Spring Cloud（一）—— Eureka让你的服务被发现

Spring Cloud的系列文章，按理来说应该从微服务的介绍开始，我的确是这样做的。在开始本文之前，我还写了一篇介绍微服务的文章，然而效果并不满意，所以暂且不发，网上关于微服务概念的介绍很是泛滥，其中不乏优质文章，也无需我在其中滥竽充数。我希望在完成整个Spring Cloud系列文章后，再重头写这篇引文，我会在其中针对性的埋下雷点，让读者能够从解决问题的角度，来认识微服务和Spring Cloud提供的构建、部署工具，以求最大之成效。今天聊的是微服务的服务发现工具Eureka。
我认为在技术学习的过程中，一个不小的障碍来自我们对技术名词预设的难度。“面向切面编程”、“服务发现”可能就是这样一类，听上去挺复杂，其实也就那么回事儿。

假设有这样一个场景，我们在豆瓣上浏览电影信息，那么服务端电影基本信息，电影豆瓣评分和豆瓣用户信息由三个服务分别提供。

简单的微服务架构

可以想见，无论这个client是客户端还是其它的service，我们在coding的时候，都需要将这三个服务的ip和port作为配置项记录下来，然后在对应的请求处调用。现在看来不需要发现机制，用配置文件管理就可以！
然而随着项目进行，用户量的增加，为了保证产品的健壮，我们可能对于一些重要服务进行分布式部署，比如movie info是咱们网站的主要提供内容，我们会将同一个movie info application部署到多个实例上，这样一来，即便访问量增加，也可以保证每个实例的负载在可承受的范围内，同时，一旦其中一台服务器宕机，整个系统仍然可以正常运转，此时的架构如下：

对某个服务进行分布式部署

这个时候会让程序员为难，之前在配置文件中，对于movie info application服务直接用ip1:port1指代，现在一个服务由3个ip-port指代，代码中如何体现呢？另外我们怎么知道某一时刻应该访问哪一个服务呢？当然你可以用很tricky的方法，比如将新增的服务地址一样写入配置文件，然后针对每一个请求都以轮询的方式调用不同的配置地址。不难看出这种写法扩展性差，而且还有一个隐患，如果我们的服务是在云端，往往服务器的ip地址动态，因为产品扩容，发布失败等原因，所在服务器的ip地址会发生改变，类似以上方式，将ip-port硬编码在配置文件中，可能会导致不停修改配置文件的尴尬局面。
基于此我们希望有这样一个中间件，服务跑起来的时候，会主动去告诉中间件“我是谁，我在哪”，中间件记录该服务，客户端在请求的时候，只要告诉中间件对应服务的名字，就会获得该服务的真实路径。这就是服务注册和服务发现的过程：

服务注册

服务发现

下面认识一下本文的主角——Eureka /juˈriːkə/
Eureka起初是Netflix（制作过纸牌屋、绝命毒师）因为自身微服务项目孵化出来的开源产品，Spring将其融合进了Spring Cloud全家桶，因此你在Spring官网找相关资源时，实际上它是在Spring Cloud Netflix项目当中。
在Eureka的官方描述当中对其定义和架构有所描述：Eureka是CS架构，其服务端是一个基于REST(具象状态传输)的服务，主要用于AWS云中定位服务，以实现中间层服务器的负载平衡和故障转移；客户端设有内置的基础轮询式的负载均衡器。所以我们回复一下之前的实际问题，服务消费者发起对movie-info-application的请求，该请求会到达Eureka服务发现，查询注册表，将所有名叫movie-info-application的服务地址返回，再由Eureka Client中的负载均衡模块经过计算，确定最终访问哪一个地址并进行访问。
我们看一下Netflix自建的Eureka高级架构：

Eureka高级架构

图中的三个Eureka Server可以看作是一个Eureka集群（cluster），一个region（图中的region为us-east-1，这是aws里面的概念）会部署一个集群，每个zone（图中zone为c、d、e）中最少部署一个Eureka Server。服务提供方（Application Service）和服务消费方（Application Client）都会集成Eureka Client。就服务提供方（图中最左侧的Application Service）而言，每次项目启动之后，都会向us-east-1c中的Eureka Server进行注册，注册成功后，不同的Eureka Sever之间会进行注册表的拷贝，保证注册表同步。服务提供方在默认情况下会每个30s向Eureka发一次Renew请求，告诉它自己还活着，避免自己从注册表中被踢掉，也就是心跳检测。如果Eureka在90s内没有收到某个服务的renew请求，则将其从注册表中除名。如果服务挂了，或者正常关闭，则服务提供方会发送cancel请求给Eureka告诉它删除注册表记录。另一方面，当服务消费方需要调用服务时，它会向与同一zone的Eureka发出get registry请求，获取注册表，而后由Eureka Client自带的负载均衡模块决定具体的服务器地址，从而进行真正的服务请求（make remote call）。

我们可以快速的构建三个Eureka项目，其中一个作为Eureka Server，剩余为Eureka Client。

实践步骤：

• 创建Eureka Server
• 通过Eureka Client在Server中注册各个微服务
• 通过Eureka Client调用其它微服务

1. 创建Eureka Server
   -> 进入https://start.spring.io/选择add dependency:Eureka Server
   -> Download
   
   

   Spring Initialzr
   
   -> 配置Eureka Server application.properties

eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.service-url.defalt-zone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

-> 在项目入口添加@EnableEurekaServer注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class SpringcloudEurekaServerApplication {

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

}

此时我们直接运行项目，然后访问默认的8080端口，可以看到Eureka控制台。可见当前没有任何注册到Server的服务（No instances availavle）

Eureka Server Console

如果你留意一下此时的项目日志，你会发现系统一直在报错：

错误提示

为什么会这样！明明我们build的应用就是eureka server，它怎么还在获取all instance registry！其实每个eureka server在默认情况下也是一个eureka client，还记得之前提到过，Netflix推荐使用eureka server集群么，它们相互之间互为eureka client，它们相互注册，这样一来即便一个server挂掉，其它的Server也有它的注册信息。在我们的demo中，只有一个eureka server，它不需要跟任何其它的server进行replicate，配置application.properties

//通常情况，eureka server端口为8761
server.port=8761

eureka.instance.hostname=localhost
//作为client，是否将自己注册到Eureka Server，默认为true
eureka.client.register-with-eureka=false
//作为client，是否从Eureka Server获取注册表信息，默认为true
eureka.client.fetch-registry=false

通过配置告诉eureka server关闭client身份，仅作为独立的server。

2.通过Eureka Client在Server中注册各个微服务
在此之前，我们创建简单的3个application，它们对应的端口分别是本地的8082、8083和8084。

创建三个service：movie-catalog-service（8082），movie-info-service（8083），ratings-data-service（8084）。其中catalog会去调用info和data取一些数据，业务逻辑不重要，关键在于以服务发现的形式调用。

• movie-info-service

application.properties

//设置该应用的名称，该名称会展示在Eureka控制台中，也是作为该服务在注册表中的key值（value为ip:port）
spring.application.name=movie-info-service 
server.port=8083

MovieResource.java

@RestController
@RequestMapping("/movies")
public class MovieResource {

    @RequestMapping("/{movieId}")
    public Movie getMovieInfo(@PathVariable("movieId") String movieId) {
        //定义一个Movie.java这里不赘述
        return new Movie("1", "东邪西毒", "很好的一步电影");
    }
}

• ratings-data-service
  application.properties

spring.application.name=ratings-data-service
server.port=8083

RatingsResource.java

@RestController
@RequestMapping("/ratingsdata")
public class RatingsResource {
    @RequestMapping("/user/{userId}")
    public UserRating getUserRatings(@PathVariable("userId") String userId) {
        UserRating userRating = new UserRating();
        userRating.setUserId(userId);
        //为了方便hard code。UserRating.java不赘述
        userRating.setRating = 80；
        return userRating;
    }
}

• movie-catalog-service
  application.properties

spring.application.name=movie-catalog-service
server.port=8082

MovieCatalogServiceApplication.java

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient

public class MovieCatalogServiceApplication {

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

    @LoadBalanced //加上该注解后，restTemplate才会将application-name作为key，去注册中心查找，否则application-name会被当作域名而无法访问。
    @Bean
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

CatalogResource.java

@RestController
@RequestMapping("/catalog")
public class CatalogResource {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @RequestMapping("/{userId}")
    public List getCatalog(@PathVariable("userId") String userId) {
        //直接指定application name
        UserRating userRating = restTemplate.getForObject("http://RATINGS-DATA-SERVICE/ratingsdata/user/" + userId, UserRating.class);

        return userRating.getRatings().stream()
                .map(rating -> {
                    Movie movie = restTemplate.getForObject("http://MOVIE-INFO-SERVICE/movies/" + rating.getMovieId(), Movie.class);
                    return new CatalogItem(movie.getName(), movie.getDescription(), rating.getRating());
                })
                .collect(Collectors.toList());
    }
}

几个model的为代码：CatalogItem Movie Rating UserRating

public class CatalogItem {
    private String name;
    private String desc;
    private int rating;
}
public class Movie {
    private String movieId;
    private String name;
    private String description;
}
public class Rating {
    private String movieId;
    private int rating;
}
public class UserRating {

    private String userId;
    private int rating;
}

整个过程如下图所示：

服务发现流程.png

这里需要说明的是如果同一个服务被分布式的存储在多个服务器上，举个例子movie-info-application挤在192.168.0.113:8083上存在，也在192.168.0.124:8083存在，那么根据key在服务注册服务器返回得到的是包含113和114的地址列表，这个列表返回给movie-catalog-service，由ribbon进行负载均衡，从中选则一个ip作为请求发送的ip。
以上是Eureka的基本介绍，下一节继续Spring Cloud——断路器！