微服务实战项目_天机学堂01_初识项目

一.项目简述

Q:天机学堂是什么?

A:天机学堂是一个基于微服务架构的生产级在线教育项目

主要有两个端(项目已上线,可以点击查看):

• 管理后台: https://tjxt-admin.itheima.net 其核心业务主体包括老师、管理员、其他员工，核心业务围绕着老师展开

• 用户端:链接: https://tjxt-user.itheima.net/#/main/index 其核心业务主体就是学员，所有业务围绕着学员的展开

系统架构图

技术架构图

开发模式

一个企业微服务项目，往往包含数十个不同的微服务模块。参与开发的工作人员也从几人到数百人不等。 每个开发人员或者开发小组负责开发部分微服务模块，分工合作，完成整个微服务项目开发。

天机学堂项目组: 后端5人（包含1个开发组长）, 前端2人，测试2人, UI 1人，架构师1人。目前没有移动端，只有PC端。

图片中打○的是部分完成,需要继续开发;打×的是没有开发,需要从基础开发

补充:企业开发环境一般分为本地环境、测试环境、生产环境:

• 本地开发环境(loacl)：自己的电脑环境

• 测试/开发环境(test/dev)：在内网中搭建的一套大家都可以访问使用的环境

• 生产环境(prod)：最终给用户使用的环境

模拟企业开发环境

为了模拟企业中的开发环境，所以我们需要通过VMware导入linux虚拟机，该虚拟机中已经安装了课程中所需要的各种环境，包括，git、maven私服、mysql、RabbitMQ等。

二.Jenkins

首先了解这三个概念:

持续集成（Continuous Integration，CI）：
CI 是一种软件开发实践，它要求团队成员将其工作频繁地集成到共享存储库中。每次代码提交后，自动触发构建和测试过程，以确保新代码与现有代码集成，不会导致破坏或错误。CI的目标是尽早发现和解决集成问题，以减少集成阶段的错误。

持续交付（Continuous Delivery，CD）：
CD 是在CI的基础上构建的概念。它强调不仅要频繁集成代码，还要自动化部署和测试过程，以便能够随时准备好发布软件。持续交付的目标是确保在任何时候都能够生成可靠的、可部署的软件版本，并在需要时快速地交付给用户。但它并不一定要求立即部署到生产环境。

持续部署（Continuous Deployment，CD）：
持续部署是CD实践的更进一步，它要求所有通过CI和CD流程的代码变更都自动部署到生产环境，没有人工干预。这意味着经过测试的代码在通过CI和CD流水线后，自动地、立即地部署到生产环境。持续部署的目标是尽量减少发布的手动步骤，从而降低出错的可能性，并能够更迅速地将新功能、修复和改进推送到用户。

持续集成的优点

• 自动构建、发布、测试

• 降低风险

Jenkins，原名Hudson，2011年改为现在的名字 它是一个开源的实现持续集成的软件工具。

官方网站：链接: http://jenkins-ci.org/

先了解Jenkins工作流程:

1.当在idea上提交和推送代码后,会触发Gogs中Web钩子

举个例子:
gogs上配置, 也就是说当我们有代码提交到gogs, 就会触发 http://192.168.150.101:18080/gogs-webhook/?job=tjxt-dev-build

2. http://192.168.150.101:18080/gogs-webhook/?job=tjxt-dev-build对应的就是Jenkin的任务

该任务会根据推送的代码重新集成、测试和部署(先将项目打成jar包后构建docker镜像)整个项目,保持我们的虚拟机(在公司中是服务器)上的项目持续更新

项目结构:

代码规范

• 项目结构：目前企业微服务开发项目结构有两种模式

  a. 每个项目对应每一个微服务，需要创建一个Project，尽可能降低耦合

  b. 每个项目创建一个Project ，项目下的多个微服务是Project下的Module，方便管理（天机学堂采取的方式）

• 实体类规范
  a. DTO：数据传输对象，在客户端与服务端间传递数据，例如微服务之间的请求参数和返回值、前端提交的表单

  b. PO：持久层对象，与数据库表一一对应，作为查询数据库时的返回值

  c. VO：视图对象，返回给前端用于封装页面展示的数据

  d. QUERY：查询对象，一般是用于封装复杂查询条件

• 接口文档规范
  项目开发注释必不可少，而controller接口紧紧加注释还不够，最好把接口形成规范化文档。一方面方便其它微服务来查看接口，另一方面也方便自己基于接口做测试。天机学堂中采用了swagger来实现接口文档。

• 依赖注入: Spring提供了依赖注入的功能，方便我们管理和使用各种Bean，常见的方式有：

  a. 字段注入（@Autowired 或 @Resource）

  b. 构造函数注入

  c. set方法注入

配置文件

异常处理

在项目运行过程中，或者业务代码流程中，可能会出现各种类型异常，为了加以区分，我们定义了一些自定义异常对应不同场景：

在开发业务的过程中，如果出现对应类型的问题，应该优先使用这些自定义异常。

当微服务抛出这些异常时，需要一个统一的异常处理类，同样在tj-common模块中定义了：

package com.tianji.common.autoconfigure.mvc.advice;

import com.tianji.common.constants.Constant;
import com.tianji.common.domain.R;
import com.tianji.common.exceptions.CommonException;
import com.tianji.common.exceptions.DbException;
import com.tianji.common.utils.WebUtils;
import feign.FeignException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.slf4j.MDC;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.validation.BindException;
import org.springframework.validation.ObjectError;
import org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
import org.springframework.web.util.NestedServletException;

import javax.validation.ConstraintViolation;
import javax.validation.ConstraintViolationException;
import java.util.stream.Collectors;

@RestControllerAdvice
@Slf4j
public class CommonExceptionAdvice {

    @ExceptionHandler(DbException.class)
    public Object handleDbException(DbException e) {
        log.error("mysql数据库操作异常 -> ", e);
        return processResponse(e.getStatus(), e.getCode(), e.getMessage());
    }

    @ExceptionHandler(CommonException.class)
    public Object handleBadRequestException(CommonException e) {
        log.error("自定义异常 -> {} , 状态码：{}, 异常原因：{}  ",e.getClass().getName(), e.getStatus(), e.getMessage());
        log.debug("", e);
        return processResponse(e.getStatus(), e.getCode(), e.getMessage());
    }

    @ExceptionHandler(FeignException.class)
    public Object handleFeignException(FeignException e) {
        log.error("feign远程调用异常 -> ", e);
        return processResponse(e.status(), e.status(), e.contentUTF8());
    }

    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
    public Object handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException e) {
        String msg = e.getBindingResult().getAllErrors()
                .stream().map(ObjectError::getDefaultMessage)
                .collect(Collectors.joining("|"));
        log.error("请求参数校验异常 -> {}", msg);
        log.debug("", e);
        return processResponse(400, 400, msg);
    }
    @ExceptionHandler(BindException.class)
    public Object handleBindException(BindException e) {
        log.error("请求参数绑定异常 ->BindException， {}", e.getMessage());
        log.debug("", e);
        return processResponse(400, 400, "请求参数格式错误");
    }

    @ExceptionHandler(NestedServletException.class)
    public Object handleNestedServletException(NestedServletException e) {
        log.error("参数异常 -> NestedServletException，{}", e.getMessage());
        log.debug("", e);
        return processResponse(400, 400, "请求参数异常");
    }

    @ExceptionHandler(ConstraintViolationException.class)
    public Object handViolationException(ConstraintViolationException e) {
        log.error("请求参数异常 -> ConstraintViolationException, {}", e.getMessage());

        return processResponse( HttpStatus.OK.value(), HttpStatus.BAD_REQUEST.value(),
                e.getConstraintViolations().stream().map(ConstraintViolation::getMessage).distinct().collect(Collectors.joining("|"))
                );
    }

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public Object handleRuntimeException(Exception e) {
        log.error("其他异常 uri : {} -> ", WebUtils.getRequest().getRequestURI(), e);
        return processResponse(500, 500, "服务器内部异常");
    }

    private Object processResponse(int status, int code, String msg){
        // 1.标记响应异常已处理（避免重复处理）
        WebUtils.setResponseHeader(Constant.BODY_PROCESSED_MARK_HEADER, "true");
        // 2.如果是网关请求，http状态码修改为200返回，前端基于业务状态码code来判断状态
        // 如果是微服务请求，http状态码基于异常原样返回，微服务自己做fallback处理
        return WebUtils.isGatewayRequest() ?
                R.error(code, msg).requestId(MDC.get(Constant.REQUEST_ID_HEADER))
                : ResponseEntity.status(status).body(msg);
    }
}

需要说明的是:

@RestControllerAdvice 是 Spring Boot 中用于全局处理异常的注解。它是在 Spring MVC 中的 @ControllerAdvice 注解的基础上，专门用于处理 RESTful 服务的异常情况。

在一个 Spring Boot 应用中，@RestControllerAdvice 注解的类可以包含多个被 @ExceptionHandler 注解修饰的方法，这些方法用于处理不同类型的异常。当在控制器（@RestController 注解的类或方法）中抛出异常时，@RestControllerAdvice 注解的类中匹配的异常处理方法会被调用，从而实现全局异常处理的功能。

三.模拟真实业务:紧急bug修复和代码阅读

1.BUG复现

使用Jack登录,能删除自己购买的课程（订单）; 使用Rose登录,不能够删除自己的购买的课程;

2.分析

阅读代码

如果是我们自己写的代码，肯定很容易找到业务入口、整个业务线路。但现在我们是接手他人项目，所以只能通过其它途径来梳理业务：

1. 如果开发业务的同事还在，直接与开发该业务的同事交流

2. 如果开发者已离职，可以查看相关接口文档

3. 如果没有文档，也可以查看前端请求，顺藤摸瓜

3.根据流程找到bug出处(很重要的思路)

1. 找到到请求入口:在企业内开发，我们是接手他人代码，可以通过交流弄清楚入口。否则就只能通过前端入手。

2. 理清请求链路:找到入口后，先总览项目结构，弄清楚前端请求如何抵达微服务，经过了哪些地方，这对解决BUG会有帮助。

3. 紧跟主线:源码非常繁杂，不要试图弄清楚每一个细枝末节。紧跟业务主线，先梳理整体脉络，形成整体业务流程图。

4. 步步深入:最后，基于业务场景，定位核心问题点，抽丝剥茧，展开看来阅读细节，寻找问题所在。

我们可以根据流程思路按照之前我们的环境部署方案，api.tianji.com这个域名会被解析到192.168.150.101这个地址，然后被Nginx反向代理到网关微服务。而网关则会根据请求路径和路由规则，把请求再路由到具体微服务。这里请求路径以/ts开头，对应的微服务是trade-service，也就是交易微服务。这样，整个请求链路就比较清楚了：

通过我们的分析，请求的入口是tj-trade服务下的deleteOrder()接口

4.分析找到出错接口后,就可以使用debug来调试,找出具体出错的代码了

部署本地服务

1.debug启动本地tj-trade服务(注意:配置走local环境)

2.让测试环境网关路由到本地，只需要在本地启动服务，然后将测试环境的tj-trade服务权重设置为0或者停止

权重设置为0:

停止服务:

docker stop tj-trade

使用我们本地的微服务后,就可以使用断点调试了:

1.在OrderServiceImpl的deleteOrder方法加断点

2.分别使用Rose和Jack登录删除自己的订单

3.我们发现当是Rose登录时候,进入到了if里面, Rose的userId是129

4.userId使用的是包装类型Long, 当值>128时候,不能用！=判断是否相等了

具体来说,Long类型中使用了享元的机制,当数字在[-128,127]之间,Long是同一个对象即范围内的整数值都是缓存中的同一个实例,故jack删除订单会显示删除成功,而rose在范围之外,使用==对比的是两个对象的地址,故返回不能删除他人的订单

5.解决BUG

四.测试和部署

测试流程

1. 本地单元测试:以代码块、方法作为测试的最小单元，测试基本功能是否健康
2. 本地接口测试:在本地测试整个接口是否按照预期方式运行。一般可以采用Swagger或者PostMan来测试
3. 组件测试:如果业务跨多个微服务，则需要与多微服务组件联合来做组件测试
4. 开发环境联调: 最后，将项目部署到开发环境，做前后端联调。然后做测试环境、预发布环境联调

部署

最后，测试没有问题，我们就可以将代码部署到测试环境去了。

我们在Jenkins中配置了web钩子，代码推送后自动触发构建。不过需要注意的是，默认情况下我们推送的代码不管是哪个分支都会触发构建，而且构建默认是基于lesson-init分支，需要重新配置。

五.代码阅读-获取登录用户

我们在解决订单bug的时候看到了一行代码： Long userId = UserContext.getUser() 那么，这是从哪里获取用户信息呢？

1.实现思路

天机学堂是基于JWT实现登录的，登录信息就保存在请求头的token中。因此要获取当前登录用户，只要获取请求头，解析其中的token即可。

但是，每个微服务都可能需要登录用户信息，在每个微服务都做token解析就属于重复编码了。因此我们的把token解析的行为放到了网关中，然后由网关把用户信息放入请求头，传递给下游微服务。

每个微服务要从请求头拿出用户信息，在业务中使用，也比较麻烦，所以我们定义了一个HandlerInterceptor，拦截进入微服务的请求，并获取用户信息，存入UserContext（底层基于ThreadLocal）这样后续的业务处理时就能直接从UserContext中获取用户了：

2.网关鉴权

接下来我们一起来看看具体实现的代码。

首先是网关登录校验、传递用户信息的逻辑，tj-gateway中的AccountAuthFilter：

可以看到，网关将登录的用户信息放入请求头中传递到了下游的微服务。因此，我们只要在微服务中获取请求头，即可拿到登录的用户信息。

3.用户信息上下文

然后是微服务中的获取请求头中的用户信息的拦截器。由于这个拦截器在每个微服务中都需要，与其重复编写，不如抽取到一个模块中。

所以在tj-auth模块中，有一个tj-auth-resource-sdk模块，已经把拦截器定义好了:

具体代码如下：

@Slf4j
    public class UserInfoInterceptor implements HandlerInterceptor {

        @Override
        public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
            // 1.尝试获取头信息中的用户信息
            String authorization = request.getHeader(JwtConstants.USER_HEADER);
            // 2.判断是否为空
            if (authorization == null) {
                return true;
            }
            // 3.转为用户id并保存到UserContext中
            try {
                Long userId = Long.valueOf(authorization);
                UserContext.setUser(userId);
                return true;
            } catch (NumberFormatException e) {
                log.error("用户身份信息格式不正确，{}, 原因：{}", authorization, e.getMessage());
                return true;
            }
        }

        @Override
        public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
            // 清理用户信息
            UserContext.removeUser();
        }
    }

在这个拦截器中，获取到用户信息后保存到了UserContext中，这是一个基于ThreadLocal的工具，可以确保不同的请求之间互不干扰，避免线程安全问题发生

4.小结

梳理一下，登录信息传递的过程是这样的：

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-797824.html

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