Spring Cloud 系列之 Bus 消息總線

2020 年 5 月 14 日
筆記
Bus, Spring Cloud, 微服務

什麼是消息總線

消息代理中間件構建一個共用的消息主題讓所有微服務實例訂閱，當該消息主題產生消息時會被所有微服務實例監聽和消費。

消息代理又是什麼？消息代理是一個消息驗證、傳輸、路由的架構模式，主要用來實現接收和分發消息，並根據設定好的消息處理流來轉發給正確的應用。它在微服務之間起到通信調度作用，減少了服務之間的依賴。

什麼是 Spring Cloud Bus

Spring Cloud Bus 是 Spring Cloud 體系內的消息總線，用來連接分佈式系統的所有節點。

Spring Cloud Bus 將分佈式的節點用輕量的消息代理（RibbitMQ、Kafka）連接起來。可以通過消息代理廣播配置文件的更改，或服務之間的通訊，也可以用於監控。解決了微服務數據變更，及時同步的問題。

官方文檔：//cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-bus/2.2.1.RELEASE/reference/html/

什麼時候使用 Spring Cloud Bus

微服務一般都採用集群方式部署，而且在高並發下經常需要對服務進行擴容、縮容、上線、下線的操作。比如我們需要更新配置，又或者需要同時失效所有服務器上的某個緩存，需要向所有相關的服務器發送命令，此時就可以選擇使用 Spring Cloud Bus 了。

總的來說，就是在我們需要把一個操作散發到所有後端相關服務器的時候，就可以選擇使用 Spring Cloud Bus 了。

接下來我們通過 Spring Cloud Bus 實現微服務架構的配置刷新。

環境準備

RibbitMQ v3.8.2 地址：192.168.10.101

bus-demo 聚合工程。SpringBoot 2.2.4.RELEASE、Spring Cloud Hoxton.SR1。

eureka-server：註冊中心
eureka-server02：註冊中心
config-server：配置中心服務端
config-server02：配置中心服務端
order-service：訂單服務（配置中心客戶端）
order-service02：訂單服務（配置中心客戶端）

配置文件 order-service-prod.yml

spring:
  application:
    name: order-service # 應用名稱

# 配置 Eureka Server 註冊中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true       # 是否使用 ip 地址註冊
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
  client:
    service-url:                  # 設置服務註冊中心地址
      defaultZone: //localhost:8761/eureka/,//localhost:8762/eureka/

# 自定義配置
name: order-service-prod
password: root

Spring Cloud Bus 實現配置刷新

客戶端發起通知

點擊鏈接觀看：客戶端發起通知視頻（獲取更多請關注公眾號「哈嘍沃德先生」）

消息總線（Bus）的典型應用場景就是配置中心客戶端刷新。

我們在學習 Spring Cloud Config 配置中心時給大家講了基於 Actuator 的配置刷新，當時的案例只有一個 Config Client，我們可以使用 Webhook，設置手動刷新都不算太費事，但是如果客戶端比較多的情況下，一個一個去手動刷新未免有點複雜，這種方案就不太適合了。使用 Spring Cloud Bus 可以完美解決這一問題。

藉助 Spring Cloud Bus 的廣播功能，讓 Config Client 都訂閱配置更新事件，當配置更新時，觸發其中一個端的更新事件，Spring Cloud Bus 就把此事件廣播到其他訂閱客戶端，以此來達到批量更新。

Webhook 監聽被觸發，給 ConfigClient A 發送 bus-refresh 請求刷新配置
ConfigClient A 讀取 ConfigServer 中的配置，並且發送消息給 Bus
Bus 接收消息後廣播通知其他 ConfigClient
其他 ConfigClient 收到消息重新讀取最新配置

添加依賴

Config Client 添加 spring cloud starter bus amqp 依賴。

<!-- spring cloud starter bus amqp 依賴 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>

配置文件

配置文件需要配置 消息隊列 和 bus-refresh 自動刷新端點。/actuator/bus-refresh 端點會清除 @RefreshScope 緩存重新綁定屬性。

Config Client 的 bootstrap.yml 核心配置。

spring:
  cloud:
    config:
      name: order-service # 配置文件名稱，對應 git 倉庫中配置文件前半部分
      label: master # git 分支
      profile: prod # 指定環境
      discovery:
        enabled: true # 開啟
        service-id: config-server # 指定配置中心服務端的 service-id
  # 消息隊列
  rabbitmq:
    host: 192.168.10.101
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    virtual-host: /

# 度量指標監控與健康檢查
management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /actuator    # 訪問端點根路徑，默認為 /actuator
      exposure:
        include: bus-refresh  # 需要開啟的端點
        #exclude:             # 不需要開啟的端點

測試

查看端點

訪問：//localhost:9091/actuator 可以看到已經開啟了 bus-refresh 自動刷新端點。

訪問：//localhost:9091/name 和 //localhost:9092/name 結果如下：

修改 Git 倉庫配置

修改 Git 倉庫配置信息如下：

# 自定義配置
name: order-service-prod-1.0

自動刷新

刷新頁面發現結果並未改變，沒事正常。

通過 Post 方式調用「任意客戶端」的自動刷新端點：//localhost:9091/actuator/bus-refresh 再次訪問結果如下：

查看隊列

再來觀察一下消息隊列的 UI 界面，發現多了一個 springCloudBus 的交換機。

該交換機下綁定了兩個隊列對應我們的兩個 Config Client。

客戶端發起通知缺陷

打破了微服務的職責單一性。微服務本身是業務模塊，它本不應該承擔配置刷新的職責。
破壞了微服務各節點的對等性。
存在一定的局限性。例如，微服務在遷移時，它的網絡地址常常會發生變化，此時如果想要做到自動刷新，就不得不修改Webhook 的配置。

服務端發起通知

點擊鏈接觀看：服務端發起通知視頻（獲取更多請關注公眾號「哈嘍沃德先生」）

為了解決客戶端發起通知缺陷，我們改用服務端發起通知。

Webhook監聽被觸發，給 ConfigServer 發送 bus-refresh 請求刷新配置
ConfigServer 發送消息給 Bus
Bus 接收消息後廣播通知所有 ConfigClient
各 ConfigClient 收到消息重新讀取最新配置

添加依賴

Config Server 添加 spring cloud starter bus amqp 依賴。

<!-- spring cloud starter bus amqp 依賴 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId>
</dependency>

配置文件

配置文件需要配置 消息隊列 和 bus-refresh 自動刷新端點。/actuator/bus-refresh 端點會清除 @RefreshScope 緩存重新綁定屬性。

Config Server 的 application.yml 核心配置。

spring:
  application:
    name: config-server # 應用名稱
  cloud:
    config:
      server:
        git:
          uri: //github.com/imrhelloworld/config-repo # 配置文件所在倉庫地址
          #username:             # Github 等產品的登錄賬號
          #password:             # Github 等產品的登錄密碼
          #default-label: master # 配置文件分支
          #search-paths:         # 配置文件所在根目錄
  # 消息隊列
  rabbitmq:
    host: 192.168.10.101
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    virtual-host: /

# 配置 Eureka Server 註冊中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true       # 是否使用 ip 地址註冊
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
  client:
    service-url:                  # 設置服務註冊中心地址
      defaultZone: //localhost:8761/eureka/,//localhost:8762/eureka/

# 度量指標監控與健康檢查
management:
  endpoints:
    web:
      base-path: /actuator    # 訪問端點根路徑，默認為 /actuator
      exposure:
        include: bus-refresh  # 需要開啟的端點
        #exclude:             # 不需要開啟的端點

測試

查看端點

訪問：//localhost:8888/actuator 可以看到已經開啟了 bus-refresh 自動刷新端點。

訪問：//localhost:9091/name 和 //localhost:9092/name 結果如下：

修改 Git 倉庫配置

修改 Git 倉庫配置信息如下：

# 自定義配置
name: order-service-prod-2.0

自動刷新

刷新頁面發現結果並未改變，沒事正常。

通過 Post 方式調用「任意服務端」的自動刷新端點：//localhost:8888/actuator/bus-refresh 再次訪問結果如下：

查看隊列

再來觀察一下消息隊列的 UI 界面，發現多了一個 springCloudBus 的交換機。

該交換機下綁定了四個隊列對應我們的兩個 Config Server 和兩個 Config Client。

局部刷新

假設有這樣一種場景，我們開發了一個新的功能，此時需要對該功能進行測試。我們只希望其中一個微服務的配置被更新，等功能測試完畢，正式部署線上時再更新至整個集群。但是由於所有微服務都受 Spring Cloud Bus 的控制，我們更新了其中一個微服務的配置，就會導致其他服務也被通知去更新配置。這時候局部刷新的作用就體現出來了。

刷新指定服務

修改 Git 倉庫配置信息如下：

# 自定義配置
name: order-service-prod-3.0

通過 Post 方式調用「任意服務端」的自動刷新端點：//localhost:8888/actuator/bus-refresh/order-service:9091 再次訪問結果如下：

9091 端口的客戶端已經更新配置。

9092 端口的客戶端沒有更新配置。

刷新指定集群

假設現在功能測試完畢，需要正式部署線上更新至整個集群。但是由於 Spring Cloud Bus 控制着多個微服務集群（訂單微服務、商品微服務等），而我們只想更新指定集群下的配置，這個時候就可以使用 Bus 提供的通配符更新方案。

修改 Git 倉庫配置信息如下：

# 自定義配置
name: order-service-prod-4.0

通過 Post 方式調用「任意服務端」的自動刷新端點：//localhost:8888/actuator/bus-refresh/order-service:** 再次訪問結果如下：

至此 Bus 消息總線所有的知識點就講解結束了。

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