一个项目的SpringCloud微服务改造过程

作者: 刀哥说Java | 来源:发表于2019-08-13 17:38 被阅读4次

SSO是公司一个已经存在了若干年的项目，后端采用SpringMVC、MyBatis，数据库使用MySQL，前端展示使用Freemark。今年，我们对该项目进行了一次革命性的改进，改造成SpringCloud架构，并且把前后端分离，前端采用Vue框架。

一、使用SpringCloud架构进行改造

1.1 为什么使用SpringCloud

SpringCloud的核心是SpringBoot，相比较于传统的Spring，SpringCloud具有以下优点：

部署简单，SpringBoot内置了Tomcat容器，可以将程序直接编译成一个jar，通过java-jar来运行。
编码简单，SpringBoot只需要在pom文件中添加一个starter-web依赖，即可帮助开发者快速启动一个web容器，非常方便。
配置简单，SpringBoot可以通过简单的注解方式来代替原先Spring非常复杂的xml方式。如果我想把一个普通的类交给Spring管理，只需要添加@Configuration和@Bean两个注解即可。
监控简单，我们可以引入spring-boot-start-actuator依赖，直接使用REST方式来获取进程的运行期性能参数，从而达到监控的目的。

1.2 一个常规项目都需要改造哪些部分

1.2.1 配置文件

SSO项目改造前充斥着大量的配置文件，主要包含以下这些部分：

静态资源相关
数据源
mybatis配置
redis配置
事务
拦截器拦截内容
监听器、过滤器
组件扫描路径配置

本文着重介绍以下几个部分：

1）静态资源处理

SpringMVC中，如果mvc:interceptors配置的URL规则如下，则不会拦截静态资源。

<mvc:mapping path="/*.do" />

但是如果配置的是:

<mvc:mapping path="/**" />

方案1: 在web.xml中配置<servlet-name>default</servlet-name>,用defaultServlet先处理请求如：

   <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.jpg</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.png</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.gif</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.ico</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.gif</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.js</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <url-pattern>*.css</url-pattern>
    </servlet-mapping>

方案2：使用<mvc:resources />标签声明静态资源路径

<mvc:resources mapping="/resources/js/**" location="/js/" /> 
<mvc:resources mapping="/resources/images/**" location="/images/" /> 
<mvc:resources mapping="/resources/css/**" location="/css/" />

方案3：使用mvc:default-servlet-handler/标签

SpringBoot解决方案：继承WebMvcConfigurerAdapter实现addResourceHandlers方法。

public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
    registry.addResourceHandler("/**")
    .addResourceLocations("classpath:/resource/")//sso静态资源
    .addResourceLocations("classpath:/META-INF/resources/")//swagger静态资源
    .setCachePeriod(0);//0表示不缓存 
}

sso静态资源文件路径如图：

swagger

2）拦截器

SpringMVC配置文件内容：

拦截任何请求并且初始化参数，有些请求是不需要拦截的，有的请求登录后不需要经过权限校验直接放行。

<mvc:interceptors>  
    <mvc:interceptor>  
        <mvc:mapping path="/**" />  
           <bean class="自定义拦截器PermissionInterceptor">  
           <!-- 未登录即可访问的地址 -->  
          <property name="excludeUrls">
          <list><value>请求地址<value></list>
          </property>
          <!-- 只要登录了就不需要拦截的资源 -->
          <property name="LogInExcludeUrls">
          <list><value>请求地址<value></list>
          </property>
         </bean>
   </mvc:interceptor> 
 </mvc:interceptors>

SpringBoot中添加拦截器只需继承WebMvcConfigurerAdapter，并重写addInterceptors方法即可。

 /*** 拦截器 
 * @param registry
 */ 
 @Override
 public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
    registry.addInterceptor(permissionInterceptor).
            addPathPatterns("/**");
     super.addInterceptors(registry);
 }

自定义的拦截器需要初始化一些参数，因此需要在注册拦截器之前注册，这里我们设置为懒加载。免登录拦截的路径，以及登录后不需要判断权限的路径都写在yml文件了，通过系统环境变量Environment获取值。

@Autowired
@Lazy 
private PermissionInterceptor permissionInterceptor;  
@Autowired 
private Environment environment;

/**
*
*/
@Bean 
public PermissionInterceptor permissionInterceptor() {
  PermissionInterceptor permissionInterceptor = new PermissionInterceptor();
  List<String> excludeUrls = Arrays.asList(environment.getProperty("intercept.exclude.path").split(","));
  List<String> commonUrls = Arrays.asList(environment.getProperty("intercept.login.exclude.path").split(","));
  permissionInterceptor.setCommonUrls(commonUrls);
  permissionInterceptor.setExcludeUrls(excludeUrls);
 return permissionInterceptor; 
}

3）数据库和mybatis配置

A、数据源配置

数据源注入的三种情况：

【情况一】

条件：不引⼊druid-spring-boot-starter只依赖druid.jar,不指定spring.datasource.type。
结果：注入的数据源是tomcat的数据源。
解析：依赖的mybatis-spring-boot-starter工程依赖了tomcat的数据源，spring-boot-autoconfigure-starter的DataSourceAutoConfiguration自动注入类会在不指定数据源的情况下，判断路径中是否存在默认的4种数据源（Hikari，Tomcat，Dbcp,Dbcp2）的其一，如果有就注入。

【情况二】

条件：不引入druid-spring-boot-starter只依赖druid.jar ,指定spring.datasource.type为DruidDataSource。
结果：注入了DruidDataSource数据源，但配置文件中的druid配置不会生效。
解析: 指定了依赖的数据源后，spring自动注入的starter会将指定的数据源注入，yml指定了druid数据源。@ConfigurationProperties注解的DataSourceProperties没处理druid部分的性能参数属性，只处理了数据源部分的属性。

【情况三】
条件：引⼊ druid-spring-boot-starter 不依赖druid.jar，指定spring.datasource.type为DruidDataSource。
结果：注入了DruidDataSource数据源, 配置文件中的druid配置也会生效。
解析：druid-spring-boot-starter自动配置类会在DataSourceAutoConfiguration之前先创建数据源，并且@ConfigurationProperties注入的DataSourceProperties包含了配置文件中druid的属性。

pom.xml依赖：

    <!-- 情况一、二 测试引入的依赖 -->
    <!--<dependency>-->
        <!--<groupId>com.alibaba</groupId>-->
        <!--<artifactId>druid</artifactId>-->
        <!--<version>${druid.version}</version>-->
    <!--</dependency>-->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>1.1.10</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>RELEASE</version>
    </dependency>

yml配置：

spring:
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource            # 当前数据源操作类型
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver            # mysql驱动包
    url: jdbc:mysql://yourURL        # 数据库名称
    username: yourusername
    password: yourpassword
    druid:
      initial-size: 5  # 初始化大小
      min-idle: 5  # 最小
      max-active: 20  # 最大
      max-wait: 60000  # 连接超时时间
      time-between-eviction-runs-millis: 60000  # 配置间隔多久才进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接，单位是毫秒
      min-evictable-idle-time-millis: 300000  # 指定一个空闲连接最少空闲多久后可被清除，单位是毫秒
      validationQuery: select 'x'
      test-while-idle: true  # 当连接空闲时，是否执行连接测试
      test-on-borrow: false  # 当从连接池借用连接时，是否测试该连接
      test-on-return: false  # 在连接归还到连接池时是否测试该连接
      filters: config,wall,stat

B、MyBatis配置

通过引入mybatis-spring-boot-starter依赖，可以简单配置mybatis上手使用。

下面简单分析mybatis-starter的源码以及如何配置mybatis。

先看mybatis-spring-boot-starter中mybatis-spring-boot-autoconfigure的spring.factories文件

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration

可以看到自动注入类是MybatisAutoConfiguration，我们从这个类入手分析可以知道，必须先创建好了数据源后，才会加载mybatis的sqlSessionFactory。

@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class})注解指定了配置文件中
prefix = "mybatis" 那部分属性有效，这部分属性值将注入到已创建的SqlSessionFactoryBean中，最后生成SqlSessionFactory对象。

@Configuration
//当SqlSessionFactory，SqlSessionFactoryBean存在的情况下加载当前Bean
@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})
//当指定数据源在容器中只有一个或者有多个但是只指定首选数据源
@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)
@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class})
//当数据源注入到Spring容器后才开始加载当前Bean
@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class})
public class MybatisAutoConfiguration implements InitializingBean {
    private final MybatisProperties properties;
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean();          
        factory.setDataSource(dataSource);
        factory.setVfs(SpringBootVFS.class);
       //设置mybatis配置文件所在路径
        if (StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {
          factory.setConfigLocation(this.resourceLoader.getResource
          (this.properties.getConfigLocation())); }
        }
      //设置其他MyBatisProperties对象中有的属性略....
       return factory.getObject();
   }
}

MybatisProperties含有的属性：

@ConfigurationProperties(prefix = "mybatis" )
public class MybatisProperties {
 public static final String MYBATIS_PREFIX = "mybatis";
 private static final ResourcePatternResolver resourceResolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
 private String configLocation;
 private String[] mapperLocations;
 private String typeAliasesPackage;
 private Class<?> typeAliasesSuperType;
 private String typeHandlersPackage;
 private boolean checkConfigLocation = false;
 private ExecutorType executorType;
 private Properties configurationProperties;
 @NestedConfigurationProperty
 private Configuration configuration;
}

C、使用mybatis

配置文件：

application.yml

mybatis:
config-location: classpath:mybatis.xml        # mybatis配置文件所在路径
type-aliases-package: com.creditease.permission.model    # 所有Entity别名类所在包
mapper-locations: classpath:mybatis/**/*.xml

从上面的MybatisProperties可以看出，mybatis可以指定一些configuration，比如自定义拦截器pageHelper。

mybatis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN" 
    "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <plugins>
        <plugin interceptor="com.github.pagehelper.PageInterceptor"></plugin>
        <plugin interceptor="com.creditease.permission.manager.MybatisInterceptor"></plugin>
    </plugins>
</configuration>

在启动类上加入@MapperScan注解

@MapperScan("com.creditease.permission.dao")//mapper类所在目录
public class SsoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SsoApplication.class, args);
    }
}

4）事务

Spring事务有两种处理方式：

编程式

用TransactionTemplate或者直接使用底层的PlatformTransactionManager将事务代码写在业务代码中。

优点：可以在代码块中处理事务，比较灵活。

缺点：对代码具有侵入性。

声明式

采用@Transactional注解或者基于配置文件方式，在方法前后进行拦截。

优点：非侵入性不会污染代码。

缺点：事务只能在方法和类上控制，粒度较小。

A、使用@Transactional注解

非SpringBoot工程，需要在配置文件中加入配置：

 <tx:annotation-driven/>

SpringBoot工程可以用@EnableTransactionManagement注解代替上面的配置内容。

B、采用配置文件方式

之前的sso是基于配置的方式，配置代码如下：

<aop:config>
     <aop:pointcut expression="execution(public * com.creditease.permission.service.impl.*Impl.*(..))" id="pointcut"/>
     <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pointcut"/>
 </aop:config>
 <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
     <tx:attributes>
         <tx:method name="query*" propagation="REQUIRED" read-only="true"/>
         <tx:method name="find*" propagation="REQUIRED" read-only="true"/>
         <tx:method name="save*" propagation="REQUIRED"/>
         <tx:method name="delete*" propagation="REQUIRED"/>
         <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED"/>
         <tx:method name="modify*" propagation="REQUIRED"/>
     </tx:attributes>
 </tx:advice>

改造后的SpringBoot基于Java代码：

  @Aspect
@Configuration
public class TransactionAdviceConfig {

 /**
  * 指定切入点
  */
 private static final String AOP_POINTCUT_EXPRESSION = "execution(public * com.creditease.permission.service.impl.*Impl.*(..))";

 @Resource
 DruidDataSource dataSource;

 /**
  * 指定处理事务的PlatformTransactionManager
  * @return
  */
 @Bean
 public DataSourceTransactionManager transactionManager() {

     return new DataSourceTransactionManager(dataSource);

 }

 /**
  * 指定切入点处理逻辑，执行事务
  * @return
  */
 @Bean
 public TransactionInterceptor txAdvice() {

     DefaultTransactionAttribute txAttrRequired = new DefaultTransactionAttribute();
     txAttrRequired.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);

     DefaultTransactionAttribute txAttrRequiredReadonly = new DefaultTransactionAttribute();
     txAttrRequiredReadonly.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
     txAttrRequiredReadonly.setReadOnly(true);

     NameMatchTransactionAttributeSource source = new NameMatchTransactionAttributeSource();
     source.addTransactionalMethod("query*", txAttrRequiredReadonly);
     source.addTransactionalMethod("find*", txAttrRequiredReadonly);
     source.addTransactionalMethod("save*", txAttrRequired);
     source.addTransactionalMethod("delete*", txAttrRequired);
     source.addTransactionalMethod("add*", txAttrRequired);
     source.addTransactionalMethod("modify*", txAttrRequired);
     return new TransactionInterceptor(transactionManager(), source);
 }

 /**
  * Advisor组装配置，将Advice的代码逻辑注入到Pointcut位置
  * @return
  */
 @Bean
 public Advisor txAdviceAdvisor() {

     AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
     pointcut.setExpression(AOP_POINTCUT_EXPRESSION);
     return new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, txAdvice());
 }

5）全局异常处理

一般编码时有异常我们都会try-catch捕获异常，有时为了区分不同的异常还会一次catch多个异常，大量的try-catch语句，这样使得代码也不够优雅；一个相同的异常处理写多次代码也比较冗余，所以引入全局的异常处理非常必要。

改造前的异常处理配置文件:

<!--定义异常处理页面-->
<bean id="exceptionResolver" class="org.springframework.web.servlet.handler.SimpleMappingExceptionResolver">
        <property name="exceptionMappings">
            <props>
                <prop key="com.creditease.permissionapi.exception.NopermissionException">/permission/noSecurity</prop>
            </props>
        </property>
 </bean>

使用SimpleMappingExceptionResolver类处理异常，设置自定义异常类型NopermissionException，以及异常发生后的请求路径/permission/noSecurity。

SpringBoot中采用@RestControllerAdvice或者@ControllerAdvice设置全局异常类。这两者区别类似于@Controller和@RestController注解。

SSO中定义了三种全局的异常处理：普通的Exception处理；自定的NopermissionException异常和参数校验异常。

全局异常处理代码如下：

@Configuration
@Slf4j
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionConfig {

    //无权限处理
    @ExceptionHandler(value = {NopermissionException.class})
    public void noPermissionExceptionHandler(HttpServletRequest request, Exception ex, HttpServletResponse response, @Value("${sso.server.prefix}") String domain) throws  IOException {
        printLog(request,ex);
        response.sendRedirect("跳转到无权限页面地址");
    }

        //参数校验处理
    @ExceptionHandler(value = {BindException.class})
    public ResultBody BindExceptionHandler(BindException  bindException){
        List<ObjectError> errors = bindException.getBindingResult().getAllErrors();
        //这个ResultBody是一个返回结果对象，这里需要返回json，里面包含了状态码和提示信息
        return  ResultBody.buildFailureResult(errors.get(0).getDefaultMessage());
    }

    //所有未捕获的异常处理逻辑
    @ExceptionHandler(value = {Exception.class})
    public ResultBody exceptionHandler(HttpServletRequest request,Exception ex){
        printLog(request,ex);
        return  ResultBody.buildExceptionResult();
    }

    //将请求参数和异常打印出来，结合@slf4j注解
    public void printLog(HttpServletRequest request,Exception ex){
        String parameters = JsonHelper.toString(request.getParameterMap());
        log.error("url>>>:{},params>>>:{} ,printLog>>>:{}",request.getRequestURL(),parameters,ex);
    }

}

@RestControllerAdvice结合@Validation，可以对Bean进行校验，校验不通过会抛出BindException异常。通过注解可以少写if-else代码，判断请求的接口参数是否为空，提高代码的美观性。例如：

    //常规做法
    if(StringUtils.isEmpty(ssoSystem.getSysCode())

    //SSO做法
    //在Controller请求方法上添加@Valid注解
    @RequestMapping(value = "/add", method = RequestMethod.POST)
    public ResultBody add(@Valid @RequestBody SsoSystem ssoSystem) {

    }

    //在需要处理的SsoSystem Bean的属性上加@NotNull注解
    @NotNull(message = "系统编号不能为空")
    private String sysCode;

当sysCode传入参数为空时，就会抛出BindException被全局的异常处理类，捕获处理返回json格式的参数：

{
    "resultCode":2,
    "resultMsg":"系统编号不能为空",
    "resultData":null
}

1.3 注意事项

1.3.1 内置tomcat版本太高引发的问题

SpringBoot1.5默认使用内嵌tomcat8.5版本，而原来SpringMVC的SSO部署在tomcat7上。tomcat的升级对这次改造影响最明显的就是cookie。
tomcat8后采用的cookie校验协议是Rfc6265CookieProcessor。该协议要求domain的命名必须遵循以下规则：

必须是1-9、a-z、A-Z、. 、- 这几个字符组成。
必须是数字或字母开头 (之前是以.creditease.corp 会报错tomcat cookie domain validation异常,最后改成了 creditease.corp）。
必须是数字或字母结尾。

二、前后端分离

2.1 解决跨域问题

由于是两个不同的应用，必然会有两个不同的端口。不同的端口就会有跨域问题，SSO采用的方式是通过nginx区分来自前后端的请求，反向代理请求对应到不同的服务去。

sso.creditease.com对应的是后端的应用服务。
sso.creditease.com/web对应的是前端的静态资源应用服务。

2.2 方便联调效率，引入swagger

swagger是后端接口展示的插件，通过修改拦截器代码，mock登录对象免登录，直接访问接口进行前后端的调试。在swagger插件上可以看到具体接口请求路径和参数、参数是否必须、返回值、接口统计信息等。

接口统计信息

swagger
请求参数和路径

请求说明

返回值

返回结果

2.3 跳转接口修改

之前是通过SpringMvc的modeAndview方式跳转的，现在做了两种处理：

改成restful接口的形式，前端控制跳转然后直接获取数据。
直接通过response.sendRedirect跳转页面。

注意：老代码跳转采用的是通过SpringMvc在return的页面路径前加redirect的形式，如：return "redirect:index",这样默认会在return的URL后加jessionID。

2.4 静态资源地址变更可能引发的问题

特别需要注意代码中的相关校验路径的地方。比如在这次改造过程中路径修改会影响以下几个方面。

菜单权限校验的时候，之前人、角色和路径已经绑定了，修改菜单访问路径会导致没权限。
扫码登录的接口判断了refer来源，修改路径会导致请求失败。
之前的sso-dome工程引用了静态资源，修改路径会报404。

一个项目的SpringCloud微服务改造过程

一、使用SpringCloud架构进行改造

1.1 为什么使用SpringCloud

1.2 一个常规项目都需要改造哪些部分

1.2.1 配置文件

1）静态资源处理

2）拦截器

3）数据库和mybatis配置

4）事务

5）全局异常处理

1.3 注意事项

1.3.1 内置tomcat版本太高引发的问题

二、前后端分离

2.1 解决跨域问题

2.2 方便联调效率，引入swagger

2.3 跳转接口修改

2.4 静态资源地址变更可能引发的问题

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