到哪些节点，如果指定的节点全部不存在，则会出现异常。如果指定的节点在集群中存在，但是暂时不可用，会创建节点到当前客户端连接到的节点。 这里我们以rabbitmqctl命令作为案例来讲解配置语法。
语法示例：
-
exactly模式
rabbitmqctl set_policy ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'- rabbitmqctl set_policy：固定写法
- ha-two：策略名称，自定义
- "^two\."：匹配队列的正则表达式，符合命名规则的队列才生效，这里是任何以two.开头的队列名称
- '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}': 策略内容
- "ha-mode":"exactly"：策略模式，此处是exactly模式，指定副本数量
- "ha-params":2：策略参数，这里是2，就是副本数量为2，1主1镜像
- "ha-sync-mode":"automatic"：同步策略，默认是manual，即新加入的镜像节点不会同步旧的消息。如果设置为automatic，则新加入的镜像节点会把主节点中所有消息都同步，会带来额外的网络开销
-
all模式
rabbitmqctl set_policy ha-all "^all\." '{"ha-mode":"all"}'- ha-all：策略名称，自定义
- "^all\."：匹配所有以all.开头的队列名
- '{"ha-mode":"all"}'：策略内容
- "ha-mode":"all"：策略模式，此处是all模式，即所有节点都会称为镜像节点
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nodes模式
rabbitmqctl set_policy ha-nodes "^nodes\." '{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}'- rabbitmqctl set_policy：固定写法
- ha-nodes：策略名称，自定义
- "^nodes\."：匹配队列的正则表达式，符合命名规则的队列才生效，这里是任何以nodes.开头的队列名称
- '{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}': 策略内容
- "ha-mode":"nodes"：策略模式，此处是nodes模式
- "ha-params":["rabbit@mq1", "rabbit@mq2"]：策略参数，这里指定副本所在节点名称
-
测试
我们使用exactly模式的镜像，因为集群节点数量为3，因此镜像数量就设置为2.
运行下面的命令：
docker exec -it mq1 rabbitmqctl set_policy ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'下面，我们创建一个新的队列：
四、仲裁队列Quorum
-
Quorum：仲裁，3.8版本之后出现的功能，约定大于配置，目的在于取代镜像集群。
-
默认count值为5，即 1主4从 。
-
添加仲裁队列
在任意控制台添加一个队列，一定要选择队列类型为Quorum类型。
在任意控制台查看队列：
可以看到，仲裁队列的 + 2字样。代表这个队列有2个镜像节点。
因为仲裁队列默认的镜像数为5。如果你的集群有7个节点，那么镜像数肯定是5；而我们集群只有3个节点，因此镜像数量就是3.
五、集群扩容
加入集群
1）启动一个新的MQ容器：
docker run -d --net mq-net \ -v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \ -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \ --name mq4 \ --hostname mq5 \ -p 8074:15672 \ -p 8084:15672 \ rabbitmq:3.8-management2）进入容器控制台：
docker exec -it mq4 bash
3）停止mq进程
rabbitmqctl stop_app
4）重置RabbitMQ中的数据：
rabbitmqctl reset
5）加入mq1：
rabbitmqctl join_cluster rabbit@mq1
6）再次启动mq进程
rabbitmqctl start_app
增加仲裁队列副本
我们先查看下quorum.queue这个队列目前的副本情况，进入mq1容器：
docker exec -it mq1 bash
执行命令：
rabbitmq-queues quorum_status "quorum.queue"
结果：
现在，我们让mq4也加入进来：
rabbitmq-queues add_member "quorum.queue" "rabbit@mq4"
结果：
再次查看：
rabbitmq-queues quorum_status "quorum.queue"
查看控制台，发现quorum.queue的镜像数量也从原来的 +2 变成了 +3：
十五、分布式文件系统 MinIO
1、简介
-
简介：
- 文件系统：操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构，如 FAT16、NTFS、ext4、APFS 等。
- 分布式文件系统：也叫“网络文件系统”，是一种允许文件透过网络在多台主机上分享的文件系统，多台文件存储服务器组成集群共同对外提供服务。
-
应用实例：
- 云服务器厂商的 OSS 虚拟存储技术
- 单独微服务组件实现图片上传下载
2、MinIO
开源产品
英文官网：https://min.io|中文官网：https://www.minio.org.cn/
-
MinIO 是什么？
MinIO 是一个非常轻量的服务,可以很简单的和其他应用的结合使用，它兼容亚马逊 S3 云存储服务接口（亚马逊云的 S3 API 接口协议是在全球范围内达到共识的对象存储协议，是世界范围内认可的标准），非常适合于存储大容量非结构化的数据，例如图片、视频、日志文件、备份数据和容器/虚拟机镜像等。我国的企业通常使用阿里云、腾讯云提供的 OSS 云端存储服务，不过对于一些敏感信息，可以“自建 OSS ”。
它一大特点就是轻量，使用简单，功能强大，支持各种平台，单个文件最大 5TB，兼容 Amazon S3接口，提供了 Java、Python、GO等多版本SDK支持。
-
特点：
- Golang编写
- 去中心化：MinIO集群采用去中心化共享架构，每个结点是对等关系，通过 Nginx 可实现负载均衡访问。
- 数据保护：使用纠错码 erasure code和校验和 checksum保护数据免受硬件故障和数据损坏，即使丢失一半数量（N/2）的硬盘，仍然可以恢复数据。
- 高可用：多节点组成的分布式minio可保证服务的高可用（分布式 Minio 只要有 N/2 节点在线，数据就是安全的，不过需要至少有 N/2+1 个节点才能创建新的对象)
- 一致性保障：所有的 IO 操作中都严格遵循 read-after-write 和 list-after-write 一致性模型
-
纠错码 erasure code 简介
纠删码是一种恢复丢失和损坏数据的数学算法，传输过程中发生错误后能在收端自行发现或纠正的码。为使一种码具有检错或纠错能力，须对原码字增加多余的码元。
Minio 将数据分块冗余的分散存储在各各节点的磁盘上，所有的可用磁盘组成一个集合，上图由8块硬盘组成一个集合，当上传一个文件时会通过纠删码算法计算对文件进行分块存储，除了将文件本身分成4个数据块，还会生成4个校验块，数据块和校验块会分散的存储在这 8 块硬盘上。
使用纠删码的好处是即便丢失一半数量（N/2）的硬盘，仍然可以恢复数据。在上图中，当丢失3个硬盘时，依旧可读可写；当丢失4个硬盘时，只能读不能写；当丢失数量大于一半即 4 个硬盘时，数据无法恢复。
-
纠错码 erasure code 工作流程
当数据对象在MinIO集群中进行存储时，先进行纠删分片，后打散存储在各硬盘上。具体为：
- MinIO自动在集群内生成若干纠删组，每个纠删组包含一组硬盘，其数量通常为4至16块；
- 对数据对象进行分片，默认策略是得到相同数量的数据分片和校验分片；
- 而后通过哈希算法计算出该数据对象对应的纠删组，并将数据和校验分片存储至纠删组内的硬盘上。
-
MinIO 恢复过程：
删除一个目录，稍等片刻删除的目录自动恢复。
-
一些思想：
- 桶内可以创建子目录
- 同一个桶内，对象名不能重复（相同则覆盖）
- 纠错码至少拥有 4 份存储空间
-
Docker安装
- 不使用纠错码：存储的文件在硬盘中不会被拆分，还是文件原来的模样。
docker run \ -p 9000:9000 \ -p 9090:9090 \ -d --restart=always \ -e "MINIO_ACCESS_KEY=minioadmin" \ -e "MINIO_SECRET_KEY=minioadmin" \ -v /home/minio/data:/data \ -v /home/minio/config:/root/.minio \ --name minio \ minio/minio:latest \ server /data --console-address ":9090" -address ":9000"
端口9000/9090，账号密码默认minioadmin。
-
使用纠错码（8份）：存储的文件被拆分，平均存储在 8 份硬盘。
实测存储 274KB，占用硬盘：67*8+4*16=600KB（其中 4*16 表示目录所占用的存储，即最小块 4KB * 16），当然这里只是大致估算，并不代表最终准确值，有印象即可。
docker run -d \ -p 9001:9001 \ -p 9091:9091 \ -e "MINIO_ACCESS_KEY=minioadmin" \ -e "MINIO_SECRET_KEY=minioadmin" \ -v /home/minio/data1:/data1 \ -v /home/minio/data2:/data2 \ -v /home/minio/data3:/data3 \ -v /home/minio/data4:/data4 \ -v /home/minio/data5:/data5 \ -v /home/minio/data6:/data6 \ -v /home/minio/data7:/data7 \ -v /home/minio/data8:/data8 \ -v /home/minio/config:/root/.minio \ --name minio1 \ minio/minio server /data1 /data2 /data3 /data4 /data5 /data6 /data7 /data8 \ --console-address ":9091" -address ":9001"
tree -h \ /home/minio/data1 \ /home/minio/data2 \ /home/minio/data3 \ /home/minio/data4 \ /home/minio/data5 \ /home/minio/data6 \ /home/minio/data7 \ /home/minio/data8
-
- 不使用纠错码：存储的文件在硬盘中不会被拆分，还是文件原来的模样。
- 创建新用户
设置账号密码及权限
- 创建新群组
- 创建AccessKey 与SecretKey
为用户创建AccessKey与SecretKey（相当于受限的账号密码），用以在其他客户端中声明使用。
下载保存，备用
- 创建Buckets
MinIO 使用桶来组织对象，桶类似于文件系统中的文件夹或目录，其中每个桶可以容纳任意数量的对象。
赋予桶 public 权限、上传文件，然后可以通过网址来访问文件，如：
- http:// 域名:端口 / 桶名 / 文件名
- http://127.0.0.1:9000/testbucket/1.jpeg
3、整合Java
MinIO官方提供了许多语言的 SDK
-
引入依赖
io.minio minio 8.5.1 -
上传文件
可将 MinioClient 配置成 Bean 对象
创建 MinioClient 对象需要提供accessKey和secretKey（由具有读写权限的账户创建）
// 创建 MinioClient 对象 MinioClient minioClient = MinioClient.builder() .endpoint("http://175.178.20.191:9000") .credentials("HlaV03Fck1XuwE4X", "Sp5CeqEVtasxcgkJ5ZhPJPsFoRknUlSS") .build(); // 如果桶不存在则创建 String bucket = "testbucket"; if (!minioClient.bucketExists(BucketExistsArgs.builder().bucket(bucket).build())) { minioClient.makeBucket(MakeBucketArgs.builder().bucket(bucket).build()); } // 声明上传文件（可定义多层文件夹） UploadObjectArgs uploadObject = UploadObjectArgs.builder() .bucket(bucket) .object("finename/credentials.json") .filename("credentials.json") .build(); // 正式上传文件 minioClient.uploadObject(uploadObject); System.out.println("上传成功~"); -
查询文件及下载
GetObjectArgs getObject = GetObjectArgs.builder() .bucket(bucket) .object("1.jpeg") .build(); // 判断文件是否存在及创建输出流 InputStream input = minioClient.getObject(getObject); FileOutputStream output = new FileOutputStream(getObject.object()); // 存在则下载 IOUtils.copy(input, output); // 关闭输出流 output.close(); System.out.println("下载成功");tips：输入流与输出流之间，可以使用 Spring 工具类 IOUtils 进行“快捷拷贝”
IOUtils.copy( source , target );
-
删除文件
minioClient.removeObject( RemoveObjectArgs.builder().bucket(bucket).object("credentials.json").build() );
4、实战案例
编写：通用的 Service 层文件传输接口
5、集群部署
暂时搭建失败！
-
简介：
分布式 MinIO 能够将多块硬盘（可以不在同一台机器上）组成一个对象存储 服务，分布式Minio里所有的节点必须拥有相同的access秘钥和secret秘钥才能建立联接，即accessKey和secretKey一样。
分布式MinIO可以通过 Docker Compose 或者 Swarm mode进行部署。这两者之间的主要区别是 Compose 只实现单主机多容器部署（测试环境），而 Swarm 模式能实现多主机多容器部署（生产环境）。
-
集群原理：
MinIO分布式集群是指在多个服务器节点均部署MinIO服务，并将其组建为分布式存储集群，对外提供标准S3接口以进行统一访问。MinIO采用去中心化无共享架构，各节点间为对等关系，连接至任一节点均可实现对集群的访问，我们可以使用 Nginx 对节点进行轮询。
-
实战（搭建失败）：
2台机器、4个硬盘，硬盘序号一致
175.178.20.191 minio1 47.94.55.73 minio2
第一台机器
docker run -d \ -p 9000:9000 \ -p 9090:9090 \ --net=host \ -e "MINIO_ROOT_USER=minioadmin" \ -e "MINIO_ROOT_PASSWORD=minioadmin" \ -v /home/minio/data1:/data1 \ -v /home/minio/data2:/data2 \ -v /home/minio/data3:/data3 \ -v /home/minio/data4:/data4 \ -v /home/minio/config:/root/.minio \ --name minio \ minio/minio \ server http://minio{1...2}/data{1...4} \ --console-address ":9090" -address ":9000"第二台机器
docker run -d \ -p 9001:9001 \ -p 9091:9091 \ --net=host \ -e "MINIO_ROOT_USER=minioadmin" \ -e "MINIO_ROOT_PASSWORD=minioadmin" \ -v /home/minio/data1:/data1 \ -v /home/minio/data2:/data2 \ -v /home/minio/config:/root/.minio \ --name minio2 \ minio/minio \ server http://minio{1...2}/data{1...4} \ --console-address ":9091" -address ":9001"测试
docker rm -f $(docker ps -a)
docker run -d --name minio \ -p 9000:9000 \ -p 9001:9001 \ --restart=always --net=host \ -e MINIO_ACCESS_KEY=minio \ -e d=minio123 \ -v /data/config:/root/.minio \ -v /data/data1:/data1 \ -v /data/data2:/data2 \ -v /data/data3:/data3 \ -v /data/data4:/data4 \ minio/minio server http://minio{1...2}/data{1...4} \ --console-address ":9001"
-
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-
-
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-
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- 全局过滤：代码配置、灵活度高。创建 Bean，继承 GlobalFilter 接口并重写 filter() 方法，此处注意：
- 局部过滤：yml配置、灵活度低，对指定路由生效
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- 实例
- 集群（如上海、杭州）
- 总体服务
-
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