Spring Cloud构建微服务架构(七)消息总线

先回顾一下,在之前的Spring Cloud Config的介绍中,我们还留了一个悬念:如何实现对配置信息的实时更新。虽然,我们已经能够通过/refresh接口和Git仓库的Web Hook来实现Git仓库中的内容修改触发应用程序的属性更新。但是,若所有触发操作均需要我们手工去维护Web Hook中的应用位置的话,这随着系统的不断扩张,会变的越来越难以维护,而消息代理中间件是解决该问题最为合适的方案。是否还记得我们在介绍消息代理中的特点时有提到过这样一个功能:消息代理中间件可以将消息路由到一个或多个目的地。利用这个功能,我们就能完美的解决该问题,下面我们来说说Spring Cloud Bus中的具体实现方案。

《Spring Boot中使用RabbitMQ》一文中,我们已经介绍了关于消息代理、AMQP协议以及RabbitMQ的基础知识和使用方法。下面我们开始具体介绍Spring Cloud Bus的配置,并以一个Spring Cloud Bus与Spring Cloud Config结合的例子来实现配置内容的实时更新。

RabbitMQ实现

下面我们来具体动手尝试整个配置过程:

  • 准备工作:这里我们不做新的应用,但需要用到上一章中,我们已经实现的关于Spring Cloud Config的几个工程,若读者对其还不了解,建议先阅读第4章的内容。
    • config-repo:定义在Git仓库中的一个目录,其中存储了应用名为didispace的多环境配置文件,配置文件中有一个from参数。
    • config-server-eureka:配置了Git仓库,并注册到了Eureka的服务端。
    • config-client-eureka:通过Eureka发现Config Server的客户端,应用名为didispace,用来访问配置服务器以获取配置信息。该应用中提供了一个/from接口,它会获取config-repo/didispace-dev.properties中的from属性返回。
  • 扩展config-client-eureka应用
    • 修改pom.xml增加spring-cloud-starter-bus-amqp模块(注意spring-boot-starter-actuator模块也是必须的)。
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<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>
  • 在配置文件中增加关于RabbitMQ的连接和用户信息
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spring.rabbitmq.host=localhost
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=springcloud
spring.rabbitmq.password=123456
  • 启动config-server-eureka,再启动两个config-client-eureka(分别在不同的端口上,比如7002、7003),我们可以在config-client-eureka中的控制台中看到如下内容,在启动时候,客户端程序多了一个/bus/refresh请求。
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o.s.b.a.e.mvc.EndpointHandlerMapping : Mapped "{[/bus/refresh],methods=[POST]}" onto public void org.springframework.cloud.bus.endpoint.RefreshBusEndpoint.refresh(java.lang.String)
  • 先访问两个config-client-eureka的/from请求,会返回当前config-repo/didispace-dev.properties中的from属性。
  • 接着,我们修改config-repo/didispace-dev.properties中的from属性值,并发送POST请求到其中的一个/bus/refresh
  • 最后,我们再分别访问启动的两个config-client-eureka的/from请求,此时这两个请求都会返回最新的config-repo/didispace-dev.properties中的from属性。

到这里,我们已经能够通过Spring Cloud Bus来实时更新总线上的属性配置了。

原理分析

我们通过使用Spring Cloud Bus与Spring Cloud Config的整合,并以RabbitMQ作为消息代理,实现了应用配置的动态更新。

整个方案的架构如上图所示,其中包含了Git仓库、Config Server、以及微服务“Service A”的三个实例,这三个实例中都引入了Spring Cloud Bus,所以他们都连接到了RabbitMQ的消息总线上。

当我们将系统启动起来之后,“Service A”的三个实例会请求Config Server以获取配置信息,Config Server根据应用配置的规则从Git仓库中获取配置信息并返回。

此时,若我们需要修改“Service A”的属性。首先,通过Git管理工具去仓库中修改对应的属性值,但是这个修改并不会触发“Service A”实例的属性更新。我们向“Service A”的实例3发送POST请求,访问/bus/refresh接口。此时,“Service A”的实例3就会将刷新请求发送到消息总线中,该消息事件会被“Service A”的实例1和实例2从总线中获取到,并重新从Config Server中获取他们的配置信息,从而实现配置信息的动态更新。

而从Git仓库中配置的修改到发起/bus/refresh的POST请求这一步可以通过Git仓库的Web Hook来自动触发。由于所有连接到消息总线上的应用都会接受到更新请求,所以在Web Hook中就不需要维护所有节点内容来进行更新,从而解决了通过Web Hook来逐个进行刷新的问题。

指定刷新范围

上面的例子中,我们通过向服务实例请求Spring Cloud Bus的/bus/refresh接口,从而触发总线上其他服务实例的/refresh。但是有些特殊场景下(比如:灰度发布),我们希望可以刷新微服务中某个具体实例的配置。

Spring Cloud Bus对这种场景也有很好的支持:/bus/refresh接口还提供了destination参数,用来定位具体要刷新的应用程序。比如,我们可以请求/bus/refresh?destination=customers:9000,此时总线上的各应用实例会根据destination属性的值来判断是否为自己的实例名,若符合才进行配置刷新,若不符合就忽略该消息。

destination参数除了可以定位具体的实例之外,还可以用来定位具体的服务。定位服务的原理是通过使用Spring的PathMatecher(路径匹配)来实现,比如:/bus/refresh?destination=customers:**,该请求会触发customers服务的所有实例进行刷新。

架构优化

既然Spring Cloud Bus的/bus/refresh接口提供了针对服务和实例进行配置更新的参数,那么我们的架构也相应的可以做出一些调整。在之前的架构中,服务的配置更新需要通过向具体服务中的某个实例发送请求,再触发对整个服务集群的配置更新。虽然能实现功能,但是这样的结果是,我们指定的应用实例就会不同于集群中的其他应用实例,这样会增加集群内部的复杂度,不利于将来的运维工作,比如:我们需要对服务实例进行迁移,那么我们不得不修改Web Hook中的配置等。所以我们要尽可能的让服务集群中的各个节点是对等的。

因此,我们将之前的架构做了一些调整,如下图所示:

我们主要做了这些改动:

  1. 在Config Server中也引入Spring Cloud Bus,将配置服务端也加入到消息总线中来。
  2. /bus/refresh请求不在发送到具体服务实例上,而是发送给Config Server,并通过destination参数来指定需要更新配置的服务或实例。

通过上面的改动,我们的服务实例就不需要再承担触发配置更新的职责。同时,对于Git的触发等配置都只需要针对Config Server即可,从而简化了集群上的一些维护工作。

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