Spring Cloud

基础概念

什么是Spring Cloud？

答案： Spring Cloud是一套基于Spring Boot的微服务开发工具集，提供了服务注册发现、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等功能。

核心组件：

• Eureka/Nacos：服务注册与发现
• Ribbon/LoadBalancer：客户端负载均衡
• Feign/OpenFeign：声明式HTTP客户端
• Hystrix/Sentinel：熔断降级
• Gateway：API网关
• Config：配置中心
• Sleuth + Zipkin：链路追踪

微服务架构的优缺点？

答案：

优点：

• 服务独立部署，灵活性高
• 技术栈多样化
• 故障隔离，不会全局崩溃
• 易于扩展和维护

缺点：

• 系统复杂度增加
• 分布式事务难处理
• 服务间通信开销
• 运维成本高

服务注册与发现

Eureka的工作原理？

答案：

架构：

服务提供者 → 注册 → Eureka Server
服务消费者 → 拉取服务列表 → Eureka Server
服务消费者 → 调用 → 服务提供者

核心机制：

1. 服务注册

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ServiceProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);
    }
}

# application.yml
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
  instance:
    prefer-ip-address: true
    lease-renewal-interval-in-seconds: 30  # 心跳间隔
    lease-expiration-duration-in-seconds: 90  # 过期时间

2. 服务发现

@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;

public List<ServiceInstance> getInstances(String serviceId) {
    return discoveryClient.getInstances(serviceId);
}

3. 心跳机制

• 服务每30秒发送一次心跳
• 90秒未收到心跳，Eureka剔除该实例
• 服务消费者每30秒拉取一次服务列表

Eureka的自我保护机制？

答案：

触发条件： 15分钟内，心跳失败比例低于85%，Eureka进入自我保护模式。

保护措施：

• 不再剔除任何服务实例
• 仍然接受新服务注册
• 仍然提供服务查询

为什么需要？ 防止网络分区导致大量服务被误剔除。

# 关闭自我保护（生产环境不推荐）
eureka:
  server:
    enable-self-preservation: false

Nacos和Eureka的区别？

答案：

特性	Eureka	Nacos
CAP	AP（可用性优先）	CP+AP可切换
健康检查	客户端心跳	服务端主动探测
配置中心	不支持	支持
控制台	简单	功能丰富
社区	Netflix停止维护	阿里维护

Nacos使用：

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class NacosProviderApplication {
}

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848

负载均衡

Ribbon的负载均衡策略？

答案：

策略	说明
RoundRobinRule	轮询（默认）
RandomRule	随机
RetryRule	重试
WeightedResponseTimeRule	响应时间加权
BestAvailableRule	最小并发
AvailabilityFilteringRule	可用性过滤

配置方式：

1. 全局配置

@Configuration
public class RibbonConfig {
    @Bean
    public IRule ribbonRule() {
        return new RandomRule();  // 随机策略
    }
}

2. 指定服务配置

service-provider:  # 服务名
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

LoadBalancer和Ribbon的区别？

答案：

Spring Cloud LoadBalancer是Ribbon的替代品（Ribbon已停止维护）。

使用LoadBalancer：

@Configuration
@LoadBalancerClient(name = "service-provider", configuration = LoadBalancerConfig.class)
public class LoadBalancerConfig {
    @Bean
    public ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> randomLoadBalancer(
            Environment environment,
            LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) {
        String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
        return new RandomLoadBalancer(
            loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class),
            name);
    }
}

服务调用

Feign的使用和原理？

**答案：gn是声明式HTTP客户端，简化服务间调用。

使用示例：

// 1. 启用Feign
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
public class ConsumerApplication {
}

// 2. 定义Feign接口
@FeignClient(name = "service-provider", fallback = UserServiceFallback.class)
public interface UserService {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User getUser(@PathVariable("id") Long id);

    @PostMapping("/user")
    User createUser(@RequestBody User user);
}

// 3. 使用
@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/user/{id}")
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUser(id);
    }
}

工作原理：

1. @FeignClient注解被扫描
2. 为接口生成动态代理
3. 方法调用时，解析注解生成HTTP请求
4. 通过Ribbon负载均衡选择服务实例
5. 发送HTTP请求并解析响应

配置：

feign:
  client:
    config:
      default:
        connectTimeout: 5000
        readTimeout: 5000
        loggerLevel: basic
  compression:
    request:
      enabled: true
    response:
      enabled: true

Feign的超时和重试？

答案：

超时配置：

feign:
  client:
    config:
      service-provider:  # 指定服务
        connectTimeout: 2000  # 连接超时
        readTimeout: 5000     # 读取超时

重试配置：

@Configuration
public class FeignConfig {
    @Bean
    public Retryer feignRetryer() {
        // 最大重试3次，初始间隔100ms，最大间隔1s
        return new Retryer.Default(100, 1000, 3);
    }
}

熔断降级

Hystrix的工作原理？

答案：

Hystrix通过断路器模式实现服务熔断和降级。

三种状态：

关闭(Closed) → 打开(Open) → 半开(Half-Open)

状态转换：

1. 关闭→打开：错误率超过阈值（默认50%）
2. 打开→半开：等待一段时间（默认5秒）
3. 半开→关闭：请求成功
4. 半开→打开：请求失败

使用示例：

@Service
public class UserService {

    @HystrixCommand(
        fallbackMethod = "getUserFallback",
        commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000"),
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"),
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "50")
        }
    )
    public User getUser(Long id) {
        // 调用远程服务
        return restTemplate.getForObject("http://service-provider/user/" + id, User.class);
    }

    // 降级方法
    public User getUserFallback(Long id) {
        return new User(id, "默认用户", "服务降级");
    }
}

Sentinel和Hystrix的区别？

答案：

特性	Hystrix	Sentinel
隔离策略	线程池/信号量	信号量
熔断降级	基于异常比例	支持多种策略
实时监控	弱	强
控制台	简单	功能丰富
规则配置	代码/配置文件	动态配置
维护状态	停止维护	活跃维护

Sentinel使用：

@RestController
public class UserController {

    @GetMapping("/user/{id}")
    @SentinelResource(
        value = "getUser",
        blockHandler = "handleBlock",
        fallback = "handleFallback"
    )
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUser(id);
    }

    // 限流/熔断处理
    public User handleBlock(Long id, BlockException ex) {
        return new User(id, "限流", "系统繁忙");
    }

    // 异常降级
    public User handleFallback(Long id, Throwable ex) {
        return new User(id, "降级", "服务异常");
    }
}

流控规则：

FlowRule rule = new FlowRule();
rule.setResource("getUser");
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
rule.setCount(10);  // QPS阈值
FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));

API网关

Gateway的核心概念？

答案：

三大核心：

• Route（路由）：网关的基本单元
• Predicate（断言）：匹配HTTP请求
• Filter（过滤器）：修改请求和响应

工作流程：

客户端请求 → Gateway
  ↓
Predicate匹配路由
  ↓
Pre Filter（前置过滤）
  ↓
转发到目标服务
  ↓
Post Filter（后置过滤）
  ↓
返回响应

配置示例：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service
          uri: lb://service-provider  # lb表示负载均衡
          predicates:
            - Path=/user/**
            - Method=GET,POST
          filters:
            - StripPrefix=1  # 去掉路径前缀
            - AddRequestHeader=X-Request-Source, Gateway

Gateway的常用过滤器？

答案：

内置过滤器：

filters:
  - AddRequestHeader=X-Request-Id, 123
  - AddResponseHeader=X-Response-Time, 100ms
  - StripPrefix=1  # 去掉1层路径前缀
  - PrefixPath=/api  # 添加路径前缀
  - RewritePath=/old/(?<segment>.*), /new/${segment}
  - SetStatus=401
  - Retry=3  # 重试3次

自定义全局过滤器：

@Component
public class AuthFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");

        if (token == null || !validateToken(token)) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }

        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return -100;  // 优先级
    }
}

配置中心

Config的工作原理？

答案：

架构：

Git仓库 ← Config Server ← Config Client

Config Server配置：

spring:
  cloud:
    config:
      server:
        git:
          uri: https://github.com/xxx/config-repo
          search-paths: config
          username: xxx
          password: xxx

Config Client配置：

# bootstrap.yml
spring:
  cloud:
    config:
      uri: http://localhost:8888
      name: application
      profile: dev
      label: master

配置刷新：

@RestController
@RefreshScope  # 支持动态刷新
public class ConfigController {

    @Value("${config.value}")
    private String configValue;

    @GetMapping("/config")
    public String getConfig() {
        return configValue;
    }
}

手动刷新：

curl -X POST http://localhost:8080/actuator/refresh

Nacos Config的优势？

答案：

相比Spring Cloud Config，Nacos Config提供：

• 动态配置推送（无需手动刷新）
• 配置版本管理
• 灰度发布
• 可视化管理界面

spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yaml
        namespace: dev
        group: DEFAULT_GROUP

@RestController
@RefreshScope
public class ConfigController {

    @NacosValue(value = "${config.value}", autoRefreshed = true)
    private String configValue;
}

练习题

1. 如何实现服务的优雅下线？
2. 如何解决Feign首次调用超时问题？
3. Gateway如何实现限流？
4. 如何实现配置的灰度发布？
5. 微服务如何实现统一认证鉴权？