Spring Cloud 微服务

本篇定位

理解架构演进与微服务本质，掌握 Spring Cloud Alibaba 全家桶：Nacos（注册 + 配置）、Sentinel（限流熔断）、Seata（分布式事务）、Gateway（网关），并了解 OpenFeign 与链路追踪。

先建立全局观：为什么需要这么多组件

单体应用里，方法调用、配置、事务都在一个进程内完成。拆成微服务后，这些原本"天然成立"的事都变成了跨网络问题，需要专门组件解决：

单体里天然有的	微服务里由谁解决
我知道调用谁	注册中心（Nacos）
配置统一管理	配置中心（Nacos）
一个方法直接调用	OpenFeign / Dubbo
本地事务	Seata 分布式事务
一个入口	Gateway
扛不住流量	Sentinel 限流熔断
出问题能排查	链路追踪（SkyWalking）

一、微服务概述

1.1 架构演进

阶段	特点	问题
单体架构	所有模块打成一个包部署	耦合重、技术栈统一、扩展要整体扩、迭代慢
SOA	服务化，通过 ESB（企业服务总线）集成	ESB 笨重、易成单点瓶颈、成本高
微服务	拆成一组小服务，独立进程、独立部署	分布式复杂度高

1.2 微服务特点

单一职责：一个服务只做好一块业务；
独立：独立进程、独立开发部署、独立数据库/技术栈；
轻量通信：REST（HTTP）或 RPC（Dubbo/gRPC）；
去中心化治理：数据、治理各自独立，自动化部署。

1.3 优缺点

优点：粒度小易理解、可独立技术栈/扩展、故障隔离、小团队自治。缺点：服务拆分增加开发/测试/运维复杂度、分布式事务/数据一致性、链路追踪难、服务治理复杂。小系统盲目拆分反而增加成本。

1.4 Spring Cloud 与版本配套

Spring Cloud 是基于 Spring Boot 的微服务规范与全家桶，国内主流 Spring Cloud Alibaba：

能力	组件
注册/配置	Nacos
限流熔断	Sentinel
分布式事务	Seata
网关	Spring Cloud Gateway
服务调用	OpenFeign / Dubbo
负载均衡	Spring Cloud LoadBalancer
链路追踪	Micrometer Tracing + SkyWalking/Zipkin

版本必须配套（重点，最易踩坑）

以当前主流一套为例：

Spring Boot	Spring Cloud	Spring Cloud Alibaba	JDK
3.2.x	2023.0.x (Leyton)	2023.0.1.x	17

三者版本号没有数字对应关系，必须查官方版本说明对齐；随意混用会出现启动报错、类找不到。

二、Nacos

Nacos = 注册中心 + 配置中心。

2.1 注册中心

服务启动时注册自己的 IP/端口，消费者从 Nacos 拉取实例列表做调用和负载均衡；
健康检查：临时实例（客户端心跳，AP，Distro 协议）、非临时实例（服务端主动探测，CP，Raft）；
实例不健康会被摘除。

2.2 配置中心

统一管理各环境配置，修改后动态推送、无需重启；
三级隔离：Namespace（环境，如 dev/test/prod）→ Group（分组）→ Data ID（具体配置文件）。

2.3 部署

bash

# 单机
docker run -d --name nacos -p 8848:8848 -p 9848:9848 \
  -e MODE=standalone nacos/nacos-server:v2.4.3
# 控制台 http://IP:8848/nacos  默认 nacos/nacos

生产集群：至少 3 节点、共享 MySQL 持久化配置、内部 Raft/Distro 保证一致，前置负载均衡。

2.4 应用接入

yaml

spring:
  application:
    name: user-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 10.0.0.13:8848
      config:
        server-addr: 10.0.0.13:8848
        file-extension: yaml
        namespace: dev

依赖 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery、-config。

三、Sentinel

Sentinel 做流量控制、熔断降级、系统负载保护，替代已停更的 Hystrix。

3.1 核心概念：资源与规则

资源：被保护的方法/接口（@SentinelResource）；
规则：围绕资源设置的流控/熔断规则。

3.2 限流

阈值类型：QPS 或 并发线程数；
流控模式：直接、关联（关联资源达阈值限流自己）、链路；
流控效果：快速失败、Warm Up（冷启动）、排队等待。

3.3 熔断降级

策略	触发条件
慢调用比例	平均 RT 超过阈值的比例达限
异常比例	异常占比超阈值
异常数	异常条数超阈值

熔断后进入 OPEN（拒绝请求）→ 经过时长进入 HALF-OPEN（试探）→ 恢复或继续熔断。

3.4 Dashboard 与持久化

bash

java -Dserver.port=8080 -jar sentinel-dashboard-1.8.8.jar
# 默认 sentinel/sentinel

规则默认存内存、重启丢失，生产可持久化到 Nacos（数据源 datasource）。

四、Seata

Seata 解决跨服务/跨库的分布式事务。

4.1 三个角色

角色	说明
TC	事务协调器（Seata Server），维护全局事务、驱动提交/回滚
TM	事务管理器，发起/提交/回滚全局事务
RM	资源管理器，管理分支事务与本地资源

4.2 AT 模式（最常用，自动）

每个业务库建 undo_log 表；
一阶段：执行业务 SQL，同时记录前镜像/后镜像到 undo_log，提交本地事务、释放锁；
二阶段：全局提交 → 异步删 undo_log；全局回滚 → 按 undo_log 自动反向补偿。

4.3 其他模式

TCC（手动 Try/Confirm/Cancel，无锁、性能高但侵入）、SAGA（长事务）、XA（强一致、资源锁定久）。

4.4 部署与接入

bash

docker run -d --name seata-server -p 8091:8091 -p 7091:7091 \
  apache/seata-server:2.0.0

业务加 spring-cloud-starter-alibaba-seata，入口方法标注：

java

@GlobalTransactional
public void createOrder(...) { ... }

五、Gateway

Spring Cloud Gateway 基于 WebFlux/Netty，非阻塞、高吞吐，替代 Zuul，作为统一入口。

5.1 核心概念

概念	说明
Route	id + 目标 uri + Predicates + Filters
Predicate 断言	Path、Method、Header、Host、时间、参数
Filter 过滤器	加头、改路径、鉴权、限流

5.2 配置

yaml

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service
          uri: lb://user-service        # lb 从 Nacos 按服务名负载均衡
          predicates:
            - Path=/api/user/**
          filters:
            - StripPrefix=2
            - AddRequestHeader=X-From, gateway

5.3 限流与跨域

RequestRateLimiter 基于 Redis + 令牌桶，按用户/IP/接口限流；
统一处理跨域 CORS、鉴权、日志、灰度。

六、服务调用与链路追踪

6.1 OpenFeign

声明式 HTTP 调用：定义接口 + @FeignClient("服务名")，像调本地方法一样调远程服务，内置负载均衡。

6.2 链路追踪

微服务一次请求经过多个服务，需要链路追踪串起调用链（Trace ID / Span ID）。常用 SkyWalking（国产、功能全、字节码无侵入）、Micrometer Tracing + Zipkin/Tempo，配合日志定位跨服务问题。

面试自测

单体、SOA、微服务的区别？微服务有什么优缺点，适合所有项目吗？
Spring Boot、Spring Cloud、Spring Cloud Alibaba 版本为什么必须配套？
Nacos 注册中心临时实例和非临时实例有什么区别？配置如何做环境隔离？
Sentinel 限流的 QPS 和线程数模式、熔断的三种策略分别是什么？
Seata 的 TC/TM/RM 角色？AT 模式两阶段怎么做的？
Gateway 的 Route/Predicate/Filter 是什么？如何限流？
分布式链路追踪解决什么问题？

Spring Cloud 微服务 ​

先建立全局观：为什么需要这么多组件 ​

一、微服务概述 ​

1.1 架构演进 ​

1.2 微服务特点 ​

1.3 优缺点 ​

1.4 Spring Cloud 与版本配套 ​

二、Nacos ​

2.1 注册中心 ​

2.2 配置中心 ​

2.3 部署 ​

2.4 应用接入 ​

三、Sentinel ​

3.1 核心概念：资源与规则 ​

3.2 限流 ​

3.3 熔断降级 ​

3.4 Dashboard 与持久化 ​

四、Seata ​

4.1 三个角色 ​

4.2 AT 模式（最常用，自动） ​

4.3 其他模式 ​

4.4 部署与接入 ​

五、Gateway ​

5.1 核心概念 ​

5.2 配置 ​

5.3 限流与跨域 ​

六、服务调用与链路追踪 ​

6.1 OpenFeign ​

6.2 链路追踪 ​

面试自测 ​

相关速查 ​

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先建立全局观：为什么需要这么多组件

一、微服务概述

1.1 架构演进

1.2 微服务特点

1.3 优缺点

1.4 Spring Cloud 与版本配套

二、Nacos

2.1 注册中心

2.2 配置中心

2.3 部署

2.4 应用接入

三、Sentinel

3.1 核心概念：资源与规则

3.2 限流

3.3 熔断降级

3.4 Dashboard 与持久化

四、Seata

4.1 三个角色

4.2 AT 模式（最常用，自动）

4.3 其他模式

4.4 部署与接入

五、Gateway

5.1 核心概念

5.2 配置

5.3 限流与跨域

六、服务调用与链路追踪

6.1 OpenFeign

6.2 链路追踪

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