（031）Spring Boot之服务的注册与发现，使用zookeeper演示负载均衡

Posted 2021-02-18 明月之诗

　　1、相关知识

　　先说一下两种负载均衡的方式，一种是静态的，例如使用nginx，需要把服务端配置到nginx里，当增删节点时手动维护。另一种是动态的，当服务启动时动态的将服务注册到注册中心，一般注册中心保存的是服务的IP、端口，调用方只需知道注册中心的IP、端口、服务名，就能获取到服务的IP、端口信息。常用zookeeper、consul，etcd、redis等实现注册中心。下面使用zookeeper演示一下服务的注册与发现及一个简单的负载均衡。

　　2、准备工作

　　注册中心使用的是zookeeper-3.4.6，参考我的这篇博客：https://www.cnblogs.com/javasl/p/12044446.html

　　服务提供方和服务调用方工程，参考我的这篇博客：https://www.cnblogs.com/javasl/p/11966678.html

　　3、服务注册

　　修改mall-product的pom.xml文件，添加服务注册依赖（2.11.0对应zookeeper-3.4.6）：

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-x-discovery-server</artifactId>
    <version>2.11.0</version>
</dependency>

　　修改配置文件application.properties，添加zookeeper的地址、端口

zookeeper.address=192.168.7.151:2181

　　新建注册类com.edu.spring.mall.product/ServiceRegister.java

package com.edu.spring.mall.product;

import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.RetryOneTime;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceDiscovery;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceDiscoveryBuilder;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceInstance;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class ServiceRegister implements ApplicationRunner{
    
    @Value("${zookeeper.address}")
    private String zkAddress;
    
    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(zkAddress, new RetryOneTime(1000));
        client.start();
        client.blockUntilConnected();
        ServiceInstance<Object> instance = ServiceInstance.builder().name("product").address("192.168.7.103").port(8080).build();
        ServiceDiscovery<Object> serviceDiscovery = ServiceDiscoveryBuilder.builder(Object.class).client(client)
                .basePath("/soa").build();
        serviceDiscovery.registerService(instance);
        serviceDiscovery.start();
        System.out.println("service register ok");
    }
}

　　服务名是product；本服务的地址端口分别是192.168.7.103、8080；zookeeper中保存文件路径是/soa。

　　启动zookeeper集群，查看目录

　　

　　启动mall-product服务，再次查看目录，自动创建了/soa/product目录，注册了服务的IP、端口信息

　　

　　 服务注册成功，保存文件路径为：java中定义的基础路径+服务名

　　4、服务发现

　　修改mall-web的pom.xml文件，添加服务发现依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-x-discovery</artifactId>
    <version>2.11.0</version>
</dependency>

　　新建测试类com.edu.spring.web/Client.java

package com.edu.spring.web;

import java.util.Collection;

import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.RetryOneTime;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceDiscovery;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceDiscoveryBuilder;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceInstance;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.7.151:2181", new RetryOneTime(1000));
        client.start();
        client.blockUntilConnected();
        
        ServiceDiscovery<Object> serviceDiscovery = ServiceDiscoveryBuilder.builder(Object.class).client(client)
                .basePath("/soa").build();
        Collection<ServiceInstance<Object>> list = serviceDiscovery.queryForInstances("product");
        
        list.forEach((instance)->{
            String servicePath = instance.getAddress()+":"+instance.getPort();
            RestTemplate res=new RestTemplate();
            String body= res.getForObject("http://"+servicePath+"/soa/product/20",String.class);
            System.out.println("调用服务："+servicePath);
            System.out.println(body);
        });
    }
}

　　运行输出结果如下，服务发现成功：

　　

　　5、负载均衡

　　复制一份mall-product命名为mall-product2，代表另一个服务。

　　修改配置文件application.properties，添加项目端口号

server.port=9090

　　修改注册类com.edu.spring.mall.product/ServiceRegister.java，端口号改为9090

ServiceInstance<Object> instance = ServiceInstance.builder().name("product").address("192.168.7.103").port(9090).build();

　　启动mall-product、mall-product2，并且查看zookeeper，发现多了一个服务。

　　

　　运行客户端程序，发现两个服务都被调用了一次。

　　

　　下面实现一个简单的负载均衡

　　在客户端新建com.edu.spring.web/LoadBalance.java

package com.edu.spring.web;

import java.util.List;

public class LoadBalance {

    private int index = 0;
    private List<String> services;
    
    public LoadBalance(List<String> services) {
        this.services = services;
    }
    
    public String choose() {
        String service = services.get(index);
        index++;
        if(index >= services.size()) {
            index = 0;
        }
        return service;
    }
}

　　修改测试类com.edu.spring.web/Client.java，调用10次服务方。

package com.edu.spring.web;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.RetryOneTime;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceDiscovery;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceDiscoveryBuilder;
import org.apache.curator.x.discovery.ServiceInstance;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.7.151:2181", new RetryOneTime(1000));
        client.start();
        client.blockUntilConnected();
        
        ServiceDiscovery<Object> serviceDiscovery = ServiceDiscoveryBuilder.builder(Object.class).client(client)
                .basePath("/soa").build();
        Collection<ServiceInstance<Object>> list = serviceDiscovery.queryForInstances("product");
        
        List<String> serviceList = new ArrayList<String>();
        list.forEach((instance)->{
            serviceList.add(instance.getAddress()+":"+instance.getPort());
        });
        
        LoadBalance lb = new LoadBalance(serviceList);
        
        for(int i=0;i<10;i++) {
            RestTemplate res=new RestTemplate();
            String servicePath=lb.choose();
            String body= res.getForObject("http://"+servicePath+"/soa/product/20",String.class);
            System.out.println("调用服务："+servicePath);
            System.out.println(body);
        }
    }
}

　　输出结果如下，轮询负载成功：

　　

　　假如停掉9090服务，zookeeper中会自动清除掉这个服务节点，此时在运行客户端，只能调用8080服务了

　　

　　注：停止掉9090服务后，zookeeper不会马上清除掉该服务节点，有延迟（5s左右），这段时间运行客户端会无法调用9090，报错。