spring cloud 服务注册与发现

Posted 2022-11-30 漫长学习路

Eureka的工作原理以及它与Zookeeper的区别

1.Eureka的简介：

  Eureka是Netflix出品的用于实现服务注册与发现的工具。Spring Cloud集成了Eureka，并提供了开箱即用的支持。其中，Eureka又可细分为Eureka Server和Eureka Client。

1.基本原理

服务启动后向Eureka注册，Eureka Server会将注册信息向其他Eureka Server进行同步，当服务消费者要调用服务提供者，则向服务注册中心获取服务提供者地址，然后会将服务提供者地址缓存在本地，下次再调用时，则直接从本地缓存中取，完成一次调用。

当服务注册中心Eureka Server检测到服务提供者因为宕机，网络原因不可用时，则在服务注册中心将服务设置为DOWN形态，并把当前服务提供者状态向订阅者发布，订阅过的服务消费者更新本地缓存。

服务提供者在启动后，周期性（默认30秒）向Eureka Server发送心跳，以证明当前服务是可用状态。Eureka Server在一定得时间（默认90秒）未收到客户端的心跳，则认为服务宕机，注销该实例。

2.Eureka的自我保护机制

在默认配置中，Eureka Server在默认90S没有得到客户端的心跳，则注销该实例，但是往往因为微服务垮进程调用，在网络通信往往会面临各种问题，比如微服务状态正常，但是因为网络分区故障时，Eureka Server注销服务实例则会让大部分微服务可用，这很危险，因为服务明明没有问题。

为了解决这个问题，Eureka有自我保护机制，通过在Eureka Server配置如下参数，可启动保护机制

eureka.server.enable-self-preservation=true

它的原理是，当Eureka Server节点在短时间内丢失过多的客户端时（可能发送了网络故障），那么这个节点将进入自我保护模式，不再注销任何微服务，当网络故障回复后，该节点会自动退出自我保护模式。自我保护模式的架构哲学是宁可放过一个，决不可错杀一千

3.作为服务注册中心，Eureka比Zookeeper好在哪里

著名的CAP理论指出，一个分布式系统不可能同时满足C（一致性）A（可用性）和P（分区容错性）。由于分区容错性

是分布式系统中必须要保证的，所以只能在A和C之间进行权衡。在此Zookeeper保证的是CP，而Eureka则是AP。

3.1 Zookeeper保证CP

当向注册中心查询服务列表时，我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息，但不能接受服务直接down掉不可用。也就是说，服务注册功能对可用性的要求高于一致性。但是zk会出现这样一种情况，当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时，剩余节点会重新进行leader选举。问题在于，选举leader的时间太长，30 ~ 120s, 且选举期间整个zk集群都是不可用的，这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下，因网络问题使得zk集群失去master节点是较大概率会发生的事，虽然服务能够最终恢复，但是漫长的选举时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。

3.2 Eureka保证AP

Eureka看明白了这一点，因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的，几个节点挂掉不会影响正常节点的工作，剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册或时如果发现连接失败，则会自动切换至其它节点，只要有一台Eureka还在，就能保证注册服务可用(保证可用性)，只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。除此之外，Eureka还有一种自我保护机制，如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳，那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障，此时会出现以下几种情况： 
1. Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务 
2. Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求，但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点依然可用) 
3. 当网络稳定时，当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中

因此， Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况，而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。

4.创建服务注册中心

新建一个springboot项目：eureka-server，其pom.xml配置如下：

<?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>
	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>1.5.19.RELEASE</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>
	<groupId>com.example</groupId>
	<artifactId>eurekaServer</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<name>eurekaServer</name>
	<description>Demo project for Spring Boot</description>

	<properties>
		<java.version>1.8</java.version>
		<spring-cloud.version>Edgware.SR5</spring-cloud.version>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
		</dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
		
		<dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
             <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
             <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
         </dependency>
	</dependencies>

	<dependencyManagement>
		<dependencies>
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
				<version>$spring-cloud.version</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
		</dependencies>
	</dependencyManagement>

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

</project>

想要实现一个服务注册中心的功能非常简单，只需要在项目的启动类EurekaServerApplication上使用@EnableEurekaServer注解即可

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication 

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

默认情况下，该服务注册中心也会将自己作为客户端来尝试注册它自己，所以我们需要禁用它的客户端注册行为，只需要在application.properties配置文件中增加如下信息：

server:
  port: 8761

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

启动EurekaServerApplication，访问 http://localhost:8761/可以看到Eureka的页面，从可以看到没有任务服务实例注册到当前的服务注册中心

5.创建服务提供方：eureka-client

每一个实例注册之后需要向注册中心发送心跳，当client向server注册时，它会提供一些元数据，例如主机和端口，URL，主页等。Eureka server 从每个client实例接收心跳消息。 如果心跳超时，则通常将该实例从注册server中删除。

新建一个springboot项目：eureka-client，其pom.xml配置如下：

<?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>
	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>1.5.19.RELEASE</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>
	<groupId>com.example</groupId>
	<artifactId>eurekaClient</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<name>eurekaClient</name>
	<description>Demo project for Spring Boot</description>

	<properties>
		<java.version>1.8</java.version>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
		</dependency>
		
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
		
		<dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
             <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
         </dependency>
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
             <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
         </dependency>
	</dependencies>


	<dependencyManagement>
		<dependencies>
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
				<version>Dalston.RC1</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
		</dependencies>
	</dependencyManagement>

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>
	
	<repositories>
		<repository>
			<id>spring-milestones</id>
			<name>Spring Milestones</name>
			<url>https://repo.spring.io/milestone</url>
			<snapshots>
				<enabled>false</enabled>
			</snapshots>
		</repository>
	</repositories>
</project>

想要实现一个服务提供方也很简单，只要在项目的启动类EurekaClientApplication上使用@EnableEurekaClient注解即可

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@RestController
public class EurekaClientApplication 

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

再新建一个Controller写我们的方法

@RestController
public class HelloController 
	@Autowired
	 private DiscoveryClient discoveryClient;
	@Value("$server.port")
    private String ip;
	
	@GetMapping("/client")
    public String client() 
        String services = "Services: " + discoveryClient.getServices()+" ip :"+ip;
        
        System.out.println("hello Eureka:"+services);
        return services;
    

最后启动client端，访问一下。OK大功告成