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使用springcloud实现分布式微服务架构,技术包含springcloud+rabbitmq+redis+mysql+docker等

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项目环境

JDK1.8 + Maven3.6.3 + SpringBoot2.3.4 + SpringCloud2020.0.0 + RabbitMQ3.8.9 + Redis6.0.9 + MySQL5.7.31 + Docker19.03.13 + DockerCompose1.27.4

项目介绍

本项目使用springcloud技术实现分布式微服务架构,使用技术包含但不限于springcloud+rabbitmq+redis+mysql+docker。通过搭建一个简单的管理,来 演示springcloud的使用、了解springcloud使用最佳实践,以及使用dockercompose来编排容器。

分布式微服务架构

img_1.png

使用Jekins+Docker进行持续集成

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项目结构

  • eureka-server:注册中心

  • feign-api: 远程调用接口

  • gateway: 网关服务

  • mq-server: 消息队列服务

  • order-service: 订单服务

  • user-service: 用户服务

HelloWorld案例

在Cloud-demo工程下,创建一个HelloWorld微服务,并且将其注册到注册中心。

SpringSecurity认证授权服务

什么是认证

认证是指用户登录系统时,系统对用户的身份进行验证,验证通过后,系统才允许用户访问系统资源。 常见的认证方式有:用户名密码认证、短信验证码认证、二维码认证、指纹认证、人脸识别认证、第三方认证等。

什么是会话

会话是指用户登录系统后,系统为用户创建的一个会话,会话中包含用户的登录信息,比如用户的登录时间、登录IP、登录设备等。 为了避免用户每次访问系统时都需要登录,系统会将用户的登录信息保存在会话中,当用户再次访问系统时,系统会从会话中获取用户的登录信息, 会话常见的实现方式有:session方式、token等。

  • session方式 img_3.png
  • token方式 img_4.png

什么是授权

授权是指系统对用户的访问资源进行控制,拥有访问权限的用户才能访问系统资源,否则系统会拒绝用户的访问。认证在前,授权在后。

授权的数据模型

img_5.png img_6.png 后续就是基于这五张表来创建认证授权服务。

授权的实现方式

  • 基于角色的访问控制(Role-Based Access Control) img_8.png
  • 基于权限的访问控制(Permission-Based Access Control) img_7.png 所以最佳实践是基于资源的访问控制。

基于web的授权或基于方法的授权

  • 基于web的授权 使用代码的方式来控制用户对资源的访问权限,比如:
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/user/**").hasRole("USER")
                .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
                .antMatchers("/login").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .permitAll()
                .and()
                .logout()
                .permitAll();
    }
  • 基于方法的授权 使用注解的方式来控制用户对资源的访问权限,比如:
    @GetMapping("/user")
    @PreAuthorize("hasRole('USER')")
    public String user() {
        return "user";
    }

所以最佳实践是基于方法的授权。

创建spring-security认证授权服务

springsecurity相当于升级简化了传统session的写法,并没有使用token。

使用场景

单体应用中,用户登录后,将用户信息存储在session中,然后在每个请求中都会携带session信息,这样就可以判断用户是否登录。 在分布式架构中,由于每个微服务都是独立的,所以无法使用session来判断用户是否登录,所以需要使用token来判断用户是否登录。这样就需要 OAuth2.0认证服务来实现。

  • 单体应用认证授权方案 使用springboot+springsecurity来实现认证授权
  • 分布式应用认证授权方案

分布式服务的认证授权需求

分布式系统的每个服务都会有认证、授权的需求,如果每个服务都实现一套认证认证授权逻辑会非常麻烦,考虑到 分布式系统共享性的特点,需要由独立的认证服务处理系统认证和授权的请求。考虑到分布式系统开放性的特点,不仅 需要支持内部系统的认证和授权,还需要支持第三方系统的认证和授权。

所以,可以起一个统一认证授权服务,来给用户服务、订单服务、商品服务等提供认证和授权。

分布式服务的认证方案

  • 基于token的认证方式 img.png 基于token的认证方式,优点如下:
  • 适合统一认证的机制,客户端、一方应用、三方应用都可以使用token来认证。
  • token认证方式对第三方应用接入更适合,因为他更开放,可以使用当前流行的开放协议,如OAuth2.0、JWT。
  • 一般情况下服务端无需存储token,减轻了服务端的压力。

分布式服务的认证技术方案

img_1.png 由网关对客户端进行认证,认证后由具体微服务进行权限认证。 img.png

网关和OAuth2.0认证服务的整合方案

img_1.png 第一种方案直接由网关进行验证和解析,就不需要在各个微服务中进行验证和解析了。 注意事项:

  • 网关也是资源服务,所以也需要在pom.xml中引入spring-security和oauth2。

OAuth2.0协议介绍

OAuth2.0是一个开放的授权协议,用于授权第三方应用访问用户资源,如访问用户的个人信息、访问用户的相册等。

案例:用户使用微信登录某教育网站,这个网站就是第三方应用,第三方应用在用户授权后,就能拿到微信颁发的token,然后就可以拿着token去访问微信的用户中心服务, 继而获取到用户的个人信息,如头像、昵称等。

OAuth2.0协议的实现

Spring-security-oauth2是spring-security的扩展,提供了OAuth2.0的实现,可以很方便的实现OAuth2.0协议。 img_3.png 下面将单独起UAA认证服务, 1、授权服务的配置 img_4.png 2、 img_2.png

令牌模式

  • 授权码模式 img_5.png 使用场景:用户使用微信扫码登录微博。
  • 密码模式 img_6.png 使用场景:用户提供账号密码来申请令牌。
  • 客户端模式 img_7.png 使用场景:比密码模式还简单 img_8.png

springsecurity的认证授权流程

img_10.png 其中核心的类就是UserDetailService,我们就是在这个类里使用账号名去数据库查询用户信息。 如果用户查不到,就返回null即可,springsecurity会自动抛出异常。同时因为他本身就是对session的管理, 而且只适合单体应用,所以对于分布式应用时,security无法适用。 授权流程: img_11.png

JWT令牌

JWT令牌介绍

img_9.png

JWT令牌结构

Header+Payload+Signature,其中Header和Payload都是base64编码的json字符串,Signature是对Header和Payload的签名。

参考文档: https://github.com/lansinuote/Spring-Oauth2-Toturials

SpringAmqp

路由模式: 1、fanout模式

2、Direct模式 img.png

3、Topic模式 img_1.png

SpringCloud Gateway

img_2.png

使用Gateway解决浏览器跨域问题

img.png

gateway过滤器执行顺序

img.png 执行顺序先看order值,order值越小,执行顺序越靠前。order值一样时,按照spring默认的排序进行执行。 img.png

全局过滤器案例

http://localhost:10010/user/2 img.png 由于添加了全局过滤器,所以再请求时,需要给请求头添加 authorization 参数。 http://localhost:10010/user/2?authorization=admin img_1.png

http://localhost:10010/order/101?authorization=admin img.png

使用Docker部署SpringCloud项目

流程

1、每个微服务都需要创建一个Dockerfile文件,用于构建镜像 2、使用maven将每个微服务打包成jar包

  • 如果某个微服务依赖了其他微服务,需要先将依赖的微服务打包成jar包,然后再打包当前微服务。
  • 修改pom.xml文件,将scope设置为system,然后在systemPath中指定jar包的路径。
  • 配置maven打包插件,将executable设置为true,这样打包出来的jar包就可以直接运行,将includeSystemScope设置为true,这样就可以将依赖的jar包一起打包进去。 3、编写docker-compose.yml文件,将每个微服务的镜像文件所在的路径配置进去。 4、使用docker-compose up -d命令启动项目。

SpringBoot代码生成器

打开idea的Settings—》Plugins—》Marketplace,搜索EasyCode,安装并重启idea。 在view--》tool windows--》Database,连接数据库,选择某张数据表,然后右键选择EasyCode--》Generate Code。 img_12.png 参考文章: https://blog.csdn.net/wo541075754/article/details/105961353

About

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