SpringCloud微服务架构进阶篇:服务注册中心之Eureka使用

一、Eureka基础

　　Eureka是Netflix开发的服务发现框架，本身是一个基于REST的服务，主要用于定位运行在AWS域中的中间层服务，以达到负载均衡和中间层服务故障转移的目的。SpringCloud将它集成在其子项目spring-cloud-netflix中，以实现SpringCloud的服务发现功能。Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client。在Eureka Client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)。Eureka Server之间通过复制的方式完成数据的同步，Eureka还提供了客户端缓存机制，即使所有的Eureka Server都挂掉，客户端依然可以利用缓存中的信息消费其他服务的API。综上，Eureka通过心跳检查、客户端缓存等机制，确保了系统的高可用性、灵活性和可伸缩性。

　　Eureka Server提供服务注册服务，各个节点启动后，会在Eureka Server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，用于简化与Eureka Server的交互，客户端同时也就是一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。

　　服务治理产生的原因？

　　　传统的rpc远程调用框架中，要进行每个服务之间的依赖管理是比较复杂的，所以需要服务治理来管理服务之间的依赖关系，可以实现服务调用、负载均衡、容错等，实现服务的发现与注册。springCloud封装了Netflix公司的Eureka模块来实现服务治理。

　　什么是服务注册与发现？

　　　Eureka采用了cs客户-服务设计模式，Eureka Server作为服务注册功能的服务器，它是服务注册中心。而系统中的其他服务，则使用Eureka的客户端连接到Eureka Server并维持心跳。这样系统的维护人员就可以通过Eureka Server来监控系统中各个服务模块的运行状况。当服务启动的时候会把自己的服务器信息注册到Eureka Server注册中心，这就是服务注册。当调用方用服务别名去获取和查找服务信息这就是服务发现。注册中心拥有管理服务之间依赖关系的能力，这就是服务治理的概念。在任何rpc远程调用框架中，都会有一个注册中心用于存放微服务模块相关的地址信息（服务在注册中心是以键值对形式存在的，key为服务名，value为调用地址），当服务调用者需要调用某个服务时，就用该服务的别名去注册中心查找，获取对应的调用地址（获取后可能会缓存该地址，会根据配置定时更新地址），获得调用地址后底层利用httpclient技术实现远程调用。

　　Eureka的架构模式：Eureka服务注册中心可以有多个形成集群，服务提供者也可以有多个形成集群，而消费者可以只有一个，他们的架构关系如下图。

二、单机Eureka-Server注册中心构建

　　按照Maven项目模块的创建方式，依次进行建立模块、修改POM、编写yml配置文件、编写主启动类的顺序完成服务模块的编写。编写完成启动该模块后访问ip+port即可显示一个服务监控界面，如下图。

　　编写主启动类时，在启动类上加入@EnableEurekaServer注解，以表示该模块是服务注册中心。

　　编写POM时，引入Eureka-server包和图形监控包，如下所示：

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId><br></dependency><br><dependency><br> <groupId>org.springframework.boot</groupid><br> <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId><br></dependency>

　　编写yml文件时，在resources文件夹下创建application.yml文件，并写入如下代码：

server：
port：8765
eureka:
client:
register-with-eureka: false #false表示不向服务注册中心注册自己
fetch-registry: false #false表示自己就是注册中心，不需要去检索服务
service-url: #与Eureka-server交互的地址查询服务和注册服务，都需要使用这个地址
default-zone: http://eurekaServer:8765/eureka/eureka
instance:
hostname: main-service #eureka服务端的实例名称

三、Eureka将服务模块注册到注册中心成为服务提供者

　　同样按照Maven项目模块的创建方式，依次进行建立模块、修改POM、编写yml配置文件、编写主启动类的顺序完成服务模块的编写。

　　编写主启动类时，在启动类上加入@EnableEurekaClient注解，以表示该模块是服务提供者。

　　编写POM时，引入Eureka-client包，如下所示：

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

　　编写yml文件时，在resources文件夹下创建application.yml文件，并写入如下代码server：

port：8088
spring：
application：
name：service-name #表示服务模块的名称，当服务注册到注册中心后，可以在监控界面显示该名称，以定位该服务。
eureka:
client:
register-with-eureka: true #true表示向服务注册中心注册自己
fetch-registry: true #true表示检索服务，单节点可以不设置，集群节点必须设置为true才能配合ribbon使用负载均衡
service-url: #这是服务注册中心地址，表示该服务要注册到哪一个注册中心
default-zone: http://eurekaServer:8765/eureka/eureka
instance:<br> instance-id：servicename #服务名称<br>　　 prefer-ip-address:true #访问路径显示ip地址<br> lease-renewal-interva1-in-seconds: 20 #EurekaClient向服务端发送心跳的时间间隔，单位为秒(默认是30秒)<br> lease-expiration-duration-in-seconds: 60 #EurekaServer在收到最后一次心跳后等待时间上限，单位为秒(默认是90秒)，超时将剔除服务

　　当该服务启动后，可以在注册中心监控界面查看到该服务的信息，如图所示：

四、Eureka注册中心负载均衡集群理论

　　1.注册中心集群：多个注册中心相互注册，形成相互守望，对外暴露出这些注册中心地址，使用负载均衡服务来访问这些地址。

　　2.服务提供者集群：注册中心可以集群，服务提供者也可以集群，实现服务提供者集群需完成以下两件事情：

　　　　a.当服务提供者集群以后，就不能使用端口的形式（http://ip:port）来调用服务提供者，调用消费者需使用微服务名称来调用提供者（http://cloud-servername），原因是集群状态下服务提供者端口不止一个。

　　　　b.消费者通过微服务名称来调用提供者时，因为集群会有多个相同的微服务名称，会出现调用不明确的情况而报错，因此需要赋予RestTemplate负载均衡能力，具体实现是在消费者的ApplicationContextConfig配置文件的getRestTemplet()下增加@LoadBalanced注解。（RestTemplate 是从 Spring3.0 开始支持的一个 HTTP 请求工具，它提供了常见的REST请求方案的模版，例如 GET 请求、POST 请求、PUT 请求、DELETE 请求以及一些通用的请求执行方法 exchange 以及 execute。）

　　3.服务模块需要同时注册到每个集群的注册中心：其注册方式为在yml配置文件中的defaultzone下使用","逗号来分割这些注册中心地址。

五、服务发现Discovery

　　微服务自身要向外提供服务功能，就需要向外部提供微服务的信息，服务本身可以向外暴露一个discovery()方法，消费者可以通过调用该方法获得服务的说明信息。在eureka组件中，通过DiscoveryClient类来实现，该类可以获取已经在注册中心注册成功的所有微服务的信息。微服务要向外提供信息，需要在主启动类上增加@EnableDiscoveryClient注解，同时需要给DiscoveryClient类增加注解@resource注解。

六、Eureka的自我保护机制

　　保护模式主要用于一组客户端和EurekaServer之间存在网络分区时的保护，EurekaServer将尝试保护其注册表中的信息，不再删除服务注册表中的数据，也不会注销任何微服务。如果在EurekaServer首页看到如下提示，则表示进入了保护模式。

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。

　　通俗地说，就是指某一时刻某一个微服务不可用了，Eureka不会立即清理，依旧会对该服务的信息进行保存。这是CAP理论中的AP理论。为什么会产生自我保护机制?这是为了防止Eureka可以正常运行，但与EurekaServer之间网络不通时造成误删。

　　什么是自我保护模式?默认情况下，如果EurekaServer在一定时间内没有收到某服务的心跳，EurekaServer会将其注销(默认90秒)，但是当EurekaServer与服务模块之间网络存在延时、卡顿、拥挤时，他们之间无法正常发送心跳，此时微服务本身是健康的，不应该被注销。Eureka就通过"自我保护模式"来解决，自我保护模式的思想是当检测到短时间内偶尔没有收到心跳时（可能发生了网络分区故障），不会立即删除微服务。

　　如何禁止自我保护?在EurekaServer的application.yml配置文件中server节点下增加如下配置：

server:               
     enable-self-preservation: false  #关闭自我保护机制
     eviction-interval-timer-in-ms: 2000  #心跳间隔时间

xxxxxxxxxxbr server:               br     enable-self-preservation: false  #关闭自我保护机制br     eviction-interval-timer-in-ms: 2000  #心跳间隔时间

　　关闭自我保护模式后，刷新注册中心页面主页，则会出现THE SELF PRESERVATION MODE IS TURNED FFNCE EXPIRY IN CASE OF NETWORK/OTHER PROBLEMS.提示。

七、Eureka停止更新的说明

　　Netflix官网公告了Eureka已经停止更新，进入维护模式，除非已经在项目中使用该组件，新项目建议使用其他替代组件，比如Zookeeper、Consul、Nacos等。