Spring Cloud微服务架构进阶

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内容简介

本书全面系统地介绍Spring Cloud及其在微服务架构中的应用。全书共13章,第1章介绍微服务架构相关的基本概念;第2章介绍Spring Cloud中包含的组件以Spring Cloud约定的上下文;第3章介绍Spring Cloud的基础:Spring Boot,包括如何构建一个Spring Boot服务、Spring Boot的配置文件和Actuator提供的监控管理端点;第4至第13章详细讲解Spring Cloud组件,包括:Eureka(服务注册与发现)、OpenFeign(声明式Restful客户端)、Hystrix(断路器)、Ribbon(客户端负载均衡器)、Gateway(API网关)、Config(配置中心)、Stream(消息驱动)、Bus(消息总线)、Security(认证与授权)、Sleuth(服务链路追踪)。本书为读者揭开了Spring Cloud组件实现的技术内幕,并提供了进阶应用的思路,可以作为使用Spring Cloud进行微服务架构实践的参考书。

作者简介

朱荣鑫 软件工程硕士,早期Spring Cloud的关注者,随后亲历Spring Cloud生产实践,拥有较为丰富的微服务架构经验。维护着公众号“aoho求索”,活跃于掘金、简书、开发者头条和CSDN等社区。   张天,混迹南京大学软件学院六年,精通安卓和后端开发,对Spring系列框架有深入的了解和应用,专注于Java开发技术。曾就职于腾讯、扇贝和蚂蚁金服。   黄迪璇,毕业于南京大学,具有多年服务端开发经验。热爱技术的极客,对高并发、分布式、微服务等有着独到的见解。喜欢研究新技术和有趣的开源项目。

目 录

前言

第1章 微服务架构介绍1

1.1 微服务架构的出现1

1.1.1 单体应用架构1

1.1.2 SOA架构2

1.1.3 微服务架构3

1.2 微服务架构的流派5

1.3 云原生与微服务9

1.4 本章小结12

第2章 Spring Cloud总览13

2.1 Spring Cloud架构13

2.2 Spring Cloud特性16

2.2.1 Spring Cloud Context:应用上下文16

2.2.2 Spring Cloud Commons:公共抽象19

2.3 本章小结21

第3章 Spring Cloud的基础:Spring Boot22

3.1 Spring Boot简介22

3.2 构建一个微服务24

3.3 Spring Boot配置文件29

3.3.1 默认配置文件29

3.3.2 外部化配置29

3.3.3 YAML30

3.3.4 自动载入外部属性到Bean30

3.3.5 多Profile31

3.3.6 Starter32

3.3.7 自制一个Starter32

3.3.8 Actuator36

3.4 本章小结38

第4章 服务注册与发现:Eureka39

4.1 基础应用40

4.1.1 Eureka简介40

4.1.2 搭建Eureka服务注册中心40

4.1.3 搭建Eureka服务提供者42

4.1.4 搭建Eureka服务调用者43

4.1.5 Eureka服务注册和发现44

4.1.6 Consul的简单应用46

4.2 服务发现原理48

4.3 Eureka Client源码解析49

4.3.1 读取应用自身配置信息50

4.3.2 服务发现客户端52

4.3.3 拉取注册表信息56

4.3.4 服务注册61

4.3.5 初始化定时任务62

4.3.6 服务下线68

4.4 Eureka Server源码解析70

4.4.1 服务实例注册表70

4.4.2 服务注册72

4.4.3 接受服务心跳74

4.4.4 服务剔除75

4.4.5 服务下线77

4.4.6 集群同步78

4.4.7 获取注册表中服务实例信息82

4.5 进阶应用84

4.5.1 Eureka Instance和Client的元数据84

4.5.2 状态页和健康检查页端口设置85

4.5.3 区域与可用区85

4.5.4 高可用性服务注册中心86

4.6 本章小结87

第5章 声明式RESTful客户端:Spring Cloud OpenFeign88

5.1 基础应用88

5.1.1 微服务之间的交互88

5.1.2 OpenFeign简介89

5.1.3 代码示例89

5.2 源码分析91

5.2.1 核心组件与概念91

5.2.2 动态注册BeanDefinition92

5.2.3 实例初始化98

5.2.4 函数调用和网络请求107

5.3 进阶应用111

5.3.1 Decoder与Encoder的定制化111

5.3.2 请求/响应压缩112

5.4 本章小结113

第6章 断路器:Hystrix114

6.1 基础应用114

6.1.1 RestTemplate与Hystrix115

6.1.2 OpenFeign与Hystrix117

6.2 Hystrix原理118

6.2.1 服务雪崩118

6.2.2 断路器119

6.2.3 服务降级操作120

6.2.4 资源隔离121

6.2.5 Hystrix实现思路122

6.3 源码解析123

6.3.1 封装HystrixCommand123

6.3.2 HystrixCommand类结构129

6.3.3 异步回调执行命令129

6.3.4 异步执行命令和同步执行命令137

6.3.5 断路器逻辑137

6.3.6 资源隔离143

6.3.7 请求超时监控148

6.3.8 失败回滚逻辑150

6.4 进阶应用152

6.4.1 异步与异步回调执行命令152

6.4.2 继承HystrixCommand153

6.4.3 请求合并157

6.5 本章小结161

第7章 客户端负载均衡器:Spring Cloud Netflix Ribbon162

7.1 负载均衡162

7.2 基础应用163

7.3 源码分析165

7.3.1 配置和实例初始化165

7.3.2 与OpenFeign的集成167

7.3.3 负载均衡器LoadBalancerClient171

7.3.4 ILoadBalancer173

7.3.5 负载均衡策略实现177

7.4 进阶应用184

7.4.1 Ribbon API184

7.4.2 使用Netty发送网络请求185

7.4.3 只读数据库的负载均衡实现186

7.5 本章小结187

第8章 API网关:Spring Cloud Gateway189

8.1 Spring Cloud Gateway介绍189

8.2 基础应用190

8.2.1 用户服务191

8.2.2 网关服务192

8.2.3 客户端的访问195

8.3 源码解析195

8.3.1 初始化配置196

8.3.2 网关处理器197

8.3.3 路由定义定位器202

8.3.4 路由定位器205

8.3.5 路由断言208

8.3.6 网关过滤器216

8.3.7 全局过滤器227

8.3.8 API端点234

8.4 应用进阶235

8.4.1 限流机制235

8.4.2 熔断降级238

8.4.3 网关重试过滤器240

8.5 本章小结241

第9章 配置中心:Spring Cloud Config243

9.1 基础应用244

9.1.1 配置客户端244

9.1.2 配置仓库245

9.1.3 服务端246

9.1.4 配置验证248

9.1.5 配置动态更新249

9.2 源码解析250

9.2.1 配置服务器251

9.2.2 配置客户端261

9.3 应用进阶267

9.3.1 为Config Server配置多个repo268

9.3.2 客户端覆写远端的配置属性268

9.3.3 属性覆盖269

9.3.4 安全保护269

9.3.5 加密解密270

9.3.6 快速响应失败与重试机制272

9.4 本章小结272

第10章 消息驱动:Spring Cloud Stream274

10.1 消息队列274

10.2 基础应用276

10.2.1 声明和绑定通道276

10.2.2 自定义通道276

10.2.3 接收消息276

10.2.4 配置278

10.3 源码分析278

10.3.1 动态注册BeanDefinition279

10.3.2 绑定服务282

10.3.3 获取绑定器284

10.3.4 绑定生产者289

10.3.5 消息发送的流程291

10.3.6 StreamListener注解的处理293

10.3.7 绑定消费者298

10.3.8 消息的接收304

10.4 进阶应用306

10.4.1 Binder For RocketMQ306

10.4.2 多实例311

10.4.3 分区311

10.5 本章小结313

第11章 消息总线:Spring Cloud Bus314

11.1 基础应用314

11.1.1 配置服务器315

11.1.2 配置客户端316

11.1.3 结果验证316

11.2 源码解析318

11.2.1 事件的定义与事件监听器319

11.2.2 消息的订阅与发布326

11.2.3 控制端点328

11.3 应用进阶329

11.3.1 在自定义的包中注册事件329

11.3.2 自定义监听器330

11.3.3 事件的发起者331

11.4 本章小结332

第12章 认证与授权:Spring Cloud Security333

12.1 基础应用333

12.1.1 OAuth2简介334

12.1.2 JWT336

12.1.3 搭建授权服务器338

12.1.4 配置资源服务器341

12.1.5 访问受限资源344

12.2 整体架构346

12.3 源码解析348

12.3.1 安全上下文349

12.3.2 认证350

12.3.3 授权357

12.3.4 Spring Security中的过滤器与拦截器361

12.3.5 授权服务器372

12.3.6 资源服务器387

12.3.7 令牌中继机制394

12.4 进阶应用395

12.4.1 Spring Security定制395

12.4.2 OAuth2定制399

12.4.3 SSO单点登录403

12.5 本章小结406

第13章 服务链路追踪:Spring Cloud Sleuth407

13.1 链路监控组件简介407

13.2 基础应用410

13.2.1 特性411

13.2.2 项目准备411

13.2.3 Spring Cloud Sleuth独立实现414

13.2.4 集成Zipkin414

13.3 本章小结420

媒体评论

本书从当前流行的微服务架构理论出发,详细介绍了Spring Cloud的每一个核心模块,并提供了大量的源码讲解,以及各个核心模块和主要功能的使用方法,理论与实践相结合,可以作为微服务架构技术选型或实施的[SHOU]选指导用书。
——李艳鹏,易宝支付产品中心首席架构师,《分布式服务架构:原理、设计与实战》《可伸缩服务架构:框架与中间件》作者


本书涵盖了 Spring Cloud 核心组件的入门介绍、源码分析和使用进阶,由浅入深,非常适合那些想深入学习的人。同时本书也涵盖了新的版本和一些新的组件,比如 Spring Boot 2.0、Spring Cloud Gateway等,尤其是 Spring Cloud Gateway,因为正好我们也实现了一个企业级的网关,有很多做法不谋而合,比如限流算法和实现,因此读起来颇有同感。另外 Spring Cloud Security 这章也是将Spring 体系里面非常重要,却又很难理解的安全相关部分做了深入解析,值得每个想基于Spring Security 实现安全的人多多揣摩。
——王天青,上海Daocloud道客网络科技有限公司首席架构师


本书由浅入深,详细地介绍了Spring Cloud微服务架构中的核心概念和相关组件,并提供了大量的实战案例,以及源码分析。对于Spring Cloud的初学者和希望更深一步研究的读者,都有很大的参考价值!
——田守枝,美团点评高级技术专家,技术博客 www.tianshouzhi.com 博主


在Spring Cloud架构体系出现之前,市面上常见的微服务框架和组件都是零散的,很多中小型公司想要实现微服务架构体系就需要做很多方面的工作才可以逐步实现,成本和工作量都是巨大的。而Spring Cloud的出现为行业提供了一站式解决方案,解决了不少公司的架构选型和维护难题。本书从使用和原理的角度出发,以大量实战案例为主线,对Spring Cloud进行了深入且全面的介绍,推荐每一位开发者与架构师收藏和学习。
——程超,中间件负责人,资深架构师,《深入分布式缓存》联合作者


本书让我对 Spring Cloud 组件的使用与原理有了更加深入的理解。当下,很多企业都非常关注微服务的落地,而 Spring Cloud 的出现为其提供了一套完整的解决方案,这本书可以为读者提供很好的操作指南。
——梁桂钊(公众号:服务端思维),阿里巴巴高级开发工程师

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