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【软件架构】微服务架构java多模块项目,微服务之间相互调用方法

2024-05-29 22:00:04基础资料围观201

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一、微服务之间的相互调用的几种实现方式:

在Java多模块项目中实现微服务架构时,微服务之间的相互调用通常可以通过以下几种方式实现:

1. HTTP/RESTful API调用

  • 每个微服务模块提供自己的RESTful API,其他微服务可以通过发送HTTP请求来调用服务。这种方式是最常见和简单的实现方式之一。在Spring Boot应用中,可以使用Spring MVC或Spring WebFlux等框架来快速构建RESTful API。

2. RPC(远程过程调用)

  • 使用RPC框架实现微服务之间的直接方法调用,而不需要通过HTTP协议。一些常用的Java RPC框架包括gRPC、Apache Thrift、Dubbo等。通过定义接口和实现类,可以在微服务之间进行远程方法调用。

3. 消息队列

  • 使用消息队列作为微服务之间的通信中介,通过发送和接收消息来进行通信。常用的消息队列包括RabbitMQ、Apache Kafka等。通过消息队列可以实现微服务之间的解耦合和异步通信,适用于需要处理大量消息的场景。

4. 服务代理

  • 使用服务代理或API网关作为微服务的统一入口,对外提供统一的API,并负责将请求转发给后端微服务。常见的服务代理包括Netflix Zuul、Spring Cloud Gateway等。服务代理可以实现路由、负载均衡、安全认证等功能,简化了微服务之间的通信。

5. 事件驱动

  • 使用事件驱动的方式实现微服务之间的通信,例如使用事件总线或事件流处理平台。一个微服务可以发布事件,其他微服务订阅并响应这些事件,实现服务之间的解耦合和异步通信。

6. Feign

  • 适用场景:适用于基于HTTP的微服务架构,希望简化服务调用过程、提高开发效率的场景。特别适合于与Spring Cloud等微服务框架集成的项目。

这些方式可以根据具体项目需求和技术选型来选择。在Java多模块项目中,可以将不同的微服务模块实现为独立的模块,每个模块负责实现一个特定的业务功能,通过以上方式来实现微服务之间的相互调用。

下面是对上述六种调用方式的适用场景的简要总结:

  1. Feign

    • 适用场景:适用于基于HTTP的微服务架构,希望简化服务调用过程、提高开发效率的场景。特别适合于与Spring Cloud等微服务框架集成的项目。
  2. HTTP/RESTful API调用

    • 适用场景:适用于各种类型的微服务架构,对于需要简单的HTTP通信的场景,或者需要与非Java语言实现的服务进行交互的场景。
  3. RPC(远程过程调用)调用

    • 适用场景:适用于需要高性能、低延迟的微服务架构,对于内部服务间的通信。特别适合于Java语言之间的调用。
  4. 消息队列

    • 适用场景:适用于需要异步通信、解耦合和削峰填谷的场景,特别适合于处理大量消息的情况,例如事件驱动的系统。
  5. 服务代理

    • 适用场景:适用于需要统一管理、控制和监控服务访问的场景,提供了统一的入口和中心化的管理。特别适合于需要在网关层实现路由、负载均衡、安全认证等功能的情况。
  6. 事件驱动

    • 适用场景:适用于需要实时处理和响应事件的场景,例如发布-订阅模式、观察者模式等,特别适合于处理实时事件和异步通信的情况。

根据具体的业务需求、性能要求、开发团队技术栈等因素,可以选择合适的调用方式来进行微服务间的通信。通常情况下,会根据项目的具体情况,结合多种调用方式来实现不同的功能和需求。

二、Feign调用的实现原理及代码举例

Feign调用的工作原理是通过动态代理技术将接口方法的调用转换为HTTP请求,并发送到远程服务。下面是Feign调用的一般工作流程:

  1. 定义Feign客户端接口

    • 在客户端项目中定义一个Java接口,该接口用于描述要调用的远程服务的API。接口的方法对应了远程服务的不同接口或资源路径。
  2. 创建Feign客户端

    • 使用@FeignClient注解标注接口,指定要调用的远程服务的名称或URL。Feign根据该注解创建一个动态代理对象,该代理对象实现了接口定义的方法。
  3. 调用远程服务方法

    • 在客户端代码中直接调用Feign客户端接口的方法,就像调用本地方法一样。Feign客户端会拦截这些方法调用,并将它们转换为HTTP请求。
  4. HTTP请求转换

    • 当调用Feign客户端接口的方法时,Feign会根据方法的注解(如@GetMapping@PostMapping等)以及方法的参数,构建对应的HTTP请求。例如,根据@GetMapping注解指定的路径和方法参数,生成一个GET请求。
  5. 发送HTTP请求

    • Feign客户端将生成的HTTP请求发送到远程服务的URL。这个URL通常是通过服务注册与发现机制获取的,或者是在@FeignClient注解中指定的硬编码URL。
  6. 接收响应

    • 远程服务接收到HTTP请求后,处理请求并返回响应。Feign客户端接收到响应后,将其转换为Java对象(如果有需要)并返回给调用方。

总体来说,Feign通过动态代理技术将接口方法调用转换为HTTP请求,并将这些请求发送到远程服务。这种方式使得调用远程服务变得简单、直观,并且隐藏了底层HTTP通信的细节,提高了开发效率。

Feign是一个声明式的HTTP客户端,它简化了使用HTTP API的调用。Feign的工作原理是通过动态代理技术,将接口方法的调用转换为HTTP请求,并发送到远程服务。以下是使用Feign调用远程服务的具体Java代码示例:

假设有一个名为UserService的微服务,其中包含了一些用户相关的接口,我们希望在另一个微服务中调用这些接口。

  1. 首先,我们需要在调用方的项目中添加Feign的依赖:
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
  1. 创建一个Feign客户端接口,定义要调用的远程服务的API。假设UserService提供了一个获取用户信息的API,我们可以定义一个Feign接口如下:
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;

@FeignClient(name = "user-service") // 指定要调用的微服务名称
public interface UserFeignClient {

    @GetMapping("/user/info") // 指定远程服务的URL路径
    String getUserInfo(@RequestParam("userId") Long userId); // 定义要调用的远程方法
}
  1. 在调用方的代码中注入Feign客户端接口,并使用该接口来调用远程服务的方法:
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserFeignClient userFeignClient; // 注入Feign客户端接口

    public String getUserInfo(Long userId) {
        return userFeignClient.getUserInfo(userId); // 调用远程服务的方法
    }
}

在这个示例中,UserFeignClient接口定义了一个名为getUserInfo的方法,该方法对应了远程服务的/user/info接口。然后在UserService中注入了UserFeignClient接口的实例,并在getUserInfo方法中调用了远程服务的方法。Feign会根据接口定义动态生成一个代理对象,负责将方法调用转换为HTTP请求并发送到远程服务。

需要注意的是,为了使Feign能够正常工作,我们需要确保调用方项目中已经配置了Spring Cloud的相关组件,例如服务注册与发现(Eureka、Consul等)和负载均衡(Ribbon等)等功能。

三、HTTP/RESTful API调用工作原理及代码举例

HTTP/RESTful API调用是通过HTTP协议进行通信的一种方式,它的工作原理是客户端发送HTTP请求到服务器,服务器接收到请求后处理并返回HTTP响应。下面是HTTP/RESTful API调用的工作原理和代码示例:

工作原理:

  1. 客户端发送请求

    • 客户端(例如浏览器、移动应用、或其他服务器)创建一个HTTP请求,并指定请求方法(例如GET、POST、PUT、DELETE等)、URL地址、请求头、请求体等信息。
  2. 服务器接收请求

    • 服务器接收到客户端发送的HTTP请求,并根据请求中的信息确定要执行的操作。
  3. 服务器处理请求

    • 服务器根据请求中的信息执行相应的操作,可能包括查询数据库、处理业务逻辑、生成动态内容等。
  4. 服务器返回响应

    • 服务器处理完请求后,会生成一个HTTP响应,包括状态码、响应头、响应体等信息。然后将该响应发送回客户端。
  5. 客户端接收响应

    • 客户端接收到服务器发送的HTTP响应后,根据响应中的信息进行相应的处理,可能是渲染页面、解析响应体中的数据等。

代码示例:

下面是一个简单的使用Java进行HTTP GET请求的示例代码,使用的是java.net.HttpURLConnection

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class HttpGetExample {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建URL对象,指定要请求的URL地址
            URL url = new URL("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1");

            // 打开连接
            HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

            // 设置请求方法为GET
            connection.setRequestMethod("GET");

            // 获取响应码
            int responseCode = connection.getResponseCode();
            System.out.println("Response Code: " + responseCode);

            // 读取响应内容
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));
            StringBuilder response = new StringBuilder();
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                response.append(line);
            }
            reader.close();

            // 打印响应内容
            System.out.println("Response Body:");
            System.out.println(response.toString());

            // 关闭连接
            connection.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这段代码发送一个HTTP GET请求到https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1,并输出响应码和响应体。

四、RPC(远程过程调用)工作原理及代码举例

远程过程调用(RPC)是一种通过网络在不同计算机之间进行通信的方式,使得一个计算机程序可以调用另一个计算机上的函数或方法,就像调用本地函数一样。下面是RPC的工作原理和一个简单的Java代码示例:

工作原理:

  1. 定义接口

    • 首先,在服务端和客户端都需要定义相同的接口,接口中包含了需要远程调用的方法。
  2. 序列化参数

    • 当客户端调用远程方法时,客户端将方法名和参数序列化成字节流,然后通过网络发送到服务端。
  3. 网络传输

    • 服务端接收到客户端发送的请求后,将请求反序列化成方法名和参数,然后在服务端执行对应的方法。
  4. 执行方法

    • 在服务端执行方法后,将方法的返回值序列化成字节流,然后通过网络发送给客户端。
  5. 反序列化返回值

    • 客户端接收到服务端发送的返回值后,将返回值反序列化成方法的返回值,然后将其返回给调用方。

代码示例:

以下是一个简单的RPC示例,包括服务端和客户端的代码:

服务端代码

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class RpcServer {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建ServerSocket,并指定端口号
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            System.out.println("Server started...");

            while (true) {
                // 监听客户端连接
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("Client connected: " + socket.getInetAddress());

                // 创建ObjectInputStream和ObjectOutputStream
                ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

                // 读取客户端发送的方法名和参数
                String methodName = inputStream.readUTF();
                int a = inputStream.readInt();
                int b = inputStream.readInt();

                // 调用方法
                int result = 0;
                if ("add".equals(methodName)) {
                    result = add(a, b);
                }

                // 将方法的返回值写回客户端
                outputStream.writeInt(result);
                outputStream.flush();

                // 关闭流和Socket
                inputStream.close();
                outputStream.close();
                socket.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

客户端代码

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;

public class RpcClient {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 连接服务端的Socket,并指定IP地址和端口号
            Socket socket = new Socket("localhost", 8888);

            // 创建ObjectInputStream和ObjectOutputStream
            ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
            ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

            // 发送方法名和参数到服务端
            outputStream.writeUTF("add");
            outputStream.writeInt(10);
            outputStream.writeInt(20);
            outputStream.flush();

            // 读取服务端发送的返回值
            int result = inputStream.readInt();
            System.out.println("Result: " + result);

            // 关闭流和Socket
            outputStream.close();
            inputStream.close();
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这段代码演示了一个简单的RPC调用过程,客户端通过Socket连接到服务端,发送方法名和参数,服务端执行方法并返回结果给客户端。

五、几种调用方式的区别与联系

以下是Feign、HTTP/RESTful API调用、RPC调用它们三个之间的区别与联系:

区别:

  1. Feign

    • Feign是一个声明式的HTTP客户端,用于简化基于HTTP的RESTful服务调用。它通过接口的方式描述远程服务的API,使得调用远程服务更加简单直观,无需编写底层的HTTP通信代码。
    • Feign通常与Spring Cloud等微服务框架集成,可以与服务注册中心配合使用,实现服务发现、负载均衡等功能。
  2. HTTP/RESTful API调用

    • HTTP/RESTful API调用是一种基于HTTP协议的通信方式,每个微服务提供RESTful API,其他微服务通过发送HTTP请求来调用服务。这是一种最基本的微服务间通信方式,使用HTTP协议进行数据传输。
  3. RPC调用

    • RPC(远程过程调用)是一种实现微服务之间直接方法调用的方式,无需处理HTTP协议的细节。通过RPC框架,可以使得一个计算机程序可以调用另一个计算机上的函数或方法,就像调用本地函数一样。

联系:

  1. 联系点

    • Feign和HTTP/RESTful API调用都是基于HTTP协议进行通信的,它们之间的联系是Feign实质上是在HTTP/RESTful API调用的基础上进行了封装和简化。Feign是一种更加高级、简化的HTTP/RESTful API调用方式,它封装了底层的HTTP通信细节,提供了声明式的接口来描述远程服务的API。
    • RPC调用虽然不直接依赖于HTTP协议,但它也可以在HTTP协议的基础上实现。一些RPC框架(例如gRPC)可以使用HTTP/2作为底层传输协议,从而具备更高的性能和效率。
  2. 区别点

    • Feign是一种更加高级、简化的HTTP/RESTful API调用方式,隐藏了底层的HTTP通信细节,提供了声明式的接口来描述远程服务的API,让开发人员可以像调用本地方法一样来调用远程服务。
    • RPC调用是一种更加底层、直接的远程方法调用方式,无需处理HTTP协议的细节,通常具有更高的性能和效率,但需要引入RPC框架,并在系统中进行服务治理和管理。
      3. 其他
    • 这里简要概括一下几种微服务之间调用的区别与联系:
  3. HTTP/RESTful API调用

    • 区别:使用HTTP协议进行通信,每个微服务提供RESTful API,其他微服务通过发送HTTP请求来调用服务。
    • 联系:简单、灵活,适用于大多数微服务架构。
  4. RPC(远程过程调用)

    • 区别:使用RPC框架实现微服务之间的直接方法调用,无需处理HTTP协议的细节,通常具有更高的性能和效率。
    • 联系:服务调用更直接,效率更高,但需要在系统中引入RPC框架。
  5. 消息队列

    • 区别:通过消息队列作为通信中介,微服务之间通过发送和接收消息来进行通信,实现异步通信、解耦合和削峰填谷等功能。
    • 联系:实现了微服务之间的解耦合和异步通信,适用于需要处理大量消息的场景。
  6. 服务代理

    • 区别:使用服务代理或API网关作为微服务的统一入口,对外提供统一的API,并负责将请求转发给后端微服务,实现路由、负载均衡、安全认证等功能。
    • 联系:简化了客户端与微服务之间的通信,提供了统一的入口和中心化的管理。
  7. 事件驱动

    • 区别:使用事件驱动的方式实现微服务之间的通信,一个微服务可以发布事件,其他微服务订阅并响应这些事件,实现服务之间的解耦合和异步通信。
    • 联系:通过事件驱动,微服务之间实现了解耦合和异步通信,适用于需要实时处理和响应事件的场景。

这些调用方式在实际应用中可能会根据不同的业务场景和需求组合使用,以满足系统的各种通信需求。例如,可以使用HTTP/RESTful API调用来实现业务逻辑简单的同步调用,使用RPC来提高性能的需求,使用消息队列来处理大量异步消息,使用服务代理来统一管理和控制访问,使用事件驱动来实现实时处理和响应事件等。

四、其他调用方式

除了前面提到的常见的调用方式外,微服务架构中的Java多模块项目还可以采用其他一些调用方式,具体取决于项目的需求和架构设计。以下是一些可能的调用方式:

  1. GraphQL调用

    • GraphQL是一种用于API的查询语言,可以用于构建客户端和服务器之间的数据查询和交互。在微服务架构中,可以使用GraphQL作为微服务之间的通信方式,客户端可以通过一个统一的GraphQL端点来查询和获取数据,而不是直接调用多个微服务的API。
  2. WebSockets调用

    • WebSockets是一种在客户端和服务器之间建立持久连接的通信协议,可以实现双向实时通信。在微服务架构中,可以使用WebSockets来实现微服务之间的实时通信,例如实时数据推送、聊天应用等。
  3. TCP/IP调用

    • 直接基于TCP/IP协议进行通信,可以实现更加底层的、定制化的通信方式。在一些特殊场景下,可能需要直接使用TCP/IP协议进行通信,例如需要更高性能、更低延迟的场景。
  4. 自定义通信协议调用

    • 可以根据项目的需求和特点设计和实现自定义的通信协议,例如基于HTTP/2、gRPC、Protocol Buffers等技术实现自定义的通信协议。这种方式通常需要更多的开发工作和维护成本,但可以根据具体需求实现更灵活、高效的通信方式。

以上是一些可能的调用方式,在实际项目中可以根据具体需求和技术栈选择合适的调用方式。通常情况下,会根据项目的需求和复杂度,结合多种调用方式来实现微服务之间的通信。


文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_46453070/article/details/137047239
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