微服务架构与 Spring Cloud 概览 · Spring Cloud 微服务

第 1 章 · 微服务架构与 Spring Cloud 2023 全景

本章目标：理解微服务架构的核心动机与代价；掌握 Spring Cloud 2023 发行版与 Spring Boot 3 的对应关系；读懂组件全景图（注册配置、网关、调用、熔断、消息、事务）；对照 shop-spring-demo 单体 MVP，规划拆分为虚构练习项目 svc-spring-demo 多服务骨架；建立 api.example.com 统一入口与 nacos.example.com 基础设施域名的教学心智模型。

学时建议：5～6 小时（含 2 小时架构图绘制与拆分讨论）

前置：完成 spring-boot-web ch01～ch12（尤其 ch07 REST、ch10 缓存异步、ch12 毕业 MVP）；了解 HTTP、JSON、Maven 多模块基础。

版本对齐：本模块 BOM 为 Spring Cloud 2023.0.x（Leyton），对应 Spring Boot 3.2.x / 3.3.x。若你在 spring-boot-web 使用了 Boot 3.4.x，进入本模块前请将父 POM 的 Boot 版本降至 3.3.x（或整体升级到 Spring Cloud 2024.0.x 与 Boot 3.4 配套）。勿混用不兼容的 BOM 组合。

1.1 从 shop-spring-demo 单体到微服务

在 spring-boot-web ch12，你已交付单体 shop-spring-demo：用户、商品、订单 API 共用一个进程、一个数据库连接池、一次 java -jar 部署。随着业务增长，团队遇到典型瓶颈：

痛点	单体表现	微服务思路
发布频率	改订单逻辑需全量重启	订单服务独立发版
技术选型	全站绑定同一 ORM/缓存	搜索服务可用 ES，支付可独立栈
故障隔离	商品慢查询拖垮整站	商品实例扩容，订单不受影响
团队协作	多人改同一仓库冲突多	按服务划分仓库与负责人
数据边界	一张大库、表互相 JOIN	每服务自有库，通过 API/事件协作

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  shop-spring-demo（单体 ch12）                               │
│  ┌─────────┬─────────┬─────────┬──────────┐                 │
│  │ User    │ Product │ Order   │ Security │  同一 JVM       │
│  └────┬────┴────┬────┴────┬────┴──────────┘                 │
│       └─────────┴─────────┘                                 │
│                    MySQL（单库）                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                          │ 拆分（本章规划）
                          ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  svc-spring-demo（微服务练习，ch02～ch07 逐步实现）           │
│  user-svc │ product-svc │ order-svc │ gateway-svc          │
│       └──────────┬──────────┘                               │
│              Nacos（nacos.example.com）                      │
│              对外：api.example.com → Gateway                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

说明：shop-spring-demo、svc-spring-demo、api.example.com、nacos.example.com 均为教学虚构，不涉及任何真实公司内网、仓库地址或生产密钥。

1.2 微服务定义与边界原则

微服务：围绕业务能力拆分的、可独立部署的小型服务，通过轻量机制（HTTP/消息）通信，各自拥有数据存储。

1.2.1 拆分维度（以电商为例）

候选服务	核心职责	数据归属
user-svc	注册、登录、资料	`user_db`
product-svc	商品 CRUD、上下架、搜索	`product_db`
order-svc	下单、状态、我的订单	`order_db`
gateway-svc	路由、鉴权、限流	无业务库
inventory-svc（选修）	库存扣减	`inventory_db`

边界原则：

高内聚：同一服务内变更原因一致（订单状态机留在 order-svc）。
低耦合：避免跨服务数据库 JOIN；用 API 或 领域事件（ch06）交换数据。
团队对齐：一个服务最好对应一个「 zwei-pizza team」可维护规模。
渐进拆分：不必一次拆完；从 order-svc 或读多写少的 product-svc 切入常见。

1.2.2 微服务不是银弹

收益	代价
独立扩展与发布	分布式调试、链路追踪复杂
技术异构	运维、监控、CI/CD 套数增加
故障隔离	网络延迟、部分失败、数据一致性难
组织自治	需契约测试、API 版本治理

结论：shop-spring-demo 单体在 MVP 阶段完全合理；当「发布耦合」或「扩展维度不同」成为主矛盾时，再引入 svc-spring-demo 微服务练习。

1.3 Spring Cloud 2023 与 Spring Boot 3 基线

Spring Cloud 采用日历化版本（如 2023.0.x，代号 Leyton），与 Spring Boot 3.2+/3.3+ 对齐，统一 Jakarta EE 9+（jakarta.* 包名）。

组件	Spring Cloud 2023 中的实现	本章/后续
注册发现	Spring Cloud Alibaba Nacos 或 Netflix Eureka	ch02 Nacos
配置中心	Nacos Config	ch02
API 网关	Spring Cloud Gateway	ch03
声明式 HTTP	OpenFeign	ch04
客户端负载均衡	Spring Cloud LoadBalancer	ch05
熔断限流	Resilience4j	ch05
消息驱动	Spring Cloud Stream	ch06
分布式事务	Seata（Alibaba）	ch07
链路追踪	Micrometer Tracing + Zipkin/Jaeger	进阶章节

依赖管理（父 POM 示意，虚构版本号仅教学）：

<properties>
    <java.version>21</java.version>
    <spring-cloud.version>2023.0.3</spring-cloud.version>
    <spring-cloud-alibaba.version>2023.0.1.2</spring-cloud-alibaba.version>
</properties>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

1.4 Spring Cloud 2023 组件全景图

                    客户端 / SPA / 移动端
                              │
                              ▼
              ┌───────────────────────────────┐
              │  api.example.com              │
              │  Spring Cloud Gateway (ch03)  │
              │  路由 · 过滤器 · 限流          │
              └───────────────┬───────────────┘
                              │
        ┌─────────────────────┼─────────────────────┐
        ▼                     ▼                     ▼
 ┌─────────────┐      ┌─────────────┐      ┌─────────────┐
 │ user-svc    │      │ product-svc │      │ order-svc   │
 │ :8081       │      │ :8082       │      │ :8083       │
 └──────┬──────┘      └──────┬──────┘      └──────┬──────┘
        │                    │                    │
        │    OpenFeign + LoadBalancer (ch04/ch05) │
        │◄───────────────────┼───────────────────►│
        │                    │                    │
        └────────────────────┼────────────────────┘
                             │
              ┌──────────────┴──────────────┐
              │  nacos.example.com          │
              │  Nacos 注册 + 配置 (ch02)    │
              └──────────────┬──────────────┘
                             │
        ┌────────────────────┼────────────────────┐
        ▼                    ▼                    ▼
   user_db            product_db            order_db
        │                    │                    │
        └────────────────────┼────────────────────┘
                             │
              ┌──────────────┴──────────────┐
              │  RabbitMQ / Kafka (ch06)    │
              │  异步事件 · 削峰填谷         │
              └──────────────┬──────────────┘
                             │
              ┌──────────────┴──────────────┐
              │  Seata TC Server (ch07)     │
              │  AT 模式分布式事务           │
              └─────────────────────────────┘

请求典型路径：GET https://api.example.com/api/v1/products → Gateway 按路径转发 product-svc → LoadBalancer 从 Nacos 取健康实例 → 返回 JSON。