Spring Cloud之Eureka服务注册与发现

Spring Cloud之Eureka服务注册与发现

解决什么问题
微服务以及服务注册发现的部分概念
Eureka服务注册与发现的部分原理及细节

为什么需要服务中心
随着业务的发展，访问用户量的增加，开发人员或小组的增加，系统会被拆分成多个功能模块。拆分后每个功能模块可以作为一个独立的子系统提供其职责范围内的功能。而多个子系统中，由于职责不同并且会存在相互调用，同时可能每个子系统还需要多个实例部署在多台服务器或者镜像中，导致了子系统间的相互调用形成了一个错综复杂的网状结构

Spring Cloud提供了微服务解决的一整套方案，而Eureka是其重要组件，所以先要了解什么是“微服务”。在大型系统架构中，会拆分多个子系统。这些系统往往都有这几个功能：提供接口，调用接口，以及该子系统自身的业务功能。这样的一个子系统就称为一个“微服务”。

基于以上概念，使用Eureka管理时会具备几个特性：

→服务需要有一个统一的名称（或服务ID）并且是唯一标识，以便于接口调用时各个接口的区分。并且需要将其注册到Eureka Server中，其他服务调用该接口时，也是根据这个唯一标识来获取。

→服务下有多个实例，每个实例也有一个自己的唯一实例ID。因为它们各自有自己的基础信息如：不同的IP。所以它们的信息也需要注册到Eureka Server中，其他服务调用它们的服务接口时，可以查看到多个该服务的实例信息，根据负载策略提供某个实例的调用信息后，调用者根据信息直接调用该实例。

eureka如何管理服务调用
→在Eureka Client启动的时候，将自身的服务的信息发送到Eureka Server。然后进行2调用当前服务器节点中的其他服务信息，保存到Eureka Client中。当服务间相互调用其它服务时，在Eureka Client中获取服务信息（如服务地址，端口等）后，进行第3步，根据信息直接调用服务。（注：服务的调用通过http(s)调用）

→当某个服务仅需要调用其他服务，自身不提供服务调用时。在Eureka Client启动后会拉取Eureka Server的其他服务信息，需要调用时，在Eureka Client的本地缓存中获取信息，调用服务。

→Eureka Client通过向Eureka Serve发送心跳（默认每30秒）来续约服务的。 如果客户端持续不能续约，那么，它将在大约90秒内从服务器注册表中删除。 注册信息和续订被复制到集群中的Eureka Serve所有节点。 以此来确保当前服务还“活着”，可以被调用。

→来自任何区域的Eureka Client都可以查找注册表信息（每30秒发生一次），以此来确保调用到的服务是“活的”。并且当某个服务被更新或者新加进来，也可以调用到新的服务。

eureka的2个主体：Eureka Server和Eureka Client。
Eureka Server：

提供服务注册：各个微服务启动时，会通过Eureka Client向Eureka Server进行注册自己的信息（例如服务信息和网络信息），Eureka Server会存储该服务的信息。

提供服务信息提供：服务消费者在调用服务时，本地Eureka Client没有的情况下，会到Eureka Server拉取信息。

提供服务管理：通过Eureka Client的Cancel、心跳监控、renew等方式来维护该服务提供的信息以确保该服务可用以及服务的更新。

信息同步：每个Eureka Server同时也是Eureka Client，多个Eureka Server之间通过P2P复制的方式完成服务注册表的同步。同步时，被同步信息不会同步出去。也就是说有3个Eureka Server，Server1有新的服务信息时，同步到Server2后，Server2和Server3同步时，Server2不会把从Server1那里同步到的信息同步给Server3，只能由Server1自己同步给Server3。

每个可用区有一个Eureka集群，并且每个可用区至少有一个eureka服务器来处理区内故障。为了实现高可用，一般一个可用区中由三个Eureka Server组成。

Eureka Client

Eureka Client是一个Java客户端，用于简化与Eureka Server的交互。并且管理当前微服务，同时为当前的微服务提供服务提供者信息。

Eureka Client会拉取、更新和缓存Eureka Server中的信息。即使所有的Eureka Server节点都宕掉，服务消费者依然可以使用缓存中的信息找到服务提供者。

Eureka Client在微服务启动后，会周期性地向Eureka Server发送心跳（默认周期为30秒）以续约自己的信息。如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个微服务节点的心跳，Eureka Server将会注销该微服务节点（默认90秒）。

Eureka Client包含服务提供者Applicaton Service和服务消费者Application Client

Applicaton Service：服务提供者，提供服务给别个调用。

Application Client：服务消费者，调用别个提供的服务。

往往大多数服务本身既是服务提供者，也是服务消费者。

其它动作：

Register：服务注册

当Eureka客户端向Eureka Server注册时，它提供自身的元数据，比如IP地址、端口，运行状况指示符URL，主页等。

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客户仍然存在，没有出现问题。 正常情况下，如果Eureka Server在90秒没有收到Eureka客户的续约，它会将实例从其注册表中删除。 建议不要更改续约间隔。

Fetch Registries：获取注册列表信息

Eureka客户端从服务器获取注册表信息，并将其缓存在本地。客户端会使用该信息查找其他服务，从而进行远程调用。该注册列表信息定期（每30秒钟）更新一次。每次返回注册列表信息可能与Eureka客户端的缓存信息不同， Eureka客户端自动处理。如果由于某种原因导致注册列表信息不能及时匹配，Eureka客户端则会重新获取整个注册表信息。 Eureka服务器缓存注册列表信息，整个注册表以及每个应用程序的信息进行了压缩，压缩内容和没有压缩的内容完全相同。Eureka客户端和Eureka 服务器可以使用JSON / XML格式进行通讯。在默认的情况下Eureka客户端使用压缩JSON格式来获取注册列表的信息。

Cancel：服务下线

Eureka客户端在程序关闭时向Eureka服务器发送取消请求。 发送请求后，该客户端实例信息将从服务器的实例注册表中删除。该下线请求不会自动完成，它需要调用以下内容：

DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent()；

Eviction 服务剔除

在默认的情况下，当Eureka客户端连续90秒没有向Eureka服务器发送服务续约，即心跳，Eureka服务器会将该服务实例从服务注册列表删除，即服务剔除。

一、业务场景介绍
先来给大家说一个业务场景，假设咱们现在开发一个电商网站，要实现支付订单的功能，流程如下：

• 创建一个订单之后，如果用户立刻支付了这个订单，我们需要将订单状态更新为“已支付”

• 扣减相应的商品库存

• 通知仓储中心，进行发货

• 给用户的这次购物增加相应的积分
  针对上述流程，我们需要有订单服务、库存服务、仓储服务、积分服务。整个流程的大体思路如下：

用户针对一个订单完成支付之后，就会去找订单服务，更新订单状态

订单服务调用库存服务，完成相应功能

订单服务调用仓储服务，完成相应功能

订单服务调用积分服务，完成相应功能

至此，整个支付订单的业务流程结束
流程图如下：

有了业务场景之后，咱们就一起来看看Spring Cloud微服务架构中，eureka是如何工作的。

首先咱们来考虑第一个问题：订单服务想要调用库存服务、仓储服务，或者是积分服务，怎么调用？
1.订单服务压根儿就不知道人家库存服务在哪台机器上啊！他就算想要发起一个请求，都不知道发送给谁，有心无力！
2.这时候，就轮到Spring Cloud Eureka出场了。Eureka是微服务架构中的注册中心，专门负责服务的注册与发现。

咱们来看看下面的这张图，结合图来仔细剖析一下整个流程：

如上图所示，库存服务、仓储服务、积分服务中都有一个Eureka Client组件，这个组件专门负责将这个服务的信息注册到Eureka Server中。说白了，就是告诉Eureka Server，自己在哪台机器上，监听着哪个端口。而Eureka Server是一个注册中心，里面有一个注册表，保存了各服务所在的机器和端口号

订单服务里也有一个Eureka Client组件，这个Eureka Client组件会找Eureka Server问一下：库存服务在哪台机器啊？监听着哪个端口啊？仓储服务呢？积分服务呢？然后就可以把这些相关信息从Eureka Server的注册表中拉取到自己本地缓存起来。

这时如果订单服务想要调用库存服务，不就可以找自己本地的Eureka Client问一下库存服务在哪台机器？监听哪个端口吗？收到响应后，紧接着就可以发送一个请求过去，调用库存服务扣减库存的那个接口！同理，如果订单服务要调用仓储服务、积分服务，也是如法炮制。

总结一下：

• Eureka Client：负责将这个服务的信息注册到Eureka Server中
• Eureka Server：注册中心，里面有一个注册表，保存了各个服务所在的机器和端口号