基于Spring Cloud的微服务调用研究

摘要

随着互联网领域的迅速发展，常规的应用架构已经难以应对用户的高需求，大量开源的轻量级技术催生了微服务架构。Spring Cloud框架是当前实现微服务架构的一个优秀方案，但在服务调用过程中存在着以下问题：（1）Eureka的健康检查只检测了服务的活性，无法确认服务调用是否成功；（2）只能重启来更新Ribbon负载策略；（3）在Spring Cloud Bus配置更新机制中，服务实例参与了消息转发和通知。因此本文以Spring Cloud框架实现的微服务架构为背景，分析和改进了服务的健康检查和配置更新，并进行了实验分析。本文在如下方面进行了相关研究工作：　　（1）在服务调用过程中，Eureka健康检查机制只验证了服务是否在线，而没有考虑是否调用成功，本文添加了监控组件Actuator，监控服务调用后的状态。在服务心跳正常，却调用失败的情况下，将失败的状态更新到服务注册中心的实例列表中，消费者缓存实例时就可过滤失败过的服务实例，增强了后续调用的可行性和系统的可靠性。　　（2）在服务调用过程中，修改Ribbon负载均衡策略必须重启系统，本文设计实现了动态更新机制：当收到新的请求时，重写Ribbon配置信息类，然后借助Spring的IOC机制注入新的配置资源，使得新的请求服务接收的是新的负载均衡策略，避免了整个系统的重启，增强了系统的可用性和可靠性。　　（3）在配置更新过程中，Spring Cloud Bus的客户端服务承担了消息转发职责，违背微服务原则的缺陷，本文调整了Spring Cloud Bus的工作模式。将配置服务端加入到消息总线中，服务端转发更新请求给配置中心，进而转发给具体的客户端实例，避免了客户端服务的转发，增强了系统的可靠性。　　（4）搭建微服务架构实验平台，对本文提出的改进策略进行功能性测试和分析；根据不同的应用场景和资源分配过程，与现有的服务调用进行性能对比，并对实验结果进行分析。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.2.1 微服务的研究现状

1.2.2 健康检查的研究现状

1.2.3 负载均衡的研究现状

1.2.4 配置更新的研究现状

1.3 研究内容

1.4 组织结构

第2章 服务调用的相关技术研究

2.1Spring Cloud框架

2.2 服务发现组件对比

2.2.1 Zookeeper

2.2.2 Eureka

2.3 各个平台健康检查机制的对比

2.3.1ASP.NET Core框架上的健康检查

2.3.2 Kubernetes框架上的健康检查机制

2.3.3 Eureka健康检查的对比分析

2.4 Ribbon负载均衡策略动态更新缺陷

2.5Spring Cloud Bus配置更新缺陷

2.6 问题提出

2.7 本章小结

第3章 Eureka健康检查机制优化

3.1 Eureka健康检查机制分析

3.1.1 Eureka原理分析

3.1.2 服务注册与发现原理分析

3.1.3 服务心跳机制原理分析

3.1.4 Eureka健康检查分析

3.2 Eureka健康检查机制优化设计

3.2.1 健康检查监控设计

3.2.2 Eureka健康检查优化设计

3.3 Eureka健康检查机制优化实现

3.3.1 关键代码

3.3.2 优化后的服务调用

3.4 本章小结

第4章 配置资源的更新

4.1 配置资源的更新分析

4.1.1 Ribbon负载均衡策略动态更新分析

4.1.2Spring Cloud Bus配置更新改进分析

4.2 配置资源的更新设计

4.2.1 Ribbon负载均衡策略动态更新设计

4.2.2Spring Cloud Bus配置更新改进设计

4.3 配置资源的更新实现

4.3.1 Ribbon负载均衡策略动态更新实现

4.3.2Spring Cloud Bus配置更新改进实现

4.4 本章小结

第5章 实验验证和结果分析

5.1 健康检查功能验证

5.1.1 实验环境搭建

5.1.2 测试用例设计

5.1.3 测试结果与分析

5.2 健康检查性能验证

5.2.1 测试指标

5.2.2 测试结果与分析

5.3 资源动态更新功能验证

5.3.1 Ribbon负载策略动态更新

5.3.2Spring Cloud Bus配置更新改进

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录