SpringColud Eureka的服务注册与发现

一、Eureka简介

本文中所有代码都会上传到git上,请放心浏览
项目git地址:https://github.com/839022478/Spring-Cloud

在传统应用中,组件之间的调用,通过有规范的约束的接口来实现,从而实现不同模块间良好的协作。但是被拆分成微服务后,每个微服务实例的网络地址都可能动态变化,数量也会变化,使得原来硬编码的地址失去了作用。需要一个中心化的组件来进行服务的登记和管理,为了解决上面的问题,于是出现了服务治理,就是管理所有的服务信息和状态,也就是我们所说的注册中心

1.1 注册中心

比如我们去做火车或者汽车,需要去买票乘车,只看我们有没有票(有没有服务),有就去买票(获取注册列表),然后乘车(调用),不用关心到底有多少车在运行

流程图:

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使用注册中心,我们不需要关心有多少提供方,只管去调用就可以了,那么注册中心有哪些呢?

注册中心:Eureka,Nacos,Consul,Zookeeper

本文中讲解的是比较火热的Spring Cloud微服务下的Eureka,Eureka是Netflix开发的服务发现框架,是一个RESTful风格的服务,是一个用于服务发现和注册的基础组件,是搭建Spring Cloud微服务的前提之一,它屏蔽了Server和client的交互细节,使得开发者将精力放到业务上。

服务注册与发现主要包括两个部分:服务端(Eureka Server)和客户端(Eureka Client)

  • 服务端(Eureka Server): 一个公共服务,为Client提供服务注册和发现的功能,维护注册到自身的Client的相关信息,同时提供接口给Client获取注册表中其他服务的信息,使得动态变化的Client能够进行服务间的相互调用。

  • 客户端(Eureka Client): Client将自己的服务信息通过一定的方式登记到Server上,并在正常范围内维护自己信息一致性,方便其他服务发现自己,同时可以通过Server获取到自己依赖的其他服务信息,完成服务调用,还内置了负载均衡器,用来进行基本的负载均衡

Eureka GIt官网:https://github.com/Netflix/Eureka

1.3 服务注册与发现

服务注册与发现关系图:

image

1.2 client功能和server功能

1.2.1 client功能

  1. 注册:每个微服务启动时,将自己的网络地址等信息注册到注册中心,注册中心会存储(内存中)这些信息。
  2. 获取服务注册表:服务消费者从注册中心,查询服务提供者的网络地址,并使用该地址调用服务提供者,为了避免每次都查注册表信息,所以client会定时去server拉取注册表信息到缓存到client本地。
  3. 心跳:各个微服务与注册中心通过某种机制(心跳)通信,若注册中心长时间和服务间没有通信,就会注销该实例。
  4. 调用:实际的服务调用,通过注册表,解析服务名和具体地址的对应关系,找到具体服务的地址,进行实际调用。

1.2.2 server注册中心功能

  1. 服务注册表:记录各个微服务信息,例如服务名称,ip,端口等。
    注册表提供 查询API(查询可用的微服务实例)和管理API(用于服务的注册和注销)。
  2. 服务注册与发现:注册:将微服务信息注册到注册中心。发现:查询可用微服务列表及其网络地址。
  3. 服务检查:定时检测已注册的服务,如发现某实例长时间无法访问,就从注册表中移除。

二、Eureka单节点搭建

2.1 pom.xml

在有的教程中,会引入spring-boot-starter-web,这个依赖其实不用,因为spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖已经包含了它,在pom依赖进去,就可以了


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-eureka-server

2.2 application.yml

server:
  port: 8500
eureka:
  client:
    #是否将自己注册到Eureka Server,默认为true,由于当前就是server,故而设置成false,表明该服务不会向eureka注册自己的信息
    register-with-eureka: false
    #是否从eureka server获取注册信息,由于单节点,不需要同步其他节点数据,用false
    fetch-registry: false
    #设置服务注册中心的URL,用于client和server端交流
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8080/eureka/

2.3 服务端启动类

启动类上添加此注解标识该服务为配置中心
@EnableEurekaServer

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication {

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

}

2.4 启动

我们启动EurekaDemoApplication,然后在浏览器中输入地址 http://localhost:8500/,就可以启动我们的 Eureka 了,我们来看下效果,出现了这个画面,就说明我们已经成功启动~,只是此时我们的服务中是还没有客户端进行注册

image

三、服务注册

注意:在客户端pom里面我们需要加上spring-boot-starter-web,否则服务是无法正常启动的

3.1 pom.xml

       
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
             

3.2 application.yml

#注册中心
eureka:
  client:
    #设置服务注册中心的URL
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8500/eureka/
  #服务名
  instance:
    appname: mxn

3.3 客户端启动类

在客户端启动类中我们需要加上 @EnableDiscoveryClient注解

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class EurekaClientApplication {

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

3.4 查看效果

工程启动后,刷新http://localhost:8500/页面,我们可以发现服务注册成功了

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并且我们可以在idea日志打印中看到DiscoveryClient_MXN/DESKTOP-5BQ3UK8 - registration status: 204,说明就是注册成功了
Eureka Server与Eureka Client之间的联系主要通过心跳的方式实现。心跳(Heartbeat)即Eureka Client定时向Eureka Server汇报本服务实例当前的状态,维护本服务实例在注册表中租约的有效性。

Eureka Client将定时从Eureka Server中拉取注册表中的信息,并将这些信息缓存到本地,用于服务发现

四、Eureka 端点

官网地址:https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-REST-operations

Eureka服务器还提供了一个端点(eureka/apps/{applicaitonName})可以查看所注册的服务详细信息 。applicaitonName就是微服务的名称,比如这里我们访问 http://localhost:8500/eureka/apps/mxn

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五、Eureka 原理

5.1 本质

存储了每个客户端的注册信息。EurekaClient从EurekaServer同步获取服务注册列表。通过一定的规则选择一个服务进行调用

5.2 Eureka架构图

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  • 服务提供者: 是一个eureka client,向Eureka Server注册和更新自己的信息,同时能从Eureka Server注册表中获取到其他服务的信息。
  • 服务注册中心: 提供服务注册和发现的功能。每个Eureka Cient向Eureka Server注册自己的信息,也可以通过Eureka Server获取到其他服务的信息达到发现和调用其他服务的目的。
  • 服务消费者: 是一个eureka client,通过Eureka Server获取注册到其上其他服务的信息,从而根据信息找到所需的服务发起远程调用。
  • 同步复制: Eureka Server之间注册表信息的同步复制,使Eureka Server集群中不同注册表中服务实例信息保持一致。
  • 远程调用: 服务客户端之间的远程调用。
  • 注册: Client端向Server端注册自身的元数据以供服务发现。
  • 续约: 通过发送心跳到Server以维持和更新注册表中服务实例元数据的有效性。当在一定时长内,Server没有收到Client的心跳信息,将默认服务下线,会把服务实例的信息从注册表中删除。
  • 下线: Client在关闭时主动向Server注销服务实例元数据,这时Client的服务实例数据将从Server的注册表中删除。
  • 获取注册表: Client向Server请求注册表信息,用于服务发现,从而发起服务间远程调用。

5.3 Eureka自我保护

有时候我们会看到这样的提示信息:EMERGENCY! EUREKA MAY BE INCORRECTLY CLAIMING INSTANCES ARE UP WHEN THEY'RE NOT. RENEWALS ARE LESSER THAN THRESHOLD AND HENCE THE INSTANCES ARE NOT BEING EXPIRED JUST TO BE SAFE.,这是因为默认情况下,Eureka Server在一定时间内,没有接收到某个微服务心跳,会将某个微服务注销(90S)。但是当网络故障时,微服务与Server之间无法正常通信,上述行为就非常危险,因为微服务正常,不应该注销,它的指导思想就是 宁可保留健康的和不健康的,也不盲目注销任何健康的服务
我们也可以通过命令去关闭自我保护的功能:

eureka:
  server: 
    enable-self-preservation: false

那么自我保护是如何触发的呢?
自我保护机制的触发条件是,当每分钟心跳次数( renewsLastMin) 小于 numberOfRenewsPerMinThreshold时,并且开启自动保护模式开关( eureka.server.enable-self-preservation = true) 时,触发自我保护机制,不再自动过期租约
上面我们所有的小于 numberOfRenewsPerMinThreshold,到底是怎么计算的呢,我们在eureka源码中可以得知

numberOfRenewsPerMinThreshold = expectedNumberOfRenewsPerMin * 续租百分比(默认为0.85)

expectedNumberOfRenewsPerMin = 当前注册的应用实例数 x 2
当前注册的应用实例数 x 2 是因为,在默认情况下,注册的应用实例每半分钟续租一次,那么一分钟心跳两次,因此 x 2

例如:我们有10个服务,期望每分钟续约数:10 * 2=20,期望阈值:20*0.85=17,当少于17时,就会触发自我保护机制


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5.4 健康检查

由于server和client通过心跳保持 服务状态,而只有状态为UP的服务才能被访问。看eureka界面中的status。


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比如心跳一直正常,服务一直UP,但是此服务DB(数据库)连不上了,无法正常提供服务。

此时,我们需要将 微服务的健康状态也同步到server。只需要启动eureka的健康检查就行。这样微服务就会将自己的健康状态同步到eureka。配置如下即可。

在client端配置:将自己的健康状态传播到server。

eureka:
  client:
    healthcheck:
      enabled: true

5.5 Eureka监听事件

import com.netflix.appinfo.InstanceInfo;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.event.*;
import org.springframework.context.event.EventListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;

@Component
public class CustomEvent {

    @EventListener
    public void listen(EurekaInstanceCanceledEvent event ) {
        System.out.println(LocalDateTime.now()+"服务下线事件:"+event.getAppName()+"---"+event.getServerId());
//发钉钉
    }

    @EventListener
    public void listen(EurekaInstanceRegisteredEvent event) {
        InstanceInfo instanceInfo = event.getInstanceInfo();
        System.out.println(LocalDateTime.now()+"服务上线事件:"+instanceInfo.getAppName()+"---"+instanceInfo.getInstanceId());
    }

    @EventListener
    public void listen(EurekaInstanceRenewedEvent event) {
        System.out.println(LocalDateTime.now()+"服务续约/心跳上报事件:"+event.getAppName()+"---"+event.getServerId());

    }

    @EventListener
    public void listen(EurekaRegistryAvailableEvent event) {
        System.out.println(LocalDateTime.now()+"注册中心可用事件");
    }

    @EventListener
    public void listen(EurekaServerStartedEvent event) {
        System.out.println(LocalDateTime.now()+"注册中心启动事件");

    }
}

5.6 Renew: 服务续约

Eureka Client 会每隔 30 秒发送一次心跳来续约。 通过续约来告知 Eureka Server 该 Eureka Client 运行正常,没有出现问题。 默认情况下,如果 Eureka Server 在 90 秒内没有收到 Eureka Client 的续约,Server 端会将实例从其注册表中删除,此时间可配置,一般情况不建议更改。

5.6 服务剔除

如果Eureka Client在注册后,既没有续约,也没有下线(服务崩溃或者网络异常等原因),那么服务的状态就处于不可知的状态,不能保证能够从该服务实例中获取到回馈,所以需要服务剔除此方法定时清理这些不稳定的服务,该方法会批量将注册表中所有过期租约剔除,剔除是定时任务,默认60秒执行一次。延时60秒,间隔60秒

剔除的限制:
1.自我保护期间不清除。
2.分批次清除。

六、Eureka缺陷

由于集群间的同步复制是通过HTTP的方式进行,基于网络的不可靠性,集群中的Eureka Server间的注册表信息难免存在不同步的时间节点,不满足CAP中的C(数据一致性)

七、总结

中间我们讲解了eureka的节点搭建,以及原理,对于现在很火热的微服务,我们对Eureka是非常有必要进行了解的,如果觉得文章对你有帮助,来个点赞支持吧,如果对文章有疑问或建议,欢迎讨论留言,谢谢大家~

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