Eureka注册中心（二）

更多内容参见个人技术博客，无广告欢迎关注

11.1         注册中心Eureka

1.1.1      注册中心

注意它的特点，结构类似于MessageQueue消息队列，服务（提供者、消费者）先都注册到注册中心。它的特点在于，不会每次都去注册中心获取，而是有本地缓存，加快访问性能。内部含有心跳机制，当注册中心信息改变，自动快速获取新的信息到本地。心跳机制还保证分布式环境下，某个服务失败后，自动列表从注册中心移除。注册中心中保证所有可用的链接。

1.1.2      拓展：CAP定理

 

CAP原则又称CAP定理，指的是在一个分布式系统中，Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可得兼。它是分布式系统中最核心最重要的理论。

分布式系统的CAP理论：理论首先把分布式系统中的三个特性进行了如下归纳：

l 一致性（C）：在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本）

l 可用性（A）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。（对数据更新具备高可用性）

l 分区容错性（P）：以实际效果而言，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择。

CAP理论就是说在分布式系统中，最多只能实现上面的两点。而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。所以我们只能在一致性和可用性之间进行权衡，要么选择CP要么选择AP，没有分布式系统能同时保证这三点。

1.1.3      ZooKeeper和Eureka对比

Eureka本身是Netflix开源的一款提供服务注册和发现的产品，并且提供了相应的Java封装。在它的实现中，节点之间相互平等，部分注册中心的节点挂掉也不会对集群造成影响，即使集群只剩一个节点存活，也可以正常提供发现服务。哪怕是所有的服务注册节点都挂了，Eureka Clients（客户端）上也会缓存服务调用的信息。这就保证了我们微服务之间的互相调用足够健壮。

Zookeeper主要为大型分布式计算提供开源的分布式配置服务、同步服务和命名注册。曾经是Hadoop项目中的一个子项目，用来控制集群中的数据，目前已升级为独立的顶级项目。很多场景下也用它作为Service发现服务解决方案。

对比

根据著名的CAP定理（C-数据一致性；A-服务可用性；P-服务对网络分区故障的容错性CAP这三个特性在任何分布式系统中不能同时满足，最多同时满足两个CP或者AP）。

ZooKeeper

Zookeeper是基于CP来设计的，即任何时刻对Zookeeper的访问请求能得到一致的数据结果，同时系统对网络分割具备容错性，但是它不能保证每次服务请求的可用性。从实际情况来分析，在使用Zookeeper获取服务列表时，如果zookeeper正在选主，或者Zookeeper集群中半数以上机器不可用，那么将无法获得数据。所以说，Zookeeper不能保证服务可用性。

诚然，在大多数分布式环境中，尤其是涉及到数据存储的场景，数据一致性应该是首先被保证的，这也是zookeeper设计成CP的原因。但是对于服务发现场景来说，情况就不太一样了：针对同一个服务，即使注册中心的不同节点保存的服务提供者信息不尽相同，也并不会造成灾难性的后果。因为对于服务消费者来说，能消费才是最重要的——拿到可能不正确的服务实例信息后尝试消费一下，也好过因为无法获取实例信息而不去消费。（尝试一下可以快速失败，之后可以更新配置并重试）所以，对于服务发现而言，可用性比数据一致性更加重要——AP胜过CP。

Eureka

而Spring Cloud Netflix在设计Eureka时遵守的就是AP原则。Eureka Server也可以运行多个实例来构建集群，解决单点问题，但不同于ZooKeeper的选举leader的过程，Eureka Server采用的是Peer to Peer对等通信。这是一种去中心化的架构，无master/slave区分，每一个Peer都是对等的。在这种架构中，节点通过彼此互相注册来提高可用性，每个节点需要添加一个或多个有效的serviceUrl指向其他节点。每个节点都可被视为其他节点的副本。

如果某台Eureka Server宕机，Eureka Client的请求会自动切换到新的Eureka Server节点，当宕机的服务器重新恢复后，Eureka会再次将其纳入到服务器集群管理之中。当节点开始接受客户端请求时，所有的操作都会进行replicateToPeer（节点间复制）操作，将请求复制到其他Eureka Server当前所知的所有节点中。

一个新的Eureka Server节点启动后，会首先尝试从邻近节点获取所有实例注册表信息，完成初始化。Eureka Server通过getEurekaServiceUrls()方法获取所有的节点，并且会通过心跳续约的方式定期更新。默认配置下，如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个服务实例的心跳，Eureka Server将会注销该实例（默认为90秒，通过eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds配置）。当Eureka Server节点在短时间内丢失过多的心跳时（比如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。

总结

ZooKeeper基于CP，不保证高可用，如果zookeeper正在选主，或者Zookeeper集群中半数以上机器不可用，那么将无法获得数据。Eureka基于AP，能保证高可用，即使所有机器都挂了，也能拿到本地缓存的数据。作为注册中心，其实配置是不经常变动的，只有发版（发布新的版本）和机器出故障时会变。对于不经常变动的配置来说，CP是不合适的，而AP在遇到问题时可以用牺牲一致性来保证可用性，既返回旧数据，缓存数据。

所以理论上Eureka是更适合作注册中心。而现实环境中大部分项目可能会使用ZooKeeper，那是因为集群不够大，并且基本不会遇到用做注册中心的机器一半以上都挂了的情况。所以实际上也没什么大问题。

1.1.4      拓展：分布式对关系型数据库的冲击

对于web网站来说，关系数据库的很多主要特性却往往无用武之地

l 数据库事务一致性需求

很多web实时系统并不要求严格的数据库事务，对读一致性的要求很低，有些场合对写一致性要求并不高。允许实现最终一致性。

l 数据库的写实时性和读实时性需求

对关系数据库来说，插入一条数据之后立刻查询，是肯定可以读出来这条数据的，但是对于很多web应用来说，并不要求这么高的实时性，比方说发一条消息之后，过几秒乃至十几秒之后，我的订阅者才看到这条动态是完全可以接受的。如：MQ消息队列机制，意义，可以解决瞬时的高并发，消峰填谷作用。

l 对复杂的SQL查询，特别是多表关联查询的需求

任何大数据量的web系统，都非常忌讳多个大表的关联查询，以及复杂的数据分析类型的报表查询，特别是SNS类型的网站，从需求以及产品设计角度，就避免了这种情况的产生。往往更多的只是单表的主键查询，以及单表的简单条件分页查询，SQL的功能被极大的弱化了。

SNS：全称Social Networking Services，专指社交网络服务，包括了社交软件和社交网站。例如：脸谱facebook、腾讯QQ、微信等。

1.1.5      自我保护模式

 

什么是自我保护模式？默认配置下，如果Eureka Server每分钟收到心跳续约的数量低于一个阈值（instance的数量(60/每个instance的心跳间隔秒数)自我保护系数），并且持续15分钟，就会触发自我保护。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。它的设计哲学前面提到过，那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。该模式可以通过eureka.server.enable-self-preservation = false来禁用，同时eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds可以用来更改心跳间隔。

1.1.6      调用关系图

常见的服务发现产品：Eureka/Consul/ZooKeeper，Eureka轻量级。

 

1.2         Eureka服务端

1.2.1      创建Maven工程

　　父工程spring-cloud 

      spring-cloud工程的pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.2.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
    <groupId>com.wood</groupId>
    <artifactId>spring-cloud</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-cloud</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
<!--Maven项目可以继承，三个子工程-->
<modules>
        <module>eureka-server</module>
        <module>provider-a</module>
        <module>provider-b</module>
    </modules>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Greenwich.RELEASE</spring-cloud.version>
    </properties>

    <dependencies>
<!--公共依赖包-->
<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>

</project>

　　子工程eureka-server

　　子工程服务提供者A provider-a

　　子工程服务提供者B provider-b

 

1.2.2     eureka-server服务的 pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>
<!--父工程不在是spring-boot，而是spring-cloud-->
<parent>
        <groupId>com.wood</groupId>
        <artifactId>spring-cloud</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
    <groupId>com.wood</groupId>
    <artifactId>eureka-server</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>eureka-server</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

 

1.2.3 application.properties

spring.application.name=eureka-server
server.port=6001

#eureka
# 注册中心配置
eureka.instance.preferIpAddress=true
eureka.instance.instance-id=${spring.cloud.client.ipAddress}:${server.port}
eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds=5
eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds=20
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:6001/eureka
eureka.client.registry-fetch-interval-seconds=10
#不要向注册中心注册自己
eureka.client.register-with-eureka=false
#禁止检索服务
eureka.client.fetch-registry=false

#打印日志（开发模式）
logging.level.root=DEBUG

1.2.4      EurekaServerApplication.java

package com.wood.eurekaserver;

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

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {

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

}

1.2.5      监控地址

地址：http://localhost:6001

启动后形成一个控制台

 

1.3         服务提供者

1.3.1      创建Maven工程 provider-a

 

1.3.2      pom.xml

注意提供者是作为Eureka的客户端，这样启动后自动注册到EurekaServer中。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.wood</groupId>
        <artifactId>spring-cloud</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.wood</groupId>
    <artifactId>provider-a</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>provider-a</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

1.3.3      application.properties

注意多个提供端的差异在于端口不同，将来同一个业务服务多实例如何标识呢？就是通过端口来标识。

server.port=8081
spring.application.name=provider-user
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:6001/eureka

1.3.4      HelloController.java

package com.wood.providera.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello/{name}")
    public String hello(@PathVariable String name) {
        return "服务提供者A:"+name;
    }
}

1.3.5      ProviderRunApp.java

package com.wood.providera;

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

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ProviderAApplication {

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

 

1.4         服务提供者2

1.4.1      创建Maven工程

创建项目，复制文件进行修改。主要

 

1.4.2      application.properties

server.port=8082
spring.application.name=provider-user
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:6001/eureka

1.4.3      HelloController.java

修改打印的页面展现的值，方便观察是哪个提供者响应的。

package com.wood.providerb.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello/{name}")
    public String hello(@PathVariable String name) {
        return "服务提供者B:"+name;
    }
}

1.4.4      Provider2RunApp.java

修改类名

package com.wood.providerb;

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

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ProviderBApplication {

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

}

附上demo

spring-cloud.zip 

https://pan.baidu.com/s/1aEg6SBim9xlPhSToBFOKrw