Java开源接口微服务代码框架

在编攻城狮

1222人浏览 · 2023-06-05 00:49:10

在编攻城狮 · 2023-06-05 00:49:10 发布

目录导读

Java开源接口微服务代码框架

Java开源接口微服务代码框架

1. 开源微服务框架自述

本人从事Java方面的工作已10+年了，经历了SSH/SpringMVC，终于等到了SpringBoot/SpringCloud，迎来了分布式微服务的崛起，盼来了云原生，这是最好的coding时代，也是最复杂的coding时代；
本人最近几年一直在金融科技领域从事AI相关的算法商业化落地，能够深刻体会AI对各种行业的颠覆与创新，但是AI还远没有达到可以取代coding的程度；落后就要淘汰却是真实的；
工作是最好的老师，在工作的过程中，逐渐总结出来了一套相对来说比较通用的架构设计思路、一套通用代码框架，该框架经过了团队的不断实践迭代，并逐步形成了一个不错的微服务解决方案。当然这主要是偏向特定领域的微服务解决方案，不可能通用于所有业务场景；本方案的特点是非常关注业务安全和业务的可扩展性；
在给大家分享个人经验的同时，也是在自我梳理和总结，所谓温故而知新。与君共勉；

个人感悟

一路走来，Java语言世界已经发生了翻天覆地的变化，任我不眠不休，终究无法穷尽；
学以致用，我发现只有真正用过的，才会有真切的感悟，才能把框架里面的门道搞得清楚明白；
适合的，才是最好的；

2. 微服务逻辑架构设计

基于业务场景规划，整体的逻辑架构如下：
说明：
1. bq-service-gateway：基于SpringCloud-Gateway，统一的接入网关，进出都要经过本网关，主要用作JwtToken鉴权，并提供了接口、数据加解密的安全保障能力，可以依赖集群缓存，但不依赖数据库；已开源；
2. bq-service-auth：基于spring-authorization-server，负责生成和刷新JwtToken，同时对网关服务提供访问权限的查询接口，且只读取数据库数据；已开源；
3. bq-service-biz：基于spring-boot-starter-web，负责实现具体的业务逻辑，且只读数据库数据；已开源；
4. 对接服务(bq-integration) ：负责和外部平台对接，通过网关服务中转，且只读数据库数据；
5. 后台管理(bq-mgr) ：负责维护接口平台，严格来讲不属于微服务集群，也不对外暴露，仅通过数据持久层异步通知认证服务、业务服务、对接服务其数据变更并生效；
6. 网关服务和 认证服务实现了鉴权和认证的分离；
7. 后台管理和 认证服务、业务服务、对接服务实现了数据库的读写分离；
8. k8s在上述微服务架构中，承担起了服务注册和服务发现的作用，鉴于k8s云原生环境构造较为复杂，实际开源的代码时，以Nacos(为主)/Eureka做服务注册和服务发现；
9. 以上所有服务都以docker容器作为载体，确保服务有较好地集群迁移和弹性能力，并能够逐步平滑迁移至k8s的终极目标；

3. 开源部署架构设计

在逻辑架构的基础上，补充下带有服务注册、服务发现、熔断降级限流及链路追踪的中间件的部署架构设计，如下图所示。
说明：
- NacosServer：负责服务注册和服务发现，同时也是Sentinel熔断限流和网关服务路由的配置中心；后续会使用K8S自带的服务注册和服务发现替代NacosServer；
- Sentinel：负责熔断降级和非业务的限流，同时支持基于spring-boot-starter-webflux的网关服务和基于spring-boot-starter-web的其他服务；
- ZipkinServer：负责链路追踪汇总查询，同时支持基于spring-boot-starter-webflux的网关服务和基于spring-boot-starter-web的其他服务；
- 为了后续能够平滑切换至新SpringCloud架构的组件，当然也包括切换至k8s，当下都是极简使用NacosServer和ZipkinServer；

4. 开源代码架构设计

在开发初期，便想着从springframework/springboot入手，建立起不完全依赖springboot/springcloud微服务体系的分层开发基础包，如移动端开发或者桌面Application开发，我可能只需要springframework
的bean生命周期管理即可。当然，springboot/springcloud是当下的主流技术框架，也是我们微服务的基础依赖包。
开源说明：
1. bq-encryptor：基于BouncyCastle安全框架，加解密介绍见链接文档，支持RSA /AES /PGP /SM2 /SM3 /SM4 /SHA-1 /HMAC-SHA256 /SHA-256 /SHA-512 /MD5等常用加解密算法，并封装好了多种使用场景、做好了为SpringBoot所用的准备，已开源；
2. bq-base：基于springframework的基础代码框架，支持json/redis/DataSource/guava/http/tcp/thread/jasypt等常用工具API，已开源；
3. bq-log：基于SpringBoot框架的基础日志代码，支持接口调用日志、业务操作日志等日志文件持久化，可根据实际情况扩展，已开源；
4. bq-boot-root：基于springboot，但是不包含spring-boot-starter-web，也不包含spring-boot-starter-webflux，可通用于servlet和nettyweb容器场景，封装了redis/http/定时器/加密机/安全管理器等的自动注入，已开源；
5. bq-boot-base：基于spring-boot-starter-web(核心是servlet)，提供常规的业务服务基础能力，支持PostgreSQL/限流/bq-log/Web框架/业务数据加密机加密等可配置自动注入，已开源；
6. bq-service-gateway：见逻辑架构介绍，已开源；
7. bq-service-auth：见逻辑架构介绍，已开源；
8. bq-service-biz：见逻辑架构介绍，已开源；
9. bq-integration：见逻辑架构介绍，待开源；
10. bq-mgr：见逻辑架构介绍，待开源；

4. 微服务运行说明

4.1 微服务运行依赖

微服务运行前，需要运行如下公共组件：

进入zipkin目录并启动zipkin:

java -jar ./zipkin-server/target/zipkin-server-*exec.jar

启动nacos:

sh ~/opensource/nacos-2.2.1/distribution/target/nacos-server-2.2.1/nacos/bin/startup.sh -m standalone

启动本地redis:
```
redis-server
```

4.2 微服务的运行指导

各微服务的运行参见其详细说明如下：

bq-service-auth初始化指导：

把bq-service-auth/bq-service-auth-startup/src/main/resources/sql下的sql全部执行一遍；

启动bq-service-auth服务，成功后执行如下curl命令：

curl --location 'http://localhost:9991/auth/user/add' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--data '{
    "app_id":"app001",
    "app_key":"hao123",
    "app_name":"bq-app",
    "expire_time":1676800613607
}'

查询数据库表select * from sys_access;，会发现新增了用户数据：

[
  {
    "id": "a4b42fa45e6f4dd8a942c34c62a6bf57",
    "app_name": "2a6fd05579481bfa4b08ebe9251a7f88eb376f1ea6fe",
    "app_id": "app001",
    "app_key": "4b649584514495a77a50f72495c7f31351b1b493cb40",
    "status": 1,
    "expire_time": 1715348560590,
    "create_time": 1683812560590,
    "sec_key": "3045022100b5b41861fb3b87fd6e0f1cfce423eae5db77672fe5cde4e63c11a7fe58d2bc52022040d8e0de733b10baa64cb843071e577c1a998cb60e84b844f0e53688ddf4adb1"
  }
]

执行curl命令：

curl --location --request POST 'http://127.0.0.1:9991/oauth/token?scope=read&grant_type=client_credentials' \
--header 'Authorization: Basic YXBwMDAxOmhhbzEyMw==' \

生成JwtToken的响应结果：

{
  "code": "100001",
  "msg": "通过",
  "data": {
    "access_token": "eyJraWQiOiI2ZTNjN...",
    "token_type": "Bearer",
    "scope": "read",
    "refresh_token": "eyJhbGciOiJSUzI1...",
    "client_id": "app001",
    "jti": "a0042c89671e420599b24808ef3ecdce",
    "resources": [
  	"/auth/wx"
    ],
    "expires_in": 1799
  },
  "cost": 0
}

如果代码编译不过，则需要更换alibaba maven代理为官方代理：https://repo1.maven.org/maven2/ ，因为alibaba在2022年底之后就更改了同步策略，新的jar包不保证同步；下同。

正常运行bq-service-biz即可；
bq-service-gateway初始化指导：

在启动服务前，需要在nacos中配置列表创建配置bq-gateway-route-id，并把bq-service-gateway-startup下的application-routes中注释掉的路由配置填入其中：

GROUP: DEFAULT_GROUP

配置内容JSON:

[
  {
    "id": "auth-route",
    "uri": "lb://bq-auth/",
    "order": 1,
    "predicates": [
      {
        "name": "Path",
        "args": {
          "pattern1": "/oauth/**",
          "pattern2": "/auth/**",
          "pattern3": "/bq-auth/monitor/**"
        }
      }
    ],
    "filters": [
      {
        "name": "CircuitBreaker",
        "args": {
          "name": "circuitBreaker",
          "fallbackUri": "forward:/fallback"
        }
      }
    ]
  },
  {
    "id": "biz_route",
    "uri": "lb://bq-biz/",
    "order": 1,
    "predicates": [
      {
        "name": "Path",
        "args": {
          "pattern1": "/bq-biz/demo/**",
          "pattern2": "/bq-biz/monitor/**",
          "pattern3": "/demo/**"
        }
      }
    ]
  },
  {
    "id": "fallback_route",
    "uri": "http://localhost:9992",
    "order": 1,
    "predicates": [
      {
        "name": "Path",
        "args": {
          "pattern": "/fallback"
        }
      }
    ]
  },
  {
    "id": "test_route",
    "uri": "lb://bq-test/",
    "order": 1,
    "predicates": [
      {
        "name": "Path",
        "args": {
          "pattern1": "/test/**",
          "pattern2": "/bq-test/monitor/**"
        }
      }
    ]
  }
]

启动网关服务；

从网关bq-service-gateway处发起对bq-service-auth的JwtToken生成调用：

curl --location --request POST 'http://127.0.0.1:9992/oauth/token?scope=read&grant_type=client_credentials' \
--header 'bq-integrity: 966b52885179be9c5842074f66cdd6c6a79f67445c3a27329a401072cdc536ff' \
--header 'Authorization: Basic YXBwMDAxOmhhbzEyMw==' \

响应结果：

{
  "code": "100001",
  "msg": "通过",
  "data": {
    "access_token": "eyJraWQiOiI2ZTNjN...",
    "token_type": "Bearer",
    "scope": "read",
    "refresh_token": "eyJhbGciOiJSUz...",
    "client_id": "app001",
    "jti": "86f64939b1804c1ca5bd478a2220cdd9",
    "resources": [
  	"/auth/wx"
    ],
    "expires_in": 1800
  },
  "cost": 0
}

由此，完成了网关bq-service-gateway到bq-service-auth的服务发现；

网关bq-service-gateway再根据jwt token发起对bq-service-biz服务的调用：

curl --location 'http://localhost:9992/demo/qr' \
--header 'Authorization: Bearer eyJraWQiOiI2ZTNjN...' \
--header 'userAgent: ASas' \
--header 'bq-integrity: c999d31229e1b6a7b7b6329e0eff9b39d92389248c7cffa5d81ef910c34cfa82' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--data '{
    "code":"test123"
}'

响应结果：

{
  "code": "100001",
  "msg": "通过",
  "data": {
    "open_id": "6c241d49a18742f1a9c5715f828e17a2"
  },
  "cost": 0
}

由此，完成了网关bq-service-gateway到bq-service-biz的服务发现；

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