微服务（二）——注册中心（Eureka、Nacos）

1. 概念

注册中心：

• 需求：当一个服务提供者 Service 部署了多个实例交给 User 远程调用时：
  
  • 服务消费者 User 应该调用哪个实例，如何获取其对应地址和端口？
  • User 如何获知实例是否健康？
• 注册中心作用：
  • 帮助管理服务，并帮助服务调用者选择并调用服务
  • 实时监测服务实例是否健康

Eureka：

• 构成：
  • eureka-server：服务端，注册中心
    记录服务信息，心跳监控
  • eureka-client：客户端，
    服务提供者（注册到服务端，定期向服务端发送心跳）、服务消费者（从服务端拉取服务列表，基于负载均衡选择服务）
• 作用：
  
  • 服务注册： Service实例启动后，会将自己的信息注册到 eureka服务端
  • 服务拉取： User 根据 实例名 获取 Service 地址列表
  • 负载均衡： User 根据负载均衡算法 从 拉去的 Service 地址列表中 选择一个服务实例
  • 心跳检查： Service实例 每隔一段时间（默认30s）就会向 eureka服务端 发起请求，报告自己的状态，当超过一段时间没向 eureka服务端 发送心跳，eureka 就会将此实例从 地址列表中剔除

nacos

• 概念：
  • 服务注册中心
• 作用：
  
  • 心跳检查： 不同于 eureka 只能 Service实例 主动发起心跳，nacos 对于非临时实例可以主动发起心跳检查
    • 临时心跳检查异常的会被剔除出 服务地址列表
    • 非临时心跳检查异常的不会被剔除
  • 定时推送变更： nacos 支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时

2. Eureka

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1. 服务搭建

---

1. 依赖导入

依赖：

• springboot 与 springcloud 的版本对应关系
  点击图片跳转
  

• 父项目依赖
  我用的是2.6.11版本的springboot，所以要选择2021.0.5版本的springcloud

      <properties>
          <project.build.sourceEncoding>UTF-8project.build.sourceEncoding>
          <project.reporting.outputEncoding>UTF-8project.reporting.outputEncoding>
          <java.version>1.8java.version>
          <spring.cloud-version>2021.0.5spring.cloud-version>
      properties>
  
      <dependencyManagement>
          <dependencies>
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
                  <artifactId>spring-cloud-dependenciesartifactId>
                  <version>${spring.cloud-version}version>
                  <type>pomtype>
                  <scope>importscope>
              dependency>
          dependencies>
      dependencyManagement>
  

• 子项目依赖

  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-serverartifactId>
  dependency>
  

2. 配置文件

我们需要将 eureka 注册到spring容器中，所以需要在配置文件中做相关配置。

server:
  port: 8099
spring:
  application:
    name: eureka_server
eureka:
  client:
  	# 配置eureka服务地址
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8099/eureka

3. 启动项目

为了让项目能启动 eureka，需要在启动类上加一个注解：@EnableEurekaServer

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class ServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServerApplication.class, args);
    }
}

启动项目，访问地址：http://127.0.0.1:8099：

注册的服务名称就是配置文件中的名称的大写。

2. 服务注册

在上一步，已经将 eureka-server （eureka服务中心）搭建完毕，现在就开始注册服务实例了。

---

1. 依赖导入

注意：

• 无论是 服务提供者 还是 服务消费者，他们的身份都是 eureka-client

• 记得添加 spring-boot-starter-web 的依赖，不然会报错：Field optionalArgs in org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration$RefreshableEurekaClientConfiguration required a bean of type ‘com.netflix.discovery.AbstractDiscoveryClientOptionalArgs’ that could not be found.

      <dependencies>
          <dependency>
              <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
              <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
          dependency>
      dependencies>
  

服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖。

2. 配置文件

需要在配置文件中配置 eureka-server 的地址。

spring:
  application:
    name: service_provider
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8099/eureka

3. 启动多个实例

为了让项目能启动 eureka，需要在启动类上加一个注解：@EnableEurekaClient。

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);
    }
}

我们可以通过 IDEA 自带功能模仿启动多个服务实例。

• 打开 Service 面板
  

• 复制原来的 provider 启动配置
  
  

• 查看 eureka注册中心
  

3. 服务发现

---

1. 依赖导入

依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
dependency>

---

2. 配置文件

配置文件：

spring:
  application:
    name: service_user
server:
  port: 8084

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8099/eureka

---

3. 服务拉取和负载均衡

服务拉取：

• 修改 controller 代码，将 url 路径的 ip、端口 修改为 服务名：

  @RestController
  @RequestMapping("user")
  public class UserController {
  
      @Autowired
      private RestTemplate restTemplate;
  
      @GetMapping("/{id}")
      public Book getBookById(@PathVariable("id") Integer id) {
          // String url = "http://127.0.0.1:8081/provider" + id;
          String url = "http://service_provider/provider";
          if (id != null) {
              url = url + id;
          }
          Book book = restTemplate.getForObject(url, Book.class);
          return book;
      }
  }
  

• 注册 RestTemplate 的时候加上注解 @LoadBalanced

      @LoadBalanced
      @Bean
      public RestTemplate restTemplate() {
          return new RestTemplate();
      }
  

• 接口调用：

  @RestController
  @RequestMapping("user")
  public class UserController {
  
      @Autowired
      private RestTemplate restTemplate;
  
      @GetMapping("/{id}")
      public Book getBookById(@PathVariable("id") Integer id) {
          // String url = "http://127.0.0.1:8081/provider" + id;
          String url = "http://PROVIDER/pro/";
          if (id != null) {
              url = url + id;
          }
          Book book = restTemplate.getForObject(url, Book.class);
          return book;
      }
  }
  

• 访问接口：
  

访问报错：

解决方案： 命名别带下划线。

多测试几下接口，可以发现，user一会儿调用的是 provider:8081 一会儿调用的是 provider:8082。这就是负载均衡算法选择的。

4. 小结

eureka-server 搭建：

• 引入依赖：

  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-serverartifactId>
  dependency>
  

• 启动类添加 @EnableEurekaServer

• 配置文件配置 eureka 地址

  server:
    port: 8099
  spring:
    application:
      name: server
  eureka:
    client:
    	# 配置eureka服务地址
      service-url:
        defaultZone: http://127.0.0.1:8099/eureka
  

服务注册：

• 引入依赖：

  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
  dependency>
  

• 启动类添加 @EnableEurekaClient
• 配置文件配置 eureka 地址

  server:
    port: 8081
  spring:
    application:
      name: provider
  eureka:
    client:
    	# 配置eureka服务地址
      service-url:
        defaultZone: http://127.0.0.1:8099/eureka
  

服务发现：

• 引入依赖：

  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
  dependency>
  

• 启动类添加 @EnableEurekaClient
• 配置文件配置 eureka 地址

  server:
    port: 8089
  spring:
    application:
      name: user
  eureka:
    client:
    	# 配置eureka服务地址
      service-url:
        defaultZone: http://127.0.0.1:8099/eureka
  

3. Ribbon

1. 负载均衡流程

Ribbon负载均衡流程图：

http://PROVIDER/pro/4 并非真实的地址，这个需要Ribbon负载均衡去拦截，然后选择具体的服务地址。而，Ribbon就是通过 LoadBalancerInterceptor 的 intercept 方法来实现拦截请求并解析选择地址。

    public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body, final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
        URI originalUri = request.getURI();
        String serviceName = originalUri.getHost();
        Assert.state(serviceName != null, "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);
        return (ClientHttpResponse)this.loadBalancer.execute(serviceName, this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));
    }

负载均衡流程：

2. 负载均衡策略

Ribbon的负载均衡策略是由 IRule 接口来定义的。

IRule常见规则：

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略： （1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。 （2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule (默认)	以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule	忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule	随机选择一个可用的服务器。
RetryRule	重试机制的选择逻辑

自定义负载均衡策略：

• 方式一： 在user中，@Bean 注入自定义 IRule

  @Bean
  public IRule randomRule(){
      return new RandomRule();
  }
  

• 方式二： 在user，配置文件修改 IRule

  provider: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
    ribbon:
      NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则
  

注意： 方式一的作用范围是：在访问任何微服务的时候，都是使用 RandomRule 负载均衡策略；方式二的作用范围是：在访问 provider 微服务的时候才是采用 RandomRule 策略，其他的还是使用默认策略。

3. 加载策略

Ribbon默认采用懒加载，即会在第一次访问时才会去创建 LoadBalanceClient ，所以会在第一次请求的时候花上较长的等待时间。

可以通过配置文件更改加载策略为饿加载策略，即初始化时就创建 LoadBalanceClient ，降低第一次访问的耗时。

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true # 开启饥饿加载
    clients: provider # 指定饥饿加载的服务名称

4. Nacos

1. 下载安装

Nacos下载地址： https://github.com/alibaba/nacos/releases

下载好之后，解压就行了。

默认端口： 8848 ，可通过 conf/application.properties 的 server.port 修改端口。

单击启动： bin/

• 方式一：双击 startup.cmd

• 方式二：

  startup.cmd -m standalone
  

  

登录：默认账号、密码都是 nacos 。

2. 注册中心

1. 引入依赖、修改配置

父工程添加 SpringCloudAlibaba 的管理依赖。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependenciesartifactId>
    <version>2.2.6.RELEASEversion>
    <type>pomtype>
    <scope>importscope>
dependency>

子工程中注释掉 eureka 依赖，引入 nacos 依赖。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
dependency>

配置文件配置nacos地址：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos服务地址

启动 user 和 provider ：

注意： eureka 注册名会变成大写，nacos 不会，所以改成 nacos 之后，需要把访问地址改成小写。

请求测试：

2. 服务分级存储模型

一个服务可以拥有多个实例，如：provider 的 8081 和 8082，如果这些实例分布于全国不同的机房，如：provider:8081 在成都机房、provider:8082 在重庆机房，Nacos就将同一机房内的实例 划分为一个集群。

即，一个服务可以拥有多个集群，一个集群中可以拥有多个实例。

微服务相互之间访问时，访问本地的速度更快，所以应该尽可能访问相同集群的实例，只有当本集群内存不够时，才去访问其他集群。

1. 配置集群

配置服务集群：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos服务地址
      discovery:
        cluster-name: CD

VM Options：

-Dserver.port=8082 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=CQ

2. 同集群优先的负载均衡

默认的 ZoneAvoidanceRule 负载均衡策略并不能实现据同集群优先来实现负载均衡，因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。

修改负载均衡策略：

• 方式一：

  @Bean
  public IRule nacosRule(){
      return new NacosRule();
  }
  

• 方式二：

  provider: # 访问的服务名
    ribbon:
      NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule  # 负载均衡规则
  

3. 权重配置

服务器的性能之间存在差异，为了让性能能好的服务器承担更多的用户请求，Nacos提供了权重配置来控制访问率：权重越大、访问率越高。

注意： 权重为0的服务永远不会被访问。

4. 环境隔离

Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能。

• nacos中可以有多个namespace
• namespace下可以有group、service等
• 不同namespace之间相互隔离（不同namespace的服务互相不可见）
  

1. 创建 namespace

Nacos默认的namespace是：public 。

Nacos创建命名空间流程：

2. 配置命名空间

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        namespace: e11eb3bc-8eed-4cdd-93f0-7a6c01b85eb4 # 命名空间，填ID

注意： 因为此时 dev 命名空间中只有 user，导致无法访问到 public 中的 provider ，发起访问请求会报错。

3. 永久实例

Nacos的服务实例分为两种类型：

• 临时实例：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认的类型

• 非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例

临时实例是实例向注册中心发起心跳，永久实例是注册中心主动向实例询问心跳。

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        ephemeral: false # 设置为永久实例

3. 配置管理

Nacos不仅可以担任微服务的注册中心，还可以担任配置管理。

1. 统一配置管理

可以使用统一配置管理来处理因为部署的微服务数量过多，配置繁杂等问题。

Nacos一方面可以将配置集中管理，另一方可以在配置变更时，及时通知微服务，实现配置的热更新。

注意： 只把那些需要热更新的配置文件交给Nacos

1. nacos添加配置文件

Data ID： 配置文件id：服务名称-profile.后缀名 。

2. 从nacos拉取配置

spring引入了一种新的配置文件：bootstrap.yaml文件，会在application.yml之前被读取，流程如下：

• 引入nacos-config依赖：

  
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-configartifactId>
  dependency>
  

• 添加bootstrap.yml

  spring:
    application:
      name: user # 服务名称
    profiles:
      active: dev #开发环境，这里是dev
    cloud:
      nacos:
        server-addr: localhost:8848 # Nacos地址
        config:
          file-extension: yaml # 文件后缀名
  

  这里会根据spring.cloud.nacos.server-addr获取nacos地址，再根据
  ${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}作为文件id，来读取配置。

  

• 读取nacos配置

      @Value("${pattern.dateformat}")
      private String dateformat;
  
      @GetMapping("now")
      public String now() {
          return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(dateformat));
      }
  

启动报错： org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name xxx

解决方案：

• 检查 namespace，配置文件与服务要在同一个 namespace 中
• 名称是否拼错
• 升级 nacos 版本
• @Value 切换为 @NacosValue

2. 配置热更新

配置热更新： 修改nacos中的配置后，微服务中无需重启即可让配置生效。

实现方式：

• 方式一： 在@Value注入的变量所在类上添加注解 @RefreshScope
• 方式二：
  • 使用 @ConfigurationProperties 注解代替@Value注解
  • 在 user 服务中，添加一个类，读取patterrn.dateformat属性：

    @Component
    @Data
    @ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
    public class PatternProperties {
        private String dateformat;
    }
    

  • 在UserController中使用这个类代替@Value：

    @Autowired
    private PatternProperties patternProperties;
    
    @GetMapping("now")
    public String now() {
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(patternProperties.getDateformat));
    }
    

3. 配置共享

其实微服务启动时，会去nacos读取多个配置文件，因为nacos管理的配置文件不包含环境信息，可以被多个环境共享。

只需要取名的时候，不加上 profile 就能被共享，如下：

配置共享时的优先级：