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SpringCloud項目開發入門指南

標簽：

Spring Cloud 微服務

概述

本文详细介绍了Spring Cloud项目开发的相关内容，涵盖了项目搭建、服务发现与注册、服务调用与负载均衡、配置中心的使用以及常用组件的应用，帮助读者更好地理解和使用Spring Cloud进行微服务架构的开发。

1. Spring Cloud简介

1.1 什么是Spring Cloud

Spring Cloud是一系列框架的有序集合，它简化了分布式系统中常见模式的实现，例如配置管理、服务发现、断路器、路由、微服务架构、命令模式、数据分区和全局锁等。Spring Cloud并未提供新的服务，而是将现有的多种框架整合在一起，以提供简单的方式实现分布式系统。

1.2 Spring Cloud的主要组件

Spring Cloud包含了许多组件，其中一些主要的组件包括：

Eureka：服务注册与发现。
Ribbon：客户端负载均衡。
Feign：声明式服务调用。
Hystrix：服务容错。
Zuul：路由与API网关。
Spring Cloud Config：配置中心。

示例代码：

// 使用Eureka注册服务实例
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class ServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceApplication.class, args);
    }
}

1.3 Spring Cloud的优势与应用场景

Spring Cloud的优势在于它简化了微服务架构中各种复杂问题的处理，使得开发人员能够专注于业务逻辑的实现。

简化开发：提供了一套完整的服务治理解决方案，大大简化了开发过程。
服务高可用：提供了服务容错和负载均衡机制，提高了系统的可用性。
分布式配置：通过配置中心可以实现配置的集中化管理，并支持动态刷新配置。
易于扩展：提供了丰富的插件和扩展点，方便开发者根据需求进行自定义。

应用场景包括但不限于：

电商系统：提供高可用的服务，支持大规模并发访问。
金融系统：保证交易的高可靠性和实时性。
物流系统：实现地理位置和库存信息的实时同步。
互联网应用：支持动态扩展和灵活的服务路由。

2. Spring Cloud项目搭建

2.1 准备环境与工具

要开发一个Spring Cloud项目，首先需要准备以下环境和工具：

JDK：建议使用JDK 1.8或更高版本。
IntelliJ IDEA 或 Eclipse：选择一个你熟悉的开发工具。
Maven：Spring Cloud项目依赖管理主要通过Maven实现。
Spring Boot：Spring Cloud是基于Spring Boot构建的，因此需要安装Spring Boot版本。

2.2 创建Spring Boot父工程

创建Spring Cloud项目第一步是建立一个父工程。父工程用于管理子项目的依赖和配置。以下是创建父工程的具体步骤：

创建父工程目录：

mkdir spring-cloud-parent
cd spring-cloud-parent

初始化父工程的pom.xml：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
   <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
   <packaging>pom</packaging>
   <modules>
       <module>spring-cloud-demo</module>
   </modules>
</project>

创建子模块：
在父工程目录下创建一个子模块，用于后续开发具体的Spring Cloud应用。
```
mkdir spring-cloud-demo
cd spring-cloud-demo
```

2.3 添加Spring Cloud依赖

在子模块的pom.xml文件中添加Spring Cloud相关的依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Hoxton.SR8</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

通过上述配置，完成了Spring Cloud项目的基础搭建。

3. 服务发现与注册

3.1 Eureka服务注册与发现

Eureka是Netflix公司开源的一个服务注册与发现组件。在微服务架构中，服务注册与发现是必不可少的一环。Eureka作为一个服务注册中心，允许服务实例注册、注销和查找服务。

3.2 配置与启动Eureka服务器

Eureka服务器是一个单独的微服务，用于管理其他微服务的注册与发现。以下是配置并启动Eureka服务器的步骤：

创建Eureka服务器工程：
```
mkdir eureka-server
cd eureka-server
```

初始化Eureka服务的pom.xml文件：

<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>eureka-server</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

配置application.yml：
配置Eureka服务器的基本设置，例如端口、服务注册地址等。

server:
 port: 8761
eureka:
 instance:
   hostname: localhost
 client:
   registerWithEureka: false
   fetchRegistry: false
   serviceUrl:
     defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

启动Eureka服务器：
创建一个Spring Boot启动类并启动服务。

package com.example.eurekaserver;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);
   }
}

示例代码：

// 启动Eureka服务器
@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);
    }
}

3.3 创建服务并向Eureka注册

在实际的微服务架构中，服务需要向Eureka服务器注册自己的信息，以便其他服务能够发现和调用。以下是创建一个服务并向Eureka注册的步骤：

创建服务工程：

mkdir service-provider
cd service-provider

初始化服务工程的pom.xml文件：

<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>service-provider</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

配置application.yml：
配置服务的端口和Eureka服务器地址。

server:
 port: 8081
spring:
 application:
   name: service-provider
eureka:
 client:
   service-url:
     defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

创建服务类并启动服务：
创建一个简单的REST服务，并启动服务。

package com.example.serviceprovider;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ServiceProviderApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);
   }
}

@RestController
class ProviderController {
   @GetMapping("/greet")
   public String greet() {
       return "Hello from service provider!";
   }
}

示例代码：

// 启动服务并注册到Eureka
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class ServiceProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);
    }
}

4. 服务调用与负载均衡

4.1 使用Ribbon实现客户端负载均衡

Ribbon是一个客户端负载均衡工具，可以在客户端实现服务间的负载均衡。Ribbon通过在客户端实现负载均衡逻辑，使客户端能够动态地选择服务实例。

添加Ribbon依赖：
在服务工程的pom.xml文件中添加Ribbon依赖。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>

配置Ribbon：
在服务工程的application.yml文件中配置Ribbon。

spring:
 application:
   name: service-provider
eureka:
 client:
   service-url:
     defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
ribbon:
 eureka:
   enabled: true

实现服务调用：
在服务消费方实现调用服务提供方的功能。

package com.example.serviceconsumer;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClient;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@RibbonClient(name = "service-provider", configuration = RibbonConfiguration.class)
public class ServiceConsumerApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
   }

   @Bean
   public RestTemplate restTemplate() {
       return new RestTemplate();
   }
}

class RibbonConfiguration {
   // 可以自定义负载均衡策略
}

示例代码：

// 使用Ribbon调用服务
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
@RibbonClient(name = "service-provider")
public class ServiceConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

4.2 Feign声明式服务调用

Feign是一个声明式WebService客户端，它使得编写Web服务客户端变得非常简单。它支持所有Spring Cloud支持的注解，如@RequestMapping等。

添加Feign依赖：
在服务工程的pom.xml文件中添加Feign依赖。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

配置Feign：
在服务工程的application.yml文件中配置Feign。

spring:
 application:
   name: service-consumer
eureka:
 client:
   service-url:
     defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

实现Feign客户端：
使用Feign的注解实现服务调用。

package com.example.serviceconsumer;

import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@FeignClient(name = "service-provider")
public interface ProviderClient {
   @GetMapping("/greet")
   String greet();
}

调用Feign客户端：
在服务消费类中调用Feign客户端。

package com.example.serviceconsumer;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
public class ServiceConsumerApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
   }

   @Autowired
   private ProviderClient providerClient;

   @RestController
   class ConsumerController {
       @GetMapping("/greet")
       public String greet() {
           return providerClient.greet();
       }
   }
}

示例代码：

// 使用Feign调用服务
@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class ServiceConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
    }
}

4.3 配置与测试服务调用

服务调用的测试可以分为两部分：服务提供方和服务消费方。

启动服务提供方：
启动之前创建的服务提供方工程。
```
mvn spring-boot:run
```
启动服务消费方：
启动之前创建的服务消费方工程。
```
mvn spring-boot:run
```
测试服务调用：
访问服务消费方的/greet接口，查看服务调用结果。
```
http://localhost:8082/greet
```

示例代码：

// 测试服务调用
@RestController
class ConsumerController {
    @Autowired
    private ProviderClient providerClient;

    @GetMapping("/greet")
    public String greet() {
        return providerClient.greet();
    }
}

5. 配置中心

5.1 使用Spring Cloud Config实现配置中心

Spring Cloud Config提供了一个集中化的配置服务器，可以将配置文件存储在Git或本地文件系统中，服务端负责存储和管理配置文件，客户端则从服务端获取相应的配置信息。

5.2 配置服务端与客户端

配置中心的服务端和客户端分别完成不同的功能。

创建配置中心服务端工程：
```
mkdir config-server
cd config-server
```

初始化服务端工程的pom.xml文件：

<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>config-server</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-config-server</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

配置application.yml：
配置服务端的基本信息。

server:
 port: 8888
spring:
 cloud:
   config:
     server:
       git:
         uri: https://github.com/yourusername/yourrepo
         username: yourusername
         password: yourpassword

启动配置中心服务端：
创建一个Spring Boot启动类并启动服务。

package com.example.configserver;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.config.server.EnableConfigServer;

@SpringBootApplication
@EnableConfigServer
public class ConfigServerApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(ConfigServerApplication.class, args);
   }
}

示例代码：

// 启动配置中心服务端
@EnableConfigServer
@SpringBootApplication
public class ConfigServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConfigServerApplication.class, args);
    }
}

5.3 动态刷新配置

Spring Cloud Config支持配置的动态刷新，可以通过请求/actuator/refresh接口来刷新配置。

添加Actuator依赖：
在服务端的pom.xml文件中添加Actuator依赖。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

配置Actuator：
在服务端的application.yml文件中开启Actuator的刷新功能。

management:
 endpoints:
   web:
     exposure:
       include: "*"
 endpoint:
   refresh:
     enabled: true

创建配置客户端工程：
```
mkdir config-client
cd config-client
```

初始化客户端工程的pom.xml文件：

<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>config-client</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

配置客户端的application.yml：
配置客户端的基本信息。

spring:
 application:
   name: config-client
 cloud:
   config:
     uri: http://localhost:8888

启动配置客户端：
创建一个Spring Boot启动类并启动服务。

package com.example.configclient;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;

@SpringBootApplication
public class ConfigClientApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(ConfigClientApplication.class, args);
   }

   @RefreshScope
   class ConfigClientController {
       // 配置客户端逻辑
   }
}

示例代码：

// 启动配置客户端
@RefreshScope
@SpringBootApplication
public class ConfigClientApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConfigClientApplication.class, args);
    }
}

测试动态刷新配置：
当配置中心的配置发生变更时，通过请求/actuator/refresh接口刷新客户端的配置。
```
curl -X POST http://localhost:8083/actuator/refresh
```

示例代码：

// 测试动态刷新配置
@RestController
class ConfigClientController {
    @RefreshScope
    @GetMapping("/refresh")
    public String refresh() {
        return "Config refreshed";
    }
}

6. 其他常用组件介绍

6.1 Zuul路由与API网关

Zuul是Netflix开源的一个路由和服务端过滤器，它负责拦截进入的请求并决定是否将请求转发到其他服务。

添加Zuul依赖：
在服务工程的pom.xml文件中添加Zuul依赖。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
</dependency>

配置Zuul路由：
在服务工程的application.yml文件中配置Zuul路由。

server:
 port: 8080
spring:
 application:
   name: api-gateway
 cloud:
   config:
     uri: http://localhost:8888
zuul:
 routes:
   service-provider:
     path: /provider/**
     url: http://localhost:8081

启动API网关：
创建一个Spring Boot启动类并启动服务。

package com.example.apigateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableZuulProxy
public class ApiGatewayApplication {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
   }
}

示例代码：

// 启动API网关
@EnableEurekaClient
@EnableZuulProxy
@SpringBootApplication
public class ApiGatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
    }
}

6.2 Hystrix服务容错

Hystrix是一个用于处理延迟和容错的开源库，旨在隔离依赖的外部系统和服务的失败，防止失败扩散。Spring Cloud整合了Hystrix，提供了断路器功能。

添加Hystrix依赖：
在服务工程的pom.xml文件中添加Hystrix依赖。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

配置Hystrix：
在服务工程的application.yml文件中配置Hystrix。

spring:
 application:
   name: service-provider
eureka:
 client:
   service-url:
     defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
hystrix:
 command:
   default:
     execution:
       isolation:
         thread:
           timeoutInMilliseconds: 2000

实现服务容错：
在服务类中使用Hystrix命令。

package com.example.serviceprovider;

import com.netflix.hystrix.HystrixCommand;
import com.netflix.hystrix.HystrixCommandGroupKey;
import com.netflix.hystrix.HystrixCommandKey;
import com.netflix.hystrix.HystrixCommandProperties;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.concurrent.ExecutionException;

@RestController
public class ProviderController {

   @GetMapping("/greet")
   public String greet() {
       try {
           return new HystrixCommand<String>(HystrixCommandKey.Factory.asKey("myCommand"),
                   HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("myGroup"),
                   HystrixCommandProperties.Setter().withExecutionTimeoutEnabled(true)) {
               @Override
               protected String run() throws Exception {
                   return "Hello from service provider!";
               }
           }.execute();
       } catch (ExecutionException e) {
           return "Service unavailable";
       }
   }
}

示例代码：

// 实现服务容错
@RestController
public class ProviderController {

    @GetMapping("/greet")
    public String greet() {
        try {
            return new HystrixCommand<String>(HystrixCommandKey.Factory.asKey("myCommand"),
                    HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("myGroup"),
                    HystrixCommandProperties.Setter().withExecutionTimeoutEnabled(true)) {
                @Override
                protected String run() throws Exception {
                    return "Hello from service provider!";
                }
            }.execute();
        } catch (ExecutionException e) {
            return "Service unavailable";
        }
    }
}

6.3 模块化开发与部署

Spring Cloud支持模块化开发，可以将大型的Spring Cloud应用拆分成多个独立的微服务，每个微服务可以独立部署和扩展。

创建独立的微服务模块：
每个微服务模块可以作为一个独立的子模块。
```
mkdir microservice1
cd microservice1
```

初始化微服务模块的pom.xml：

<parent>
   <groupId>com.example</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-parent</artifactId>
   <version>1.0.0</version>
</parent>
<artifactId>microservice1</artifactId>
<dependencies>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
   </dependency>
</dependencies>

配置并启动微服务：
创建一个Spring Boot启动类并启动服务。

package com.example.microservice1;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class Microservice1Application {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(Microservice1Application.class, args);
   }
}

示例代码：

// 启动独立微服务
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class Microservice1Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Microservice1Application.class, args);
    }
}

通过以上步骤，可以实现Spring Cloud项目的模块化开发与部署，使每个微服务能够独立运行和扩展。

总结

本文详细介绍了Spring Cloud的基本概念、项目搭建、服务发现与注册、服务调用与负载均衡、配置中心的使用以及常用组件如Zuul路由、Hystrix服务容错和模块化开发与部署。通过这些内容的学习，读者能够更好地理解和使用Spring Cloud开发微服务架构的应用。希望本文对您的学习有所帮助，您可以访问慕课网进行更深入的学习。

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SpringCloud項目開發入門指南

1. Spring Cloud简介

1.1 什么是Spring Cloud

1.2 Spring Cloud的主要组件

1.3 Spring Cloud的优势与应用场景

2. Spring Cloud项目搭建

2.1 准备环境与工具

2.2 创建Spring Boot父工程

2.3 添加Spring Cloud依赖

3. 服务发现与注册

3.1 Eureka服务注册与发现

3.2 配置与启动Eureka服务器

3.3 创建服务并向Eureka注册

4. 服务调用与负载均衡

4.1 使用Ribbon实现客户端负载均衡

4.2 Feign声明式服务调用

4.3 配置与测试服务调用

5. 配置中心

5.1 使用Spring Cloud Config实现配置中心

5.2 配置服务端与客户端

5.3 动态刷新配置

6. 其他常用组件介绍

6.1 Zuul路由与API网关

6.2 Hystrix服务容错

6.3 模块化开发与部署

总结

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