Spring Cloud构建微服务架构：服务注册与发现

Spring Cloud简介

Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具，它为基于JVM的云应用开发中的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、全局锁、决策竞选、分布式会话和集群状态管理等操作提供了一种简单的开发方式。

Spring Cloud包含了多个子项目（针对分布式系统中涉及的多个不同开源产品），比如：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix、Spring Cloud CloudFoundry、Spring Cloud AWS、Spring Cloud Security、Spring Cloud Commons、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud CLI等项目。

微服务架构

“微服务架构”在这几年非常的火热，以至于关于微服务架构相关的开源产品被反复的提及（比如：netflix、dubbo），Spring Cloud也因Spring社区的强大知名度和影响力也被广大架构师与开发者备受关注。

那么什么是“微服务架构”呢？简单的说，微服务架构就是将一个完整的应用从数据存储开始垂直拆分成多个不同的服务，每个服务都能独立部署、独立维护、独立扩展，服务与服务间通过诸如的方式互相调用。

对于“微服务架构”，大家在互联网可以搜索到很多相关的介绍和研究文章来进行学习和了解。也可以阅读始祖Martin Fowler的《Microservices》，本文不做更多的介绍和描述。

服务治理

在简单介绍了Spring Cloud和微服务架构之后，下面回归本文的主旨内容，如何使用Spring Cloud来实现服务治理。

由于Spring Cloud为服务治理做了一层抽象接口，所以在Spring Cloud应用中可以支持多种不同的服务治理框架，比如：Netflix Eureka、Consul、Zookeeper。在Spring Cloud服务治理抽象层的作用下，我们可以无缝地切换服务治理实现，并且不影响任何其他的服务注册、服务发现、服务调用等逻辑。

所以，下面我们先通过介绍两种服务治理的实现来体会Spring Cloud这一层抽象所带来的好处。

Spring Cloud Eureka

首先，我们来尝试使用Spring Cloud Eureka来实现服务治理。

Spring Cloud Eureka是Spring Cloud Netflix项目下的服务治理模块。而Spring Cloud Netflix项目是Spring Cloud的子项目之一，主要内容是对Netflix公司一系列开源产品的包装，它为Spring Boot应用提供了自配置的Netflix OSS整合。通过一些简单的注解，开发者就可以快速的在应用中配置一下常用模块并构建庞大的分布式系统。它主要提供的模块包括：服务发现（Eureka），断路器（Hystrix），智能路有（Zuul），客户端负载均衡（Ribbon）等。

下面，就来具体看看如何使用Spring Cloud Eureka实现服务治理。

创建“服务注册中心”

创建一个基础的Spring Boot工程，并在pom.xml中引入需要的依赖内容：

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    1.4.3.RELEASE
    


    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-test
        test
    
    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-eureka-                                                        server
    


    
        
           org.springframework.cloud
           spring-cloud-dependencies
           Camden.SR4
           pom
           import
        
    

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通过@EnableEurekaServer注解启动一个服务注册中心提供给其他应用进行对话。这一步非常的简单，只需要在一个普通的Spring Boot应用中添加这个注解就能开启此功能，比如下面的例子：

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder(Application.class)
                    .web(true).run(args);
    }
}

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在默认设置下，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中问增加如下配置：

server.port=1111
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:${server.port}/eureka/

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为了与后续要进行注册的服务区分，这里将服务注册中心的端口通过server.port属性设置为1111。启动工程后，访问：http://localhost:1111/

可以看到下面的页面，其中还没有发现任何服务。

创建“服务提供方”

下面我们创建提供服务的客户端，并向服务注册中心注册自己。假设我们有一个提供计算功能的微服务模块，我们实现一个RESTful API，通过传入两个参数a和b，最后返回a + b的结果。首先，创建一个基本的Spring Boot应用，在pom.xml中，加入如下配置：

 
    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    1.4.3.RELEASE
     


    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-test
        test
    
    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-eureka
    


    
        
           org.springframework.cloud
           spring-cloud-dependencies
           Camden.SR4
           pom
           import
        
    

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其次，实现/add请求处理接口，通过DiscoveryClient对象，在日志中打印出服务实例的相关内容。

@RestController
public class ComputeController {
    private final Logger logger = Logger.getLogger(getClass());
    @Autowired
    private DiscoveryClient client;
    @RequestMapping(value = "/add" ,
                            method = RequestMethod.GET)
    public Integer add(
        @RequestParam Integer a, 
        @RequestParam Integer b) {
        ServiceInstance instance = 
                            client.getLocalServiceInstance();
        Integer r = a + b;
        logger.info("/add, host:" + instance.getHost() 
                    + ", service_id:" + instance.getServiceId()
                    + ", result:" + r);
        return r;
    }
}

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最后在主类中通过加上@EnableDiscoveryClient注解，该注解能激活Eureka中的DiscoveryClient实现，才能实现Controller中对服务信息的输出。

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class ComputeServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder(
            ComputeServiceApplication.class)
            .web(true).run(args);
    }
}

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我们在完成了服务内容的实现之后，再继续对application.properties做一些配置工作，具体如下：

spring.application.name=compute-service
server.port=2222
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:1111/eureka/

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通过spring.application.name属性，我们可以指定微服务的名称后续在调用的时候只需要使用该名称就可以进行服务的访问。

eureka.client.serviceUrl.defaultZone属性对应服务注册中心的配置内容，指定服务注册中心的位置。

为了在本机上测试区分服务提供方和服务注册中心，使用server.port属性设置不同的端口。

启动该工程后，再次访问：http://localhost:1111/。可以看到，我们定义的服务被注册了。

Spring Cloud Consul

Spring Cloud Consul项目是针对Consul的服务治理实现。Consul是一个分布式高可用的系统，它包含多个组件，但是作为一个整体，在微服务架构中为我们的基础设施提供服务发现和服务配置的工具。它包含了下面几个特性：

- 服务发现

- 健康检查

- Key/Value存储

- 多数据中心

由于Spring Cloud Consul项目的实现，我们可以轻松的将基于Spring Boot的微服务应用注册到Consul上，并通过此实现微服务架构中的服务治理。

以之前实现的基于Eureka的示例为基础，我们如何将之前实现的服务提供者注册到Consul上呢？方法非常简单，我们只需要在pom.xml中将eureka的依赖修改为如下依赖：

   org.springframework.cloud
   spring-cloud-starter-consul-discovery

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接下来再修改一下application.properites，将consul需要的配置信息加入即可，比如：（下面配置是默认值）

spring.cloud.consul.host=localhost spring.cloud.consul.port=8500

由于Spring Cloud对服务治理做了一层抽象，所以可以屏蔽Eureka和Consul服务治理的实现细节，我们的程序不需要做任何改变，只需求引入不同的服务治理依赖，并配置相关的配置属性就能轻松的将微服务纳入Spring Cloud的各个服务治理框架中。

另外，由于Consul自身提供了服务端，所以我们不需要像之前实现Eureka的时候创建服务注册中心，直接通过下载客户端，并使用下面的命令启动开发模式的Consul服务端程序就可以直接使用：

consul agent -dev