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《Spring Cloud、Nginx高并发核心编程》源码

更新：2022-01-17
大小：3.07 MB
类别：核心编程
作者：尼恩
出版：机械工业出版社
格式：PDF

资源介绍
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本书从动态代理模式、Reactor模式、三大限流策略等知识入手，深入浅出地剖析Spring Cloud+Nginx系统架构的核心原理以及Web高并发开发。全书从基础设计模式和基础原理出发，理论与实战相结合，系统和详尽地介绍Spring Cloud + Nginx高并发核心编程。

本书共10章，前6章剖析Feign高并发RPC的底层原理，解析Hystrix高性能配置的核心选项，阐述Hystrix滑动窗口的核心原理。后4章介绍Nginx的核心原理及其配置，并结合秒杀场景实现Spring Cloud秒杀、Spring Cloud+Nginx Lua秒杀，为广大Java开发者提供一个全面学习高并发开发的实战案例。这些知识为广大的Java工程师解决日常在后台开发中遇到的高并发、高性能问题打下坚实的技术基础。

封面图

前言
第1章 Spring Cloud+Nginx 高并发核心编程的学习准备 ........................ 1
1.1 Spring Cloud+Nginx架构的主要组件 ......................................... 1
1.2 Spring Cloud和Spring Boot的版本选择 .............................................. 3
1.3 Spring Cloud微服务开发所涉及的中间件..................................... 4
1.4 Spring Cloud微服务开发和自验证环境 .................................................... 6
1.4.1 开发和自验证环境的系统选项和环境变量配置.......................................... 6
1.4.2 使用Fiddler工具抓包和查看报文....................................................... 7
1.5 crazy-springcloud微服务开发脚手........................................................ 9
1.6 以秒杀作为Spring Cloud+Nginx的实战案例 ............................................. 10
第2章 Spring Cloud入门实战 ...................................................... 12
2.1 Eureka服务注册与发现 .................................................... 13
2.1.1 什么是服务注册与发现 ......................................................... 13
2.1.2 Eureka Server注册中心 ......................................................... 14
2.1.3 服务提供者的创建和配置 ......................................................... 19
2.1.4 服务提供者的续约（心跳） ....................................................... 22
2.1.5 服务提供者的健康状态 ............................................................ 24
2.1.6 Eureka自我保护模式与失效Provider的快速剔除 .................................... 28
2.2 Config配置中心 ............................................................... 32
2.2.1 config-server服务端组件 .......................................................... 32
2.2.2 config-client客户端组件 .......................................................... 35
2.3 微服务的RPC远程调用 ................................................................ 36
2.3.1 RESTful风格简介 ....................................................... 36
2.3.2 RestTemplate远程调用 ............................................................ 37
2.3.3 Feign远程调用 ................................................................... 38
2.4 Feign+Ribbon实现客户端负载均衡 .................................................... 40
2.4.1 Spring Cloud Ribbon基础 ......................................................... 41
2.4.2 Spring Cloud Ribbon的负载均衡策略 ............................................... 43
2.4.3 Spring Cloud Ribbon的常用配置 ................................................... 45
2.5 Feign+Hystrix实现RPC调用保护 ...................................................... 50
2.5.1 Spring Cloud Hystrix失败回退 ..................................................... 51
2.5.2 分布式系统面临的雪崩难题 ........................................................ 55
2.5.3 Spring Cloud Hystrix熔断器 ...................................................... 56
第3章 Spring Cloud RPC远程调用核心原理 .................................................. 61
3.1 代理模式与RPC客户端实现类 ............................................................ 61
3.1.1 客户端RPC远程调用实现类的职责 ................................................. 61
3.1.2 简单的RPC客户端实现类 ........................................................ 63
3.1.3 从基础原理讲起：代理模式与RPC客户端实现类 ......................................... 67
3.1.4 使用动态代理模式实现RPC客户端类 ............................................. 70
3.1.5 JDK动态代理机制的原理 ........................................ 74
3.2 模拟Feign RPC动态代理的实现 ....................................................... 77
3.2.1 模拟Feign的方法处理器MethodHandler ................................................. 78
3.2.2 模拟Feign的调用处理器InvocationHandler ...................................... 80
3.2.3 模拟Feign的动态代理RPC的执行流程 ................................................. 83
3.2.4 模拟动态代理RPC远程调用的测试 .................................................. 83
3.2.5 Feign弹性RPC客户端实现类 ....................................................... 85
3.3 Feign弹性RPC客户端的重要组件 ................................................... 86
3.3.1 演示用例说明 ................................................................. 86
3.3.2 Feign的动态代理RPC客户端实例 .................................................... 88
3.3.3 Feign的调用处理器InvocationHandler .......................................... 89
3.3.4 Feign的方法处理器MethodHandler ............................................... 91
3.3.5 Feign的客户端组件 ........................................................... 94
3.4 Feign的RPC动态代理实例的创建流程 ........................................ 97
3.4.1 Feign的整体运作流程 ............................................................. 98
3.4.2 RPC动态代理容器实例的FactoryBean工厂类 .......................................... 99
3.4.3 Feign.Builder建造者容器实例 ...................................................... 102
3.4.4 默认的RPC动态代理实例的创建流程 ................................................. 105
3.4.5 Contract远程调用协议规则类 .................................................. 108
3.5 Feign远程调用的执行流程 ............................................................ 110
3.5.1 与FeignInvocationHandler相关的远程调用执行流程 ................................... 110
3.5.2 与HystrixInvocationHandler相关的远程调用执行流程 ................................. 111
3.5.3 Feign远程调用的完整流程及其特性 ............................................. 114
3.6 HystrixFeign动态代理实例的创建流程 ............................................ 115
3.6.1 HystrixFeign.Builder建造者容器实例 .......................................... 115
3.6.2 配置HystrixFeign.Builder建造者容器实例 ...................................... 116
3.7 feign.Client客户端容器实例 ................................................... 117
3.7.1 装配LoadBalancerFeignClient负载均衡容器实例 ................................ 117
3.7.2 装配ApacheHttpClient负载均衡容器实例 .......................................... 119
3.7.3 装配OkHttpClient负载均衡容器实例 ............................................... 121
3.7.4 装配Client.Default负载均衡容器实例 ................................ 122
第4章 RxJava响应式编程框架 ........................................................ 124
4.1 从基础原理讲起：观察者模式 ...................................................... 124
4.1.1 观察者模式的基础原理 ......................................................... 124
4.1.2 观察者模式的经典实现 ....................................................... 125
4.1.3 RxJava中的观察者模式 ....................................................... 127
4.1.4 RxJava的不完整回调.......................................................... 130
4.1.5 RxJava的函数式编程....................................................... 132
4.1.6 RxJava的操作符............................................................ 134
4.2 创建型操作符 ................................................................... 134
4.2.1 just操作符 ............................................................... 135
4.2.2 from操作符 .............................................................. 135
4.2.3 range操作符 ............................................................. 136
4.2.4 interval操作符 .............................................................. 137
4.2.5 defer操作符 .......................................................... 138
4.3 过滤型操作符 ............................................................... 139
4.3.1 filter操作符 ............................................................ 139
4.3.2 distinct操作符 .......................................................... 140
4.4 转换型操作符 ............................................................... 141
4.4.1 map操作符 ................................................................ 141
4.4.2 flatMap操作符 ............................................................ 142
4.4.3 scan操作符 ................................................... 144
4.5 聚合操作符 ..............................................................146
4.5.1 count操作符 .................................................... 146
4.5.2 reduce操作符 ......................................................... 147
4.6 其他操作符 .................................................................. 149
4.6.1 take操作符 ............................................................. 149
4.6.2 window操作符 .................................................................. 150
4.7 RxJava的Scheduler调度器................................................. 153
4.8 背压 ........................................................................ 155
4.8.1 什么是背压问题 ............................................................... 155
4.8.2 背压问题的几种应对模式 ...................................................... 158
第5章 Hystrix RPC保护的原理 ....................................................... 162
5.1 RPC保护的目标 ................................................................. 162
5.2 HystrixCommand简介 ............................................................ 162
5.2.1 HystrixCommand的使用 ........................................................ 163
5.2.2 HystrixCommand的配置内容和方式 .............................................. 166
5.3 HystrixCommand命令的执行方法 ................................................. 168
5.3.1 execute()方法 ................................................................ 168
5.3.2 queue()方法 .................................................................. 170
5.3.3 observe()方法 ........................................................... 172
5.3.4 toObservable()方法 ............................................................. 173
5.3.5 HystrixCommand的执行方法之间的关系 ............................................. 175
5.4 RPC保护之舱壁模式 ............................................................... 176
5.4.1 什么是舱壁模式 ................................................................. 176
5.4.2 Hystrix线程池隔离 .............................................................. 178
5.4.3 Hystrix线程池隔离配置 .......................................................... 182
5.4.4 Hystrix信号量隔离 .............................................................. 184
5.5 RPC保护之熔断器模式 .............................................................. 188
5.5.1 熔断器状态变化的演示实例 ....................................................... 189
5.5.2 熔断器和滑动窗口的配置属性 ..................................................... 193
5.5.3 Hystrix命令的执行流程 .......................................................... 198
5.6 RPC监控之滑动窗口的实现原理 ...................................................... 199
5.6.1 Hystrix健康统计滑动窗口的模拟实现............................................... 200
5.6.2 Hystrix滑动窗口的核心实现原理 ................................................ 205
第6章微服务网关与用户身份识别 ....................................................... 210
6.1 Zuul的基础使用 .................................................................. 211
6.2 创建Zuul网关服务 .............................................................. 211
6.2.1 Zuul路由规则配置 ............................................................ 212
6.2.2 过滤敏感请求头部 ............................................................ 214
6.2.3 路径前缀的处理 .............................................................. 215
6.3 Zuul过滤器 .................................................................... 216
6.3.1 Zuul网关的过滤器类型 ....................................................... 216
6.3.2 实战：用户的黑名单过滤 ..................................................... 217
6.4 Spring Security原理和实战 ..................................................... 221
6.4.1 Spring Security核心组件 ..................................................... 221
6.4.2 Spring Security的请求认证处理流程 ........................................... 224
6.4.3 基于数据源的认证流程 ........................................................ 231
6.5 JWT+Spring Security进行网关安全认证 .............................................. 237
6.5.1 JWT安全令牌规范详解 ........................................................... 238
6.5.2 JWT+Spring Security认证处理流程 .......................................... 243
6.5.3 Zuul网关与UAA微服务的配合 ................................................ 250
6.5.4 使用Zuul过滤器添加代理请求的用户标识 ................................................... 254
6.6 服务提供者之间的会话共享关系 .................................................... 256
6.6.1 分布式Session的起源和实现方案 ......................................... 257
6.6.2 Spring Session的核心组件和存储细节 .............................................. 258
6.6.3 Spring Session的使用和定制..................................................... 259
6.6.4 通过用户身份标识查找Session ID ..................................... 261
6.6.5 查找或创建分布式Session ....................................................... 263
6.6.6 加载高速访问数据到分布式Session ......................................... 265
第7章 Nginx/OpenResty详解 ...................................................... 268
7.1 Nginx简介 ...................................................................... 268
7.1.1 正向代理与反向代理 ................................................... 269
7.1.2 Nginx的启动与停止 ......................................................... 270
7.1.3 Nginx的启动命令和参数详解 .................................................. 271
7.1.4 Linux下OpenResty的启动、停止脚本 ................................................. 271
7.1.5 Windows下OpenResty的启动、停止脚本 ............................................... 273
7.2 Nginx的核心原理 ............................................................. 274
7.2.1 Reactor模型 ........................................................... 274
7.2.2 Nginx的两类进程 ..................................................................... 275
7.2.3 Nginx的模块化设计 ............................................................. 276
7.2.4 Nginx配置文件上下文结构 ....................................................... 278
7.2.5 Nginx的请求处理流程 ................................................... 280
7.2.6 HTTP请求处理的11个阶段 ................................................. 281
7.3 Nginx的基础配置 ......................................................... 286
7.3.1 events事件驱动配置 ................................................. 286
7.3.2 虚拟主机配置 .............................................................. 287
7.3.3 错误页面配置 ........................................................... 289
7.3.4 长连接相关配置 ............................................................. 290
7.3.5 访问日志配置 .................................................... 290
7.3.6 Nginx核心模块内置变量 ........................................... 291
7.4 location路由规则配置详解 ................................................... 293
7.4.1 location语法详解 ....................................................... 293
7.4.2 常用的location路由配置 ................................................... 296
7.5 Nginx的rewrite模块指令 .......................................................... 297
7.5.1 set指令 .................................................................. 298
7.5.2 rewrite指令 ............................................................... 298
7.5.3 if条件指令 ............................................................ 301
7.5.4 add_header指令 ............................................................... 303
7.5.5 指令的执行顺序 ........................................................... 304
7.6 反向代理与负载均衡配置 ............................................... 305
7.6.1 演示环境说明 ................................................. 305
7.6.2 proxy_pass反向代理指令 ............................................... 306
7.6.3 proxy_set_header请求头设置指令 ................................... 308
7.6.4 upstream上游服务器组 ......................................................... 309
7.6.5 upstream的上游服务器配置 ........................................... 311
7.6.6 upstream的负载分配方式 .................................................... 313
第8章 Nginx Lua编程 ............................................................ 315
8.1 Nginx Lua编程的主要应用场景 ................................................ 315
8.2 Nginx Lua编程简介 ....................................................... 315
8.2.1 ngx_lua简介 ....................................................... 315
8.2.2 Nginx Lua项目的创建 .................................................... 316
8.2.3 Lua项目的工程结构 ....................................................... 317
8.2.4 Lua项目的启动 .......................................................... 318
8.3 Lua开发基础 .............................................................. 319
8.3.1 Lua模块的定义和使用 ........................................................... 319
8.3.2 Lua模块的使用 ................................................................. 320
8.3.3 Lua的数据类型 ................................................................. 322
8.3.4 Lua的字符串 ................................................................. 325
8.3.5 Lua的数组容器 ............................................................. 326
8.3.6 Lua的控制结构 ...................................................... 328
8.3.7 Lua的函数定义 ............................................................ 331
8.3.8 Lua的面向对象编程 ........................................................ 332
8.4 Nginx Lua编程基础 ............................................................ 333
8.4.1 Nginx Lua的执行原理 ................................................. 334
8.4.2 Nginx Lua的配置指令 ...................................................... 335
8.4.3 Nginx Lua的内置常量和变量 .............................................. 339
8.5 Nginx Lua编程实例 ........................................................... 341
8.5.1 Lua脚本获取URL中的参数 ....................................................... 341
8.5.2 Nginx Lua的内置方法 ..................................................... 342
8.5.3 通过ngx.header设置HTTP响应头 ........................................ 344
8.5.4 Lua访问Nginx变量 .......................................................... 347
8.5.5 Lua访问请求上下文变量 ..................................................... 349
8.6 重定向与内部子请求 ................................................................ 350
8.6.1 Nginx Lua内部重定向 ........................................................ 350
8.6.2 Nginx Lua外部重定向 ..................................................... 352
8.6.3 ngx.location.capture子请求 .............................................. 355
8.6.4 ngx.location.capture_multi并发子请求 .......................................359
8.7 Nginx Lua操作Redis .......................................................... 361
8.7.1 Redis的CRUD基本操作 ......................................................... 361
8.7.2 实战：封装一个操作Redis的基础类 ............................................. 364
8.7.3 在Lua中使用Redis连接池 .......................................................... 367
8.8 Nginx Lua编程实战案例 ............................................................... 369
8.8.1 Nginx+Redis进行分布式访问统计 .................................................... 369
8.8.2 Nginx+Redis+Java容器实现高并发访问 ............................................. 370
8.8.3 Nginx+Redis实现黑名单拦截 ...................................................... 375
8.8.4 使用Nginx Lua共享内存 ........................................................ 378
第9章限流原理与实战 ................................................................. 380
9.1 限流策略原理与参考实现 ................................................... 380
9.1.1 3种限流策略：计数器、漏桶和令牌桶 ........................................... 380
9.1.2 计数器限流原理和Java参考实现 ................................................ 381
9.1.3 漏桶限流原理和Java参考实现 .................................................. 384
9.1.4 令牌桶限流原理和Java参考实现 ................................................ 386
9.2 分布式计数器限流 .............................................................. 390
9.2.1 实战：Nginx Lua分布式计数器限流 ............................................. 390
9.2.2 实战：Redis Lua分布式计数器限流 ........................................... 394
9.3 Nginx漏桶限流详解 .................................................. 397
9.4 实战：分布式令牌桶限流 ....................................................... 399
9.4.1 分布式令牌桶限流Lua脚本 .................................................... 399
9.4.2 Java分布式令牌桶限流 .................................................... 402
9.4.3 Java分布式令牌桶限流的自验证 ......................................... 406
第10章 Spring Cloud+Nginx秒杀实战 ............................................. 409
10.1 秒杀系统的业务功能和技术难点 ............................................. 409
10.1.1 秒杀系统的业务功能 ............................................ 409
10.1.2 秒杀系统面临的技术难题 ............................................... 410
10.2 秒杀系统的系统架构 ................................................. 411
10.2.1 秒杀的分层架构 ..................................................... 411
10.2.2 秒杀的限流架构 ..................................................... 413
10.2.3 秒杀的分布式锁架构 ................................................. 414
10.2.4 秒杀的削峰架构 ................................................... 415
10.3 秒杀业务的参考实现 .............................................. 416
10.3.1 秒杀的功能模块和接口设计 ........................................... 416
10.3.2 数据表和PO实体类设计 .................................................... 420
10.3.3 使用分布式ID生成器 ...................................................... 423
10.3.4 秒杀的控制层设计 ....................................................... 424
10.3.5 service层逻辑：获取秒杀令牌 ........................................... 426
10.3.6 service层逻辑：执行秒杀下单 ........................................... 429
10.3.7 秒杀的Lua脚本设计 ................................................... 434
10.3.8 BusinessException定义 ................................................... 436
10.4 Zuul内部网关实现秒杀限流 ......................................... 439
10.5 Nginx高性能秒杀和限流 ...................................... 444
10.5.1 Lua脚本：获取秒杀令牌 ................................................. 445
10.5.2 Lua脚本：执行令牌桶限流 ........................................... 448