Spring Cloud 微服务架构概览与基础实践

Spring Cloud 将开源框架基于规范整合，并封装了复杂的配置，屏蔽底层原理，让开发者专注于业务逻辑。

版本管理

Spring Cloud 是一个庞大的子项目集合，由不同公司维护，因此版本命名较为特殊。早期采用伦敦地铁站名称（如 Hoxton、Greenwich）作为代号，后来改为日期版本号（如 2020.0.0）。

由于依赖 Spring Boot，两者版本存在对应关系。例如 Spring Boot 3.2.X 通常对应 Spring Cloud 2023.0.X。引入组件时需确保版本匹配，否则可能引发兼容性问题。

主流实现方案

目前主要有两种方案：

1. Spring Cloud Netflix：Netflix OSS 的实现，包含 Eureka、Ribbon、Hystrix 等。但 Netflix 核心组件已进入维护阶段，Spring Cloud 也建议替换部分模块，如用 Spring Cloud LoadBalancer 替代 Ribbon，用 Resilience4J 替代 Hystrix，用 Spring Cloud Gateway 替代 Zuul 1.x。
2. Spring Cloud Alibaba：阿里开源组件的实现，核心包括 Nacos（服务发现 + 配置）、Sentinel（熔断降级）、RocketMQ（消息）、Seata（分布式事务）等，在国内生态中应用广泛。

服务拆分实战

了解了基本概念，我们来看如何进行服务拆分。拆分并非越小越好，需遵循一定原则。

拆分原则

• 单一职责（SRP）：每个服务只负责一个明确的业务能力，边界清晰。
• 服务自治：独立开发、测试、构建、部署、运行，互不依赖状态。
• 单向依赖：严禁循环依赖，双向依赖可通过消息队列解耦。

案例演示：订单与商品服务

我们以一个简单的电商场景为例，将系统拆分为订单服务和商品服务。

1. 数据准备

根据服务自治原则，每个服务应拥有独立数据库。

订单服务数据库：

-- 建库
create database if not exists cloud_order charset utf8mb4;
use cloud_order;

-- 订单表
DROP TABLE IF EXISTS order_detail;
CREATE TABLE order_detail (
  id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '订单 id',
  user_id BIGINT ( 20 ) NOT NULL COMMENT '用户 ID',
  product_id BIGINT ( 20 ) NULL COMMENT '产品 id',
  num INT ( 10 ) NULL DEFAULT 0 COMMENT '下单数量',
  price BIGINT ( 20 ) NOT NULL COMMENT '实付款',
  delete_flag TINYINT ( 4 ) NULL DEFAULT 0,
  create_time DATETIME DEFAULT now(),
  update_time DATETIME DEFAULT now(),
  PRIMARY KEY ( id)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARACTER SET = utf8mb4 COMMENT = '订单表';

-- 初始化数据
insert into order_detail (user_id,product_id,num,price) values 
(2001, 1001,1,99), (2002, 1002,1,30), (2001, 1003,1,40);

商品服务数据库：

create database if not exists cloud_product charset utf8mb4;
use cloud_product;

DROP TABLE IF EXISTS product_detail;
CREATE TABLE product_detail (
  id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '产品 id',
  product_name varchar ( 128 ) NULL COMMENT '产品名称',
  product_price BIGINT ( 20 ) NOT NULL COMMENT '产品价格',
  state TINYINT ( 4 ) NULL DEFAULT 0 COMMENT '产品状态',
  create_time DATETIME DEFAULT now(),
  update_time DATETIME DEFAULT now(),
  PRIMARY KEY ( id)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARACTER SET = utf8mb4 COMMENT = '产品表';

insert into product_detail (id, product_name,product_price,state) values 
(1001,"T 恤", 101, 0), (1002, "短袖",30, 0);

2. 工程搭建

采用 Maven 父子工程结构统一管理依赖。

父工程 pom.xml 声明打包方式为 pom，利用 dependencyManagement 统一管理版本，避免子模块冲突。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.1.6</version>
    </parent>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
        <spring-cloud.version>2022.0.3</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

子项目：商品服务 创建 product-service 模块，继承父工程，引入 Web、MySQL、MyBatis 依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

配置文件 application.yml

server:
  port: 9090
spring:
  application:
    name: product-service
  datasource:
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/cloud_product?characterEncoding=utf8&useSSL=false
    username: root
    password: MySQL 密码
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
mybatis:
  configuration:
    map-underscore-to-camel-case: true

代码实现 实体类、Controller、Service 和 Mapper 层代码保持标准分层结构。这里以 Controller 为例：

@RestController
@RequestMapping("/product")
public class ProductController {
    @Autowired
    private ProductService productService;

    @RequestMapping("/{productId}")
    public ProductInfo getProductById(@PathVariable("productId") Integer productId) {
        return productService.findProductInfo(productId);
    }
}

启动服务访问 http://127.0.0.1:9090/product/1001 验证接口正常返回。

订单服务 搭建步骤类似，端口设为 8080，连接 cloud_order 数据库。

3. 远程调用

订单详情中包含商品信息，因此订单服务需要调用商品服务获取数据。

方式一：RestTemplate Spring 提供了 RestTemplate 发送 HTTP 请求。在订单服务中定义 Bean：

@Configuration
public class BeanConfig {
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

在 Service 层组装数据：

@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    public OrderInfo findOrderInfoById(Integer orderId) {
        OrderInfo orderInfo = orderMapper.selectOrderById(orderId);
        // 注意：这里硬编码了 IP 和端口
        String url = "http://127.0.0.1:9090/product/" + orderInfo.getProductId();
        ProductInfo productInfo = restTemplate.getForObject(url, ProductInfo.class);
        orderInfo.setProductInfo(productInfo);
        return orderInfo;
    }
}

虽然实现了跨服务调用，但这种写法存在明显隐患：IP 和端口写死在代码里，一旦服务迁移或扩缩容就需要修改代码。此外，多机部署时的负载均衡、代码复用等问题也未解决。这正是引入 Spring Cloud 组件（如服务发现、OpenFeign）要解决的核心痛点。

后续章节我们将深入学习如何利用 Spring Cloud 组件优化这些交互，实现真正的云原生微服务架构。