Etcd服务注册与服务发现

为什么？

为什么会有服务注册和服务发现？在它以前我们是怎么做的？

举个例子：
比如我们做MySQL读写分离，就在本地配置一个文件，然后程序读取这个配置文件里的数据进行数据库读写分离的设置。
但是随着业务发展迅速，业务模块越来越多，数据也越来越多，MySQL数据库也越来越多，需要读取MySQL服务的业务模块也越来越多。每次增加MySQL实例，每个业务模块都要手动去写一次本地配置。

想一想这里有什么问题？可以改进吗？
每次手动写配置，是不是很浪费时间，能不能做到自动一些？能不能做到只配置一次，业务模块就可以自动读取更新后的配置？于是我们就开始动脑筋了，就开始琢磨解决的办法了。

在计算机领域，没有什么是增加一个中间层解决不了的问题，有的话，“那就在增加一层”，对，最后那句是我说的- -!。

于是就想：能不能把所有的配置集中存放，程序模块的配置更新由各个程序自动的来配置中心读取，更新配置。而不是每次手动的增加每个程序模块的配置。
于是我们就增加了一个“中间层”- 配置中心，集中存储，管理分散在各个程序中的配置。配置中心就向外面提供配置服务。

不过Etcd应该属于服务配置中心，属于更加细化的配置中心。
还有更加专注的配置中心，比如Apollo，Nacos，disconf等等。

是什么？

什么是服务注册和服务发现？

• 服务注册 ：就是向配置中心注册一个配置的功能。
• 服务发现：就是发现配置中心增加、修改、删除了配置的功能。发现配置的异动情况，让更新配置。

会遇到哪些问题？

服务发现和服务注册怎么解决问题以及会遇到哪些问题？

1. 怎么标识一个服务？
   在计算机里，标识一个计算机中运行的程序可以用ip+端口形式来标识，配置服务也可以用这种方式。
2. 怎么发现一个配置服务的异动？
   配置更新，删除（下线），增加了，怎么发现配置的这些异动情况？一种是长轮询，一种是心跳，每隔多长时间检查一次，还有发布订阅模式。
3. 服务是否可用？
   这种就要检查服务的可用情况了，一般是健康检查。

... ...

等等问题

怎么解决

业内主要的几个解决方案ZooKeeper，Etcd，Consul ，等。我们介绍etcd的使用。

etcd介绍

etcd是CoreOS团队于2013年6月发起的开源项目，它的目标是构建一个高可用的分布式键值(key-value)数据库。etcd内部采用raft协议作为一致性算法，etcd基于Go语言实现。

我前面博客文章也有一些它的使用情况。

它是一个kv键值的数据库：
所以可以存储数据，那么就可以存储配置数据。

它有watch功能：
所以可以发现配置的异动情况。变化时候可以起到通知作用。

它有key TTL功能：
etcdv3可以通过lease租约，设置服务生存周期TTL，让key自动过期，通过KeepAlive定期续租，避免过期。

当然，它还可以做分布式锁、分布式队列等等其他功能，你可以google去学习它的其他功能。

例子

• 注册服务和获取服务

// PutValueDemo 插入值demo，配置里面put相当于注册一个服务（服务注册），get相当于获取一个服务（服务发现）
func (demo EtcdDemo) PutValueDemo(client *clientv3.Client) {
    fmt.Println("\n...put value demo...")
    fmt.Println("put value: ", demo)
    _, err := demo.PutValue(client)
    if err != nil {
        fmt.Println("failed to put value, err: ", err)
        return
    }

    getVal, err := demo.GetValue(client)
    if err != nil {
        fmt.Println("get val err: ", err)
        return
    }
    fmt.Println("get key:",string(getVal.Kvs[0].Key),",value:", string(getVal.Kvs[0].Value), ", Revision: ", getVal.Header.Revision)
}

如果你单独在main函数里测试PutValueDemo()，

client, err := clientv3.New(clientv3.Config{
        Endpoints:  []string{"127.0.0.1:2379"},
        DialTimeout: time.Second * 5,
        })
 if err != nil {
        fmt.Println("failed to connect etcd: ", err)
        return
 }
 defer client.Close()

 demo := EtcdDemo{Key: "test1", Val: "val1"}
 demo.PutValueDemo(client)

你会发现：
Revision 的值，每次都是增加的。

get val: val1 ,key: test1 , Revision:  1
get val: val1 ,key: test1 , Revision:  2
这也是etcd的一个特性，可以用个来做分布式锁。

• watch 监测服务变化

// watchDemo 监听key的变化
func (demo EtcdDemo) WatchDemo(client *clientv3.Client) {
    fmt.Println("\n...watch demo...")
    stopChan := make(chan interface{}) // 是否停止信号
    go func() {
        watchChan := client.Watch(context.TODO(), demo.Key, clientv3.WithPrefix())
        for {
            select {
            case result := <- watchChan:
                for _, event := range result.Events {
                    fmt.Printf("%s %q : %q\n", event.Type, event.Kv.Key, event.Kv.Value)
                }
                case <-stopChan:
                    fmt.Println("stop watching...")
                    return
            }
        }
    }()

    for i := 0; i < 5; i++ {
        var demo EtcdDemo
        demo.Key = fmt.Sprintf("key_%02d", i)
        demo.Val = strconv.Itoa(i)
        demo.PutValue(client)
    }
    time.Sleep(time.Second * 1)

    stopChan <- 1 //停止watch，在插入就不会监听到了
}

运行后：

...watch demo...
putResp Revision:  13
PUT "key_00" : "0"
PUT "key_01" : "1"
putResp Revision:  14
PUT "key_02" : "2"
putResp Revision:  15
PUT "key_03" : "3"
putResp Revision:  16
PUT "key_04" : "4"
putResp Revision:  17
stop watching...

Revision单调递增变化的。
watch 可以监测到put变化的情况。

• 租约lease

// LeaseDemo 租约
func (demo EtcdDemo) LeaseDemo(client *clientv3.Client) {
    fmt.Println("\n...lease demo...")

    lease, err := client.Grant(context.TODO(), 2) //创建一个租约
    if err != nil {
        fmt.Println("grant err: ", err)
        return
    }

    testKey := "testleasekey"
    // 给这个testkey一个 2秒的TTL租约
    client.Put(context.TODO(), testKey, "testvalue", clientv3.WithLease(lease.ID))
    getVal, err := client.Get(context.TODO(), testKey)
    if err != nil {
        fmt.Println("get val err: ", err)
        return
    }
    vallen := len(getVal.Kvs)
    fmt.Println("before time sleep, val len: ", vallen)

    fmt.Println("sleep 4 seconds")
    time.Sleep(4 * time.Second) //睡眠4秒，让租约过期

    getVal, _ = client.Get(context.TODO(), testKey)
    vallen = len(getVal.Kvs)
    fmt.Println("after 4 seconds, val len: ", vallen)
}

运行：

...lease demo...
before time sleep, val len:  1
sleep 4 seconds
after 4 seconds, val len:  0 //这里租约到期，删掉了这个key和val

完整代码在这里github

参考

• pkg.go.dev/etcd
• pkg.go.dev/etcd/examples
• etcd.io demo
• etcd简明教程