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  • (03)SpringCloud实战之Eureka服务注册与发现

      一、Eureka 简介

      1、Eureka 与服务注册与发现

      Eureka是Netflix的一个子模块,也是核心模块之一。Eureka是一个基于REST的服务,用于定位服务,以实现云端中间层服务发现和故障转移。

      服务注册与发现对于微服务架构来说是非常重要的,有了服务发现与注册,只需要使用服务的标识符,就可以访问到服务,而不需要修改服务调用的配置文件了。功能类似于dubbo的注册中心,比如Zookeeper。

      2、Eureka 原理讲解

      Eureka 采用了 C-S 的设计架构。Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。而系统中的其他微服务,使用 Eureka 的客户端连接到 Eureka Server并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。SpringCloud 的一些其他模块(比如Zuul)就可以通过 Eureka Server 来发现系统中的其他微服务,并执行相关的逻辑。

      Eureka 包含两个组件:Eureka Server 和 Eureka Client。Eureka Server 提供服务注册服务,各个节点启动后,会在EurekaServer中进行注册,这样Eureka Server中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息,服务节点的信息可以在界面中直观的看到。Eureka Client是一个Java客户端,用于简化Eureka Server的交互,客户端同时也具备一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。在应用启动后,将会向Eureka Server发送心跳(默认周期为30秒)。如果Eureka Server在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳,Eureka Server将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认90秒)。

      3、Eureka 三大角色

      (1)Eureka Server 提供服务注册和发现(提供注册与发现)

      (2)Service Provider 服务提供方将自身服务注册到 Eureka,从而使服务消费方能够找到(服务提供方)

      (3)Service Consumer 服务消费方从 Eureka 获取注册服务列表,从而能够消费(服务消费方)

      二、构建步骤

      1、构建 microservicecloud-eureka-7001

      pom.xml

    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
      <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
     
      <parent>
       <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
       <artifactId>microservicecloud</artifactId>
       <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
      </parent>
     
      <artifactId>microservicecloud-eureka-7001</artifactId>
     
      <dependencies>
       <!--eureka-server服务端 -->
       <dependency>
         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
       </dependency>
       
       <!-- 修改后立即生效,热部署 -->
       <dependency>
         <groupId>org.springframework</groupId>
         <artifactId>springloaded</artifactId>
       </dependency>
       <dependency>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
         <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
       </dependency>
      </dependencies>
     
    </project>
    View Code

      application.yml

     server: 
      port: 7001
      
    eureka:
      instance:
        hostname: localhost    #eureka服务端的实例名称
      client:
        register-with-eureka: false    #false表示不向注册中心注册自己。
        fetch-registry: false    #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
        service-url:
          defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/    #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
    View Code

      EurekaServer7001_App

    package com.atguigu.springcloud;
     
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
     
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer    //EurekaServer服务器端启动类,接受其它微服务注册进来
    public class EurekaServer7001_App
    {
      public static void main(String[] args)
      {
       SpringApplication.run(EurekaServer7001_App.class, args);
      }
    }
    View Code

      测试:启动该微服务,浏览器输入:http://localhost:7001/ 展示如下:

      No instances available:因为没有注册服务进来当然不可能有服务被发现。

      2、将已有的部门微服务(microservicecloud-provider-dept-8001)注册进eureka服务中心

      修改microservicecloud-provider-dept-8001

      (1)pom.xml新增 eureka 客户端依赖

      <!-- 将微服务provider侧注册进eureka -->
       <dependency>
         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
       </dependency>
       <dependency>
         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
       </dependency>

      (2)application.yml 新增 eureka 服务

    eureka:
      client: #客户端注册进eureka服务列表内
        service-url: 
          defaultZone: http://localhost:7001/eureka

      (3)启动类 DeptProvider8001_App.java 添加 EnableEurekaClient  注解

    @EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中

      测试:依次启动 7001、8001 微服务,输入eureka 地址:http://localhost:7001/

      MICROSERVICECLOUD-DEPT 是 8001中配置文件定义的应用名(spring.application.name: microservicecloud-dept)

      (4)actuator与注册微服务信息完善

      从上图中可以看到,微服务 MICROSERVICECLOUD-DEPT 对应的 Status 是 UP (1) - 192.168.7.101:microservicecloud-dept:8001,如果希望把它改为指定的显示,可以在microservicecloud-provider-dept-8001 的 application.yml 中做如下修改:

    eureka:
      client: #客户端注册进eureka服务列表内
        service-url: 
          defaultZone: http://localhost:7001/eureka
      instance:
        instance-id: microservicecloud-dept8001

      新增了instance.instance-id:microservicecloud-dept8001。修改之后,重新访问 http://localhost:7001/ 发现Status 改为了修改后的

      有时用鼠标指向上图红色框起来的部分,右下角会出现 localhost:8001/info,为了让 localhost 变成 ip 地址,需要继续修改 application.yml

    eureka:
      client: #客户端注册进eureka服务列表内
        service-url: 
          defaultZone: http://localhost:7001/eureka
      instance:
        instance-id: microservicecloud-dept8001
        prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址

      新增了 prefer-ip-address: true,修改之后重新指向上图红色框起来的部分,左下角已变成 ip(不知道为什么未加该属性,也显示的ip ???)

       这时点击上图的 microservicecloud-dept8001 报错404

       现在通过配置的方式,使点击上述部分展示出指定信息

      a、给8001微服务添加依赖,pom.xml 文件新增

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>

      b、给父工程添加构建build信息,pom.xml 文件新增

    <build>
       <finalName>microservicecloud</finalName>
       <resources>
         <resource>
           <directory>src/main/resources</directory>
           <filtering>true</filtering>
         </resource>
       </resources>
       <plugins>
         <plugin>
           <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
           <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
           <configuration>
             <delimiters>
              <delimit>$</delimit>
             </delimiters>
           </configuration>
         </plugin>
       </plugins>
    </build>

      说明:finalName 是工程名,src/main/resources 路径下的所有资源文件可以通过 maven-resources-plugin 插件读取,读取的可以是常量或者以$开头结尾。

      c、修改8001微服务的 application.yml ,添加如下配置

    info:
      app.name: atguigu-microservicecloud
      company.name: www.atguigu.com
      build.artifactId: $project.artifactId$
      build.version: $project.version$

      info 对应鼠标移到 microservicecloud-dept8001 上时展示的 192.168.7.101:8001/info 中的info。重新启动,点击如下:

      3、eureka 的自我保护机制 

      如果长时间不访问微服务(默认),访问 eureka 监控界面会出现一段红色字提示:

      默认情况下,如果EurekaServer在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳,EurekaServer将会注销该实例(默认90秒)。但是当网络分区故障发生时,微服务EurekaServer之间无法正常通信,以上行为可能变得非常危险了——因为微服务本身其实是健康的,此时本不应该注销这个微服务。Eureka通过“自我保护模式”来解决这个问题——当EurekaServer节点在短时间内丢失过多客户端时(可能发生了网络分区故障),那么这个节点就会进入自我保护模式。一旦进入该模式,EurekaServer就会保护服务注册表中的信息,不再删除服务注册表中的数据(也就是不会注销任何微服务)。当网络故障恢复后,该Eureka Server节点会自动退出自我保护模式。

      在自我保护模式中,Eureka Server会保护服务注册表中的信息,不再注销任何服务实例。当它收到的心跳数重新恢复到阈值以上时,该Eureka Server节点就会自动退出自我保护模式。它的设计哲学就是宁可保留错误的服务注册信息,也不盲目注销任何可能健康的服务实例。一句话讲解:好死不如赖活着。

      综上,自我保护模式是一种应对网络异常的安全保护措施。它的架构哲学是宁可同时保留所有微服务(健康的微服务和不健康的微服务都会保留),也不盲目注销任何健康的微服务。使用自我保护模式,可以让Eureka集群更加的健壮、稳定。

      在Spring Cloud中,可以使用eureka.server.enable-self-preservation = false 禁用自我保护模式。不建议禁用。

      4、服务的发现

      a、修改8001微服务的 DeptController.java,添加如下内容

    @Autowired
    private DiscoveryClient client;
    
    @RequestMapping(value = "/dept/discovery", method = RequestMethod.GET)
    public Object discovery()
    {
      List<String> list = client.getServices();
       System.out.println("**********" + list);
       List<ServiceInstance> srvList = client.getInstances("MICROSERVICECLOUD-DEPT");
       for (ServiceInstance element : srvList) {
            System.out.println(element.getServiceId() + "	" + element.getHost() + "	" + element.getPort() + "	"
                    + element.getUri());
        }
       return this.client;
     }

      b、修改8001微服务的主启动类 DeptController.java,添加如下注解

    @EnableDiscoveryClient //服务发现

      启动 eureka 和8001,输入 http://localhost:8001/dept/discovery 测试。入驻 eureka 的微服务已经打印出了

      c、测试消费端是否能从 eureka 发现服务

      在消费端微服务 microservicecloud-consumer-dept-80 的 DeptController_Consumer.java 中添加如下代码:

    @RequestMapping(value = "/consumer/dept/discovery")
    public Object discovery()
    {   
    return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX + "/dept/discovery", Object.class); }

      启动该微服务,输入:http://localhost/consumer/dept/discovery 测试。入驻 eureka 的微服务已经打印出了

      三、eureka 集群

      1、新建 microservicecloud-eureka-7002 和 microservicecloud-eureka-7003

        pom.xml 依赖一样、启动类分别为 EurekaServer7002_App.java、EurekaServer7003_App.java 内容一样

      2、修改host文件映射配置:C:WindowsSystem32driversetc

       添加如下配置:

    127.0.0.1  eureka7001.com
    127.0.0.1  eureka7002.com
    127.0.0.1  eureka7003.com
    

      3、分别设置7001、7002、7003的 application.yml 为如下配置

     1  server: 
     2   port: 7001
     3   
     4  eureka:
     5   instance:
     6     hostname: eureka7001.com    #eureka服务端的实例名称
     7   client:
     8     register-with-eureka: false    #false表示不向注册中心注册自己。
     9     fetch-registry: false    #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    10     service-url:
    11       defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
     1  server: 
     2   port: 7002
     3   
     4  eureka:
     5   instance:
     6     hostname: eureka7002.com    #eureka服务端的实例名称
     7   client:
     8     register-with-eureka: false    #false表示不向注册中心注册自己。
     9     fetch-registry: false    #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    10     service-url:
    11       defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/ 
     1  server: 
     2   port: 7003
     3   
     4  eureka:
     5   instance:
     6     hostname: eureka7003.com    #eureka服务端的实例名称
     7   client:
     8     register-with-eureka: false    #false表示不向注册中心注册自己。
     9     fetch-registry: false    #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    10     service-url:
    11       defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/

      其中较单个 eureka 微服务相比,修改的是第6行和第11行

      4、microservicecloud-provider-dept-8001 微服务发布到上面3台eureka集群配置中

      修改8001微服务的 application.yml,注册地址(defaultZone)由一个改为三个,如下

    1 eureka:
    2   client: #客户端注册进eureka服务列表内
    3     service-url: 
    4       defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

      依次启动 7001、7002、7003、8001 微服务,测试结果可以看到集群已经生效

      输入:http://eureka7001.com:7001/

      输入:http://eureka7002.com:7002/ 

      输入:http://eureka7003.com:7003/  

      四、CAP原则及Eureka与Zookeeper的比较

      1、CAP原则

      RDBMS:(mysql/oracle/sqlServer)===>遵循ACID

      A(Atomicity)原子性

      原子性很容易理解,也就是说事务里的所有操作要么全部做完,要么不做,事务成功的条件是事务里的所有操作都成功,只要有一个操作失败,整个事务就失败,需要回滚。比如银行转账,从A账户转100元至B账户,分为两个步骤:1、从A账户取100元;2、存入B账户。这两步要么一起完成,要么一起不完成,如果只完成第一步,第二步失败,钱会莫名其妙少了100元。

      C(Consistency)一致性

      一致性也比较容易理解,也就是说数据库要一直处于一致的状态,事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

      I  (Isolation)独立性

      所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响,如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改,只要另外一个事务未提交,它所访问的数据就不受未提交事务的影响。比如现有有个交易是从A账户转100元至B账户,在这个交易未完成的情况下,如果此时B查询自己的账户,是看不到新增的100元的。

      D(Durability)持久性

      持久性是指一旦事务提交后,它所做的修改将会永久的保存在数据库上,即使出现宕机也不会丢失。

      NOSQL:(redis/mongdb)===>遵循CAP

      C(Consistency)强一致性

      A(Availability)可用性

      P(Partition tolerance)分区容错性

      CAP的3进2:任何一个系统无法同时满足CAP,只能从这3个里面满足两个

      CAP理论的核心是:一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性、可用性、分区容错性这三个需求,因此,根据CAP原理将NOSQL数据库分成了满足CP原则、CP原则和AP原则三大类:

      CA-单点集群,满足一致性、可用性的系统,通常在可扩展性上不太强大。

      CP-满足一致性、分区容忍性的系统,通常性能不是特别高。

      AP-满足可用性、分区容忍性的系统,通常可能对一致性要求低一些。 

      由于当前的网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以分区容忍性是我们必须需要实现的。所以只能在一致性和可用性之间进行权衡。双11选择AP

      2、Eureka与Zookeeper的比较

      (1)Zookeper遵循CP

      当向注册中心查询服务列表时,我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息,但不能接受服务直接down掉不可用。也就是说服务注册功能对可用性的要求要高于一致性。但是zk会出现这样一种情况,当master节点因为网络故障与其它节点失去联系时,剩余节点会重新进行leader选举。问题在于,选举leader的时间太长,30·120s,且选举期间整个zk集群都是不可用的,这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下,因网络问题使得zk集群失去master节点是较大概率会发生的事,虽然服务能够最终恢复,但是漫长的选举时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。

      (2)Eureka遵循 AP

      Eureka看明白了这一点,因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的,几个节点挂掉不会影响正常节点的工作,剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册时如果发生连接失败,则会自动切换至其他节点,只要有一台Eureka还在,就能保证注册服务可用(保证可用性),只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。除此之外Eureka还有一种自我保护机制,如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳,那么Eureka就认为客户端与服务中心出现了网络故障,此时会出现以下几种情况:

      a、Eureka不在从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而过期的服务

      b、Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其他节点上(即保证当前节点依然可用)

      c、当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其他节点中

      因此:Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。 

      

      

       

      

       

       

      

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