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  • SpringCloud与微服务Ⅴ --- Eureka服务注册与发现

    一.Eureka是什么

    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。功能类似于注册中心Zookeeper。

    二.Eureka的原理

    Spring Cloud 封装了Netfliex公司开发的Eureka模块来实现服务注册和发现。

    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。Spring Cloud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，并执行相关逻辑。

    三.Eureka的基本架构

    Eureka:

    ZooKeeper:

     

    Eureka包含两个组件:Eureka Server和Eureka Client

    Eureka Server提供服务注册

    各个节点启动后，会在EurekaServer中进行注册,这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点信息,服务节点的信息可以在界面中直观看到。

    Eureka Client

    EurekaClient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)。

    三大角色:

    • Eureka Server提供服务注册与发现

    • 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找到

    • 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

     

    四.Eureka Server搭建

    创建microservicecloud-eureka-7001项目。

    pom文件:

    <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.wang.springcloud</groupId>
        <artifactId>microservice</artifactId>
        <version>1.0-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>

    配置文件:

    server:
  port: 7001

eureka:
  instance:
    hostname: localhost #eureka实例的主机名
  client:
    register-with-eureka: false #不把自己注册到eureka上
    fetch-registry: false #不从eureka上来获取服务的注册信息
    service-url:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka

    启动类开启Eureka注解:

    //Eureka的Server端
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer //启动该组件的相关注解标签
public class EurekaServer7001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServer7001.class,args);
    }
}

    五.Eureka注册微服务

    修改microservicecloud-provider-dept-8001项目。

    pom文件修改:

    <!-- 新增依赖 --> 
<!-- 将微服务provider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>

    yml文件修改

    新增如下配置:

    eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

    主启动类开启注解:

    @SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进Eureka服务中
public class DeptProvider8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptProvider8001.class,args);
    }
}

    六.actuator与完善注册微服务信息

    主机名称:服务名称修改

    修改microservicecloud-provider-dept-8001项目application.yml文件。

    eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance: 
    instance-id: microservice-dept-8001

    访问信息希望有IP信息提示

    修改microservicecloud-provider-dept-8001项目application.yml文件。

    eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservice-dept-8001
    prefer-ip-address: true #访问路径可以显示ip地址

    微服务info详细信息

    修改microservicecloud-provider-dept-8001项目pom文件。

    <!-- 添加 -->
<!-- actuator监控信息完善 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
    <build>
        <finalName>microservice</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>
                    <!--以$开头和结尾的信息-->
                    <delimiters>
                        <delimiter>$</delimit>
                    </delimiters>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    修改microservicecloud-provider-dept-8001项目yml文件。

    info:
  app.name: microservice
  company.name: www.waaaa.com
  build.artifactId: $project.artifactId$
  build.version: $project.version$

    这边我出现了一些问题，用了很多方法都无法动态解析到$$的内容，目前还尚未解决，可能和版本不适配有关系。

    七.Eureka的自我保护机制

    Eureka Server启动一段时间后没有任何操作页面会出现如下字样:

    某一个微服务不能用了，eureka不会立刻清理，依旧会对该微服务的信息进行保存。

    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，微服务与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"自我保护机制"来解决这个问题——当Eureka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(也就不会注销任何微服务)。当网络故障恢复后，该EurekaServer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会自动退出保护模式。它的设计哲学就是宁可保留错误的服务注册信息，也不注销任何可能健康的服务实例。

    八.Eureka服务发现(了解)

    对于注册进Eureka里的微服务，可以通过服务发现来获得该服务的信息

    服务提供者发现服务

    修改microservicecloud-provider-dept-8001项目。

    主启动类开启服务发现:

    @SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进Eureka服务中
@EnableDiscoveryClient //服务发现
public class DeptProvider8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptProvider8001.class,args);
    }
}

    调用服务发现:

     @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;
    }

    服务消费者发现服务

    修改microservice-consumer-dept-80项目的controller

     // 测试@EnableDiscoveryClient,消费端可以调用服务发现
    @RequestMapping(value = "/consumer/dept/discovery")
    public Object discovery(){
        return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX + "/dept/discovery", Object.class);
    }

    九.Eureka集群配置(重要)

    集群的最大好处是实现服务的高可用。

    集群环境搭建

    1. 新建microservicecloud-eureka-7002和microservicecloud-eureka-7003项目。

    2. 拷贝microservicecloud-eureka-7001的pom文件到上述两个项目中，分别修改他们的artifactId。

    3. 拷贝microservicecloud-eureka-7001的启动类以及包并修改相应的启动类名称。

    4. 拷贝microservicecloud-eureka-7001的yml到7002和7003项目中

    修改映射配置

    修改域名映射,找到系统的host文件(C:WindowsSystem32Driversetc )

    0.0.0.0 account.jetbrains.com
127.0.0.1 eureka7001.com
127.0.0.1 eureka7002.com
127.0.0.1 eureka7003.com

    修改microservicecloud-eureka-7001的yml配置:

    server:
  port: 7001

eureka:
#  server:
#    enable-self-preservation: false #禁用自我保护机制(不推荐)
  instance:
    hostname: eureka7001.com #eureka实例的主机名
  client:
    register-with-eureka: false #不把自己注册到eureka上
    fetch-registry: false #不从eureka上来获取服务的注册信息
    service-url:
      #单机版 defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka
      defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka,http://eureka7003.com:7003/eureka

    修改microservicecloud-eureka-7002的yml配置:

    server:
  port: 7002

eureka:
#  server:
#    enable-self-preservation: false #禁用自我保护机制(不推荐)
  instance:
    hostname: eureka7002.com #eureka实例的主机名
  client:
    register-with-eureka: false #不把自己注册到eureka上
    fetch-registry: false #不从eureka上来获取服务的注册信息
    service-url:
      #单机版 defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7003.com:7003/eureka

    修改microservicecloud-eureka-7003的yml配置:

    server:
  port: 7003
  
eureka:
#  server:
#    enable-self-preservation: false #禁用自我保护机制(不推荐)
  instance:
    hostname: eureka7003.com #eureka实例的主机名
  client:
    register-with-eureka: false #不把自己注册到eureka上
    fetch-registry: false #不从eureka上来获取服务的注册信息
    service-url:
      #单机版 defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7002.com:7002/eureka

    修改microservice-provider-dept-8001项目的yml文件:

    eureka:
  client:
    service-url:
      #defaultZone: http://localhost:7001/eureka
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka,http://localhost:7002/eureka,http://localhost:7002/eureka

    启动项目，分别访问下面地址。

    http://eureka7001.com:7001/

    http://eureka7002.com:7002/

    http://eureka7003.com:7003/

    十.Eureka与Zookeeper对比(重要)

    1.CAP原则

    C:Consistency(强一致性)

    A:Availability(可用性)

    P:Partition tolerance(分区容错性)

    区别:Eureka准守AP原则，Zookeeper准守CP原则。

    2.经典CAP图

    CAP最多只能同时较好地满足两个(3进2)。

    CAP的核心是: 一个分布式系统不可能同时很好地满足一致性，可用性和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CA原则、满足CP原则和满足AP原则的三大类:

    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,分区容错性的系统,通常性能不高。

    AP - 满足可用性，分区容错性的系统，通常对一致性的要求会低一些。

    3.Eureka和Zookeeper对比

    • Zookeeper保证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down掉不可用。也就是说，服务注册功能对可用性(Availability)的要求高于一致性(Consistency)。使用zookeeper会出现一种情况，当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时，剩余节点会重新进行leader选举。问题在于，选举leader的时间过长，30~120s，且选举期间整个zookeeper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zookeeper集群失去master节点是较大概率会发生的事，虽然服务能最终恢复，但是漫长的选举时间导致注册长期不可用是不可容忍的。

    • Eureka保证AP:

      Eureka在设计的时候就考虑到了这一点，优先保证了可用性(Availability)的原则。Eureka各个节点都是平等的。几个节点的挂掉不会影响正常节点的工作,剩余节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka客户端在向某个Eureka注册时如果发现连接失败，则会自动切换至其它节点，只要有一台Eureka还在，就能保证注册服务可用性。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%的节点都没有正常心跳,那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障,此时会出现以下情况:

      1. Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没有收到心跳而应该过期的服务

      2. 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它节点上(即保证当前节点依然可用)

      3. 当网络稳定时，当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中

      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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