SpringCloud(RPC+RMI+SpringCloud介绍+微服务项目搭建) - Go语言中文社区

SpringCloud(RPC+RMI+SpringCloud介绍+微服务项目搭建)


1.系统架构演变

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大。需求的激增,带来的是技术上的压力。系统架构也因此也不断的演进、升级、迭代。从单一应用,到垂直拆分,到分布式服务,到SOA,以及现在火热的微服务架构,还有在Google带领下来势汹涌的Service Mesh。我们到底是该乘坐微服务的船只驶向远方,还是偏安一隅得过且过?

其实生活不止眼前的苟且,还有诗和远方。所以我们今天就回顾历史,看一看系统架构演变的历程;把握现在,学习现在最火的技术架构;展望未来,争取成为一名优秀的Java工程师。

1.1. 集中式架构/单体应用

当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是影响项目开发的关键。

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存在的问题:

  • 代码耦合,开发维护困难
  • 无法针对不同模块进行针对性优化
  • 无法水平扩展
  • 单点容错率低,并发能力差

1.2.垂直拆分

当访问量逐渐增大,单一应用无法满足需求,此时为了应对更高的并发和业务需求,我们根据业务功能对系统进行拆分:

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优点:

  • 系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题

  • 可以针对不同模块进行优化

  • 方便水平扩展,负载均衡,容错率提高

  • 系统间相互独立

缺点:

  • 服务之间相互调用,如果某个服务的端口或者ip地址发生改变,调用的系统得手动改变

  • 搭建集群之后,实现负载均衡比较复杂

1.3.分布式服务

什么是分布式:将一个大的系统拆分成多个子系统

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式调用是关键。

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优点:

  • 将基础服务进行了抽取,系统间相互调用,提高了代码复用和开发效率

缺点:

  • 系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护
  • 搭建集群之后,负载均衡比较难实现

1.4.服务治理(SOA)

OOP:面向对象编程

AOP:面向切面编程

SOA:面向服务编程

当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键

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阿里巴巴内部目前使用的框架:HSF(好舒服),是dubbo的升级版

以前出现了什么问题?

  • 服务越来越多,需要管理每个服务的地址
  • 调用关系错综复杂,难以理清依赖关系
  • 服务过多,服务状态难以管理,无法根据服务情况动态管理

服务治理要做什么?

  • 服务注册中心,实现服务自动注册和发现,无需人为记录服务地址
  • 服务自动订阅,服务列表自动推送,服务调用透明化,无需关心依赖关系
  • 动态监控服务状态监控报告,人为控制服务状态

缺点:

  • 服务间会有依赖关系,一旦某个环节出错会影响较大
  • 服务关系复杂,运维、测试部署困难,不符合DevOps思想(docker)

1.5.微服务

OOP:面向对象

AOP:面向切面

SOA:面向服务

前面说的SOA,英文翻译过来是面向服务的编程。微服务,似乎也是服务,都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆,但其实却有一些差别:

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微服务的特点:

  • 单一职责:微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
  • 微:微服务的服务拆分粒度很小,例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小,但“五脏俱全”。
  • 面向服务:面向服务是说每个服务都要对外暴露服务接口API。并不关心服务的技术实现,做到与平台和语言无关,也不限定用什么技术实现,只要提供Rest的接口即可。
  • 自治:自治是说服务间互相独立,互不干扰
    • 团队独立:每个服务都是一个独立的开发团队,人数不能过多。
    • 技术独立:因为是面向服务,提供Rest接口,使用什么技术没有别人干涉
    • 前后端分离:采用前后端分离开发,提供统一Rest接口,后端不用再为PC、移动端开发不同接口
    • 数据库分离:每个服务都使用自己的数据源
    • 部署独立,服务间虽然有调用,但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件,可复用,可替换,降低耦合,易维护 Docker部署服务

微服务结构图:

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2.远程调用方式

无论是微服务还是分布式服务(都是SOA,都是面向服务编程),都面临着服务间的远程调用。那么服务间的远程调用方式有哪些呢?

常见的远程调用方式有以下几种:

  • RPC:Remote Produce Call远程过程调用,类似的还有RMI(Remote Methods Invoke 远程方法调用,是JAVA中的概念,是JAVA十三大技术之一)。自定义数据格式,基于原生TCP通信,速度快,效率高。早期的webservice,现在热门的dubbo,都是RPC的典型

    • RPC的框架:webservie(cxf)、dubbo
    • RMI的框架:hessian
  • Http:http其实是一种网络传输协议,基于TCP,规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议。也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿。

    现在热门的Rest风格,就可以通过http协议来实现。

    • http的实现技术:HttpClient
  • 相同点:底层通讯都是基于socket,都可以实现远程调用,都可以实现服务调用服务

  • 不同点:

    RPC:框架有:dubbo、cxf、(RMI远程方法调用)Hessian
    当使用RPC框架实现服务间调用的时候,要求服务提供方和服务消费方 都必须使用统一的RPC框架,要么都dubbo,要么都cxf
    
    跨操作系统在同一编程语言内使用
    优势:调用快、处理快
    
    
    http:框架有:httpClient
    当使用http进行服务间调用的时候,无需关注服务提供方使用的编程语言,也无需关注服务消费方使用的编程语言,服务提供方只需要提供restful风格的接口,服务消费方,按照restful的原则,请求服务,即可
    
    跨系统跨编程语言的远程调用框架
    优势:通用性强
    
    总结:对比RPC和http的区别
    1 RPC要求服务提供方和服务调用方都需要使用相同的技术,要么都hessian,要么都dubbo
      而http无需关注语言的实现,只需要遵循rest规范
    2 RPC的开发要求较多,像Hessian框架还需要服务器提供完整的接口代码(包名.类名.方法名必须完全一致),否则客户端无法运行
      
    3 Hessian只支持POST请求
    
    4 Hessian只支持JAVA语言
    
    

2.1.认识RPC

RPC,即 Remote Procedure Call(远程过程调用),是一个计算机通信协议。 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序,而程序员无需额外地为这个交互作用编程。说得通俗一点就是:A计算机提供一个服务,B计算机可以像调用本地服务那样调用A计算机的服务。

通过上面的概念,我们可以知道,实现RPC主要是做到两点:

  • 实现远程调用其他计算机的服务
    • 要实现远程调用,肯定是通过网络传输数据。A程序提供服务,B程序通过网络将请求参数传递给A,A本地执行后得到结果,再将结果返回给B程序。这里需要关注的有两点:
      • 1)采用何种网络通讯协议?
        • 现在比较流行的RPC框架,都会采用TCP作为底层传输协议
      • 2)数据传输的格式怎样?
        • 两个程序进行通讯,必须约定好数据传输格式。就好比两个人聊天,要用同一种语言,否则无法沟通。所以,我们必须定义好请求和响应的格式。另外,数据在网路中传输需要进行序列化,所以还需要约定统一的序列化的方式。
  • 像调用本地服务一样调用远程服务
    • 如果仅仅是远程调用,还不算是RPC,因为RPC强调的是过程调用,调用的过程对用户而言是应该是透明的,用户不应该关心调用的细节,可以像调用本地服务一样调用远程服务。所以RPC一定要对调用的过程进行封装

RPC调用流程图:

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想要了解详细的RPC实现,给大家推荐一篇文章:自己动手实现RPC

2.2.认识Http

Http协议:超文本传输协议,是一种应用层协议。规定了网络传输的请求格式、响应格式、资源定位和操作的方式等。但是底层采用什么网络传输协议,并没有规定,不过现在都是采用TCP协议作为底层传输协议。说到这里,大家可能觉得,Http与RPC的远程调用非常像,都是按照某种规定好的数据格式进行网络通信,有请求,有响应。没错,在这点来看,两者非常相似,但是还是有一些细微差别。

  • RPC并没有规定数据传输格式,这个格式可以任意指定,不同的RPC协议,数据格式不一定相同。
  • Http中还定义了资源定位的路径,RPC中并不需要
  • 最重要的一点:RPC需要满足像调用本地服务一样调用远程服务,也就是对调用过程在API层面进行封装。Http协议没有这样的要求,因此请求、响应等细节需要我们自己去实现。
    • 优点:RPC方式更加透明,对用户更方便。Http方式更灵活,没有规定API和语言,跨语言、跨平台
    • 缺点:RPC方式需要在API层面进行封装,限制了开发的语言环境。

例如我们通过浏览器访问网站,就是通过Http协议。只不过浏览器把请求封装,发起请求以及接收响应,解析响应的事情都帮我们做了。如果是不通过浏览器,那么这些事情都需要自己去完成。

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2.3.如何选择?

既然两种方式都可以实现远程调用,我们该如何选择呢?

  • 速度来看,RPC要比http更快,虽然底层都是TCP,但是http协议的信息往往比较臃肿
  • 难度来看,RPC实现较为复杂,http相对比较简单
  • 灵活性来看,http更胜一筹,因为它不关心实现细节,跨平台、跨语言。

因此,两者都有不同的使用场景:

  • 如果对效率要求更高,并且开发过程使用统一的技术栈,那么用RPC还是不错的。
  • 如果需要更加灵活,跨语言、跨平台,显然http更合适

那么我们该怎么选择呢?

微服务,更加强调的是独立、自治、灵活。而RPC方式的限制较多,因此微服务框架中,一般都会采用基于Http的Rest风格服务。

3.Http客户端工具

既然微服务选择了Http,那么我们就需要考虑自己来实现对请求和响应的处理。不过开源世界已经有很多的http客户端工具,能够帮助我们做这些事情,例如:

  • HttpClient
  • OKHttp
  • URLConnection

接下来,我们就一起了解一款比较流行的客户端工具:HttpClient

3.1.HttpClient介绍

HttpClient是Apache公司的产品,是Http Components下的一个组件。

官网地址:http://hc.apache.org/index.html

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特点:

  • 基于标准、纯净的Java语言。实现了Http1.0和Http1.1
  • 以可扩展的面向对象的结构实现了Http全部的方法(GET, POST, PUT, DELETE, HEAD, OPTIONS, and TRACE)
  • 支持HTTPS协议。
  • 通过Http代理建立透明的连接。
  • 自动处理Set-Cookie中的Cookie。

3.2.Spring的RestTemplate

Spring提供了一个RestTemplate模板工具类,对基于Http的客户端进行了封装,并且实现了对象与json的序列化和反序列化,非常方便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型,而是进行了抽象,目前常用的3种都有支持:

  • HttpClient
  • OkHttp
  • JDK原生的URLConnection(默认的)

首先在项目中注册一个RestTemplate对象,可以在启动类位置注册:

@SpringBootApplication
public class HttpDemoApplication {

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

	@Bean
	public RestTemplate restTemplate() {
        // 默认的RestTemplate,底层是走JDK的URLConnection方式。
		return new RestTemplate();
	}
}

在测试类中直接@Autowired注入:

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class)
public class HttpDemoApplicationTests {

	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;

	@Test
	public void httpGet() {
		User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/hello", User.class);
		System.out.println(user);
	}
}
  • 通过RestTemplate的getForObject()方法,传递url地址及实体类的字节码,RestTemplate会自动发起请求,接收响应,并且帮我们对响应结果进行反序列化。

学习完了Http客户端工具,接下来就可以正式学习微服务了。

4.初始SpringCloud

微服务是一种架构方式,最终肯定需要技术架构去实施。

微服务的实现方式很多,但是最火的莫过于Spring Cloud了。为什么?

  • 后台硬:作为Spring家族的一员,有整个Spring全家桶靠山,背景十分强大。
  • 技术强:Spring作为Java领域的前辈,可以说是功力深厚。有强力的技术团队支撑,一般人还真比不了
  • 群众基础好:可以说大多数程序员的成长都伴随着Spring框架,试问:现在有几家公司开发不用Spring?SpringCloud与Spring的各个框架无缝整合,对大家来说一切都是熟悉的配方,熟悉的味道。
  • 使用方便:相信大家都体会到了SpringBoot给我们开发带来的便利,而SpringCloud完全支持SpringBoot的开发,用很少的配置就能完成微服务框架的搭建

4.1.简介

SpringCloud是Spring旗下的项目之一,官网地址:http://projects.spring.io/spring-cloud/

Spring最擅长的就是集成,把世界上最好的框架拿过来,集成到自己的项目中。

SpringCloud也是一样,它将现在非常流行的一些技术整合到一起,实现了诸如:配置管理,服务发现,智能路由,负载均衡,熔断器,控制总线,集群状态等等功能。其主要涉及的组件包括:

netflix

  • Eureka:注册中心
  • Zuul:服务网关
  • Ribbon:负载均衡
  • Feign:服务调用
  • Hystrix:熔断器

以上只是其中一部分,架构图:

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4.2.版本

SpringCloud的版本命名比较特殊,因为它不是一个组件,而是许多组件的集合,它的命名是以A到Z的为首字母的一些单词组成:

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我们在项目中,会是以Finchley(2.0)的版本。

其中包含的组件,也都有各自的版本,如下表:

Component组件Edgware.SR3(sp1.5)Finchley.RC1(sp2.0)Finchley.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-aws1.2.2.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-bus1.3.2.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-cli1.4.1.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-commons1.3.3.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-contract1.2.4.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-config1.4.3.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-netflix1.4.4.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-security1.2.2.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-cloudfoundry1.1.1.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-consul1.3.3.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-sleuth1.3.3.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-streamDitmars.SR3Elmhurst.RELEASEElmhurst.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-zookeeper1.2.1.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-boot1.5.10.RELEASE2.0.1.RELEASE2.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-task1.2.2.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.RELEASE
spring-cloud-vault1.1.0.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-gateway1.0.1.RELEASE2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT
spring-cloud-openfeign2.0.0.RC12.0.0.BUILD-SNAPSHOT

接下来,我们就一一学习SpringCloud中的重要组件。

版本区别

  • snapshot:此jar包没有经过测试,如果遇到bug,不要惊讶
  • RC:此jar包经过了充分测试,但是可能还有很多bug
  • beta:上线前的测试版本,
  • release:正式版,

5.微服务场景模拟

首先,我们需要模拟一个服务调用的场景。方便后面学习微服务架构

5.1.服务提供者

我们新建一个项目,对外提供查询用户的服务。

创建数据库

CREATE TABLE `tb_user` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `user_name` varchar(50) DEFAULT NULL,
  `password` varchar(50) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(50) DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  `sex` int(11) DEFAULT NULL,
  `birthday` date DEFAULT NULL,
  `created` date DEFAULT NULL,
  `updated` date DEFAULT NULL,
  `note` varchar(50) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of tb_user
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_user` VALUES ('1', 'tom', '123456', 'tom', '20', '1', '1999-11-29', '2018-11-29', '2018-11-29', null);
INSERT INTO `tb_user` VALUES ('2', 'lucy', '123456', 'lucy', '20', '2', '2018-11-29', '2018-11-29', '2018-11-29', null);

5.1.1.Spring脚手架创建工程

借助于Spring提供的快速搭建工具:

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填写项目信息:

1533078624709

添加web依赖:

1525576950842

添加mybatis依赖:

1525576999052

填写项目位置:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BUJWqMvU-1571298994185)(assets1533078712562.png)].](https://img-blog.csdnimg.cn/20181208093448774.png)

生成的项目结构:

1533078782209

依赖也已经全部自动引入:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.czxy.demo</groupId>
	<artifactId>user-service-demo</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>

	<name>user-service-demo</name>
	<description>Demo project for Spring Boot</description>

	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>2.0.4.RELEASE</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>

	<properties>
		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
		<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
		<java.version>1.8</java.version>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
			<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
			<version>1.3.2</version>
		</dependency>

		<dependency>
			<groupId>mysql</groupId>
			<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
			<scope>runtime</scope>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
	</dependencies>

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>


</project>

当然,因为要使用通用mapper,所以我们需要手动加一条依赖:

<dependency>
    <groupId>tk.mybatis</groupId>
    <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.0.2</version>
</dependency>

ok!

注意:SpringCloud中mysql驱动包默认是8.x,太高了,可能会引起问题,所以需要修改成5.x

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
    <version>5.1.32</version>
</dependency>

5.1.2.编写代码

添加一个对外查询的接口:

@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public User queryById(@PathVariable("id") Long id) {
        return this.userService.queryById(id);
    }
}

Service:

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public User queryById(Long id) {
        return this.userMapper.selectByPrimaryKey(id);
    }
}

mapper:

@Mapper
public interface UserMapper extends tk.mybatis.mapper.common.Mapper<User>{
}

实体类:

@Table(name = "tb_user")
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    // 用户名
    private String userName;

    // 密码
    private String password;

    // 姓名
    private String name;

    // 年龄
    private Integer age;

    // 性别,1男性,2女性
    private Integer sex;

    // 出生日期
    private Date birthday;

    // 创建时间
    private Date created;

    // 更新时间
    private Date updated;

    // 备注
    private String note;

   // 。。。省略getters和setters
}

属性文件,这里我们采用了yaml语法,而不是properties:

server:
  port: 8082
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
  application:
    name: user-service # 应用名称
  main:
    allow-bean-definition-overriding: true #当遇到同样名字的时候,是否允许覆盖注册
#    druid:
#      initial-size: 1
#      min-idle: 1
#      max-active: 20
#      test-on-borrow: true
#      stat-view-servlet:
#        allow: true
eureka:
  client:
    service-url: # EurekaServer地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true # 当调用getHostname获取实例的hostname时,返回ip而不是host名称
    ip-address: 127.0.0.1 # 指定自己的ip信息,不指定的话会自己寻找

项目结构:

1543444707704

5.1.3.启动并测试:

启动项目,访问接口:http://localhost:8081/user/1

1543445952780

5.2.服务调用者

5.2.1.创建工程

与上面类似,这里不再赘述,需要注意的是,我们调用user-service的功能,因此不需要mybatis相关依赖了。

1543446015233

pom:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.czxy.demo</groupId>
	<artifactId>user-consumer-demo</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>

	
                            
                            版权声明:本文来源CSDN,感谢博主原创文章,遵循 CC 4.0 by-sa 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/yishengsuoaiM/article/details/84889754
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