【微服务】Eureka注册中心
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希望您能有所收获
Eureka和Nacos一样也可以充当服务的注册中心，让我们一起看看有何区别？
点击跳转【微服务】Nacos注册中心
一.引子
假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例，如图：
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大家思考几个问题：
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问题一：order-service在发起远程调用的时候，该如何得知user-service实例的ip地址和端口？
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问题二：有多个user-service实例地址，order-service调用时该如何选择？
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问题三：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？
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二.Eureka作用
上述问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决，其中最广为人知的注册中心就是Eureka，其结构如下：
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让我们一起看看Eureka如何解决上述问题
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问题1：order-service如何得知user-service实例地址？
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user-service服务每个实例启动后，都会将自己的信息注册到eureka-server（Eureka服务端）。这个叫服务注册
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eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
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order-service根据服务名称，拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取
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问题2：order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例？
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order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址
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向该实例地址发起远程调用
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问题3：order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康，是不是已经宕机？
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user-service会每隔一段时间（默认30秒）向eureka-server发起请求，报告自己状态，称为心跳
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当超过一定时间没有发送心跳时，eureka-server会认为微服务实例故障，将该实例从服务列表中剔除
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order-service拉取服务时，就能将故障实例排除了
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注意：一个微服务，既可以是服务提供者(注册信息，发送心跳)，又可以是服务消费者(拉取服务列表，远程调用)，因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端
三.Eureka使用
接下来让我们按照如下步骤动手实践Eureka使用流程：
(1) 搭建EurekaServer
首先注册中心服务端：eureka-server，这必须是一个独立的微服务
(1.2) 创建eureka-server服务
在cloud-demo父工程下，创建一个子模块：
填写模块信息：
然后填写服务信息：
(1.2) 引入eureka依赖
在eureka-server的pom文件中引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloudgroupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-serverartifactId>
dependency>
注：如果父工程没有统一管理依赖版本，此处需要指定依赖版本
(1.3) 编写启动类
给eureka-server服务编写一个启动类，一定要添加@EnableEurekaServer注解，开启eureka的注册中心功能：
package cn.itcast.eureka;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
}
}
(1.4) 编写配置文件
创建一个application.yml文件，添加如下内容：
server:
port: 10086 # 服务端口
spring:
application:
name: eureka-server # eureka的服务名称
eureka:
client:
service-url: # eureka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
说明：eurake也是一个微服务，所以在启动时也会将自己注册到eureka(集群时通信使用)
(1.5) 启动服务
启动微服务后，可以在浏览器访问上述配置的地址：http://127.0.0.1:10086
看到下面结果应该是成功了：
(2) 服务注册
eureka已经搭建好了，接下来，我们将服务user-service注册到eureka-server中去。
(2.1) 引入依赖
在user-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloudgroupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
dependency>
注：如果父工程没有统一管理依赖版本，此处需要指定依赖版本
(2.2) 编写配置文件
在user-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、上述eureka地址：
spring:
application:
name: userservice # user服务的服务名称
eureka:
client:
service-url: # euraka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
(2.3) 启动多个user-service实例
为了演示一个服务有多个实例的场景，我们添加一个SpringBoot的启动配置，再启动一个user-service。
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首先，复制原来的user-service启动配置：
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然后，在弹出的窗口中，填写信息：
- 现在，SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置，一个是8081端口，一个是8082端口：
- 启动两个user-service实例：
- 在浏览器中查看eureka-server管理页面：
我们可以看到启动的两个user-service实例已经成功注册到eureka
(3) 服务发现
下面，我们将order-service的逻辑修改：向eureka-server拉取user-service的信息，再次进行远程调用（实现服务发现）。
(3.1) 引入依赖
之前说过，服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖，因此这一步与服务注册时一致。
在order-service的pom文件中，引入下面的eureka-client依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloudgroupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
dependency>
注：如果父工程没有统一管理依赖版本，此处需要指定依赖版本
(3.2) 配置文件
服务发现也需要知道eureka地址，因此第二步与服务注册一致，都是配置eureka信息：
在order-service中，修改application.yml文件，添加服务名称、eureka地址：
spring:
application:
name: orderservice # # order服务的服务名称
eureka:
client:
service-url: # euraka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
(3.3) 服务拉取
修改order-service服务中OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问的url路径，用注册的服务名代替ip、端口：
spring会自动帮助我们从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。
(3.4) 负载均衡
最后，我们要对拉取的user-service服务的实例列表实现负载均衡。
在order-service的启动类OrderApplication中，给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解实现负载均衡：
(3.5) 测试
我们可以发现访问：http://localhost:8080/order/ 101 102 103 104 两个实例都接收到了请求并响应实现了负载均衡。
四.Ribbon负载均衡(扩展)
上一节中，我们添加了@LoadBalanced注解，即可实现负载均衡功能，这是什么原理呢？
(1) 负载均衡原理
SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的。
那么我们发出的请求明明是http://userservice/user/1，怎么变成了http://localhost:8081的呢？
(2) 源码跟踪
为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。
显然有人帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor，这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。
我们进行源码跟踪：
(2.1) LoadBalancerIntercepor
可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：
request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/8originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-servicethis.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。
这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入。
(2.2) LoadBalancerClient
继续跟入execute方法：
代码是这样的：
- getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
- getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8082端口的服务
放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081：
果然实现了负载均衡。
(2.3) 负载均衡策略IRule
在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:
我们继续跟入：
继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：
我们看看这个rule是谁：
这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：
这不就是轮询的意思嘛。
到这里，整个负载均衡的流程我们就清楚了。
(2.4) 总结
SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。用一幅图来总结一下：
基本流程如下：
- 拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
- RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service
- DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
- eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
- IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
- RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求
(3) 负载均衡策略
(3.1) 负载均衡策略
负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：
不同规则的含义如下：
| 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 | 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 |
默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案
(3.2) 自定义负载均衡策略
通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：
- 代码方式(全局生效)：在order-service中的启动类OrderApplication中，定义一个新的IRule：
@Bean
public IRule randomRule(){
return new RandomRule();
}
- 配置文件方式(针对某个微服务)：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：
userservice: # 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，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。
(4) 饥饿加载
Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。
而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，可在yml文件中进行下面配置开启饥饿加载：
ribbon:
eager-load:
enabled: true # 开启饥饿加载
clients: userservice # 指定对userservice这个服务饥饿加载
对比可见请求加载时间缩短了许多