SpringCloud（3） - Eureka服务注册与发现

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一、什么是Eureka？

Eureka又称服务中心，管理各种服务功能包括服务的注册、发现、熔断、负载、降级等。

● Netflix在设计Eureka时，遵循的就是AP原则

● 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，服务注册与发的先对于微服务来说非常重要，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，功能类似与Dubbo的注册中心，比如Zookeeper

二、Eureka原理

1）Eureka的基础结构

● Spring Cloud 封装了 Netflix 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，并执行相关的逻辑

● 和Dubbo架构对比：

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

① 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。

② Eureka Client 是一个 Java 客户端，用于简化与 Eureka Server 的交互，客户端同时也具备一个内置的，使用轮询负载算法的负载均衡器。在应用启动后，将会向EurekaServer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，EurekaServer将会从服务注册表中把这个服务节点移除掉（默认周期90秒）

2）三大角色

● Eureka Server：提供服务的注册与发现

● Service Provider：将自身服务注册到Eureka中，从而使消费方能够获取到

● Service Consumer：服务消费方从Eureka中获取注册服务列表，从而找到消费服务

三、创建 Eureka 服务端

接着上一篇 REST 学习 ??

1）新建一个子模块：springcloud-eureka-7001

2）导入相关依赖

dependency>
    groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    artifactId>spring-cloud-starter-eureka-serverartifactId>
    version>1.4.6.RELEASEversion>
dependency>

3）新建一个application.yaml，编写配置

server:
  port: 7001                    # 通过该端口来访问监控管理后台

eureka:
  instance:
    hostname: localhost_1       # Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false # 是否向 Eureka 注册中心注册自己
    fetch-registry: false       # 如果为 fetch-registry = false，表示自己为注册中心
    service-url:                # 监控页面
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/ # 通过该地址来获取与注册服务  使用 ${} 来获取上面配置好的参数

4）编写一个主启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer // EnableEurekaServer 服务端的启动类，可以接受别人注册过来
public class EurekaServer_7001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServer_7001.class, args);
    }
}

这样，就可以访问localhost:7001 来访问监控管理后台了

四、服务注册 - 信息配置 - 自我保护机制

修改服务提供者模块 spirngcloud-provider-dept-8001

1）服务注册

（1）添加 Eureka 依赖

dependency>
    groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    artifactId>spring-cloud-starter-eurekaartifactId>
    version>1.4.6.RELEASEversion>
dependency>

（2）在 application.yaml 中进行配置 eureka

# Eureka配置，服务注册到哪里
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka/　　# 指定注册到哪里
  instance:
    instance-id: springcloud-provider-dept8001 　　 # 修改在eureka监控管理后台的描述

（3）在主启动类上开启注解支持 @EnableEurekaClient 


@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient     // 在服务启动后自动注册到Eureka中
public class DeptProvider_8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptProvider_8001.class, args);
    }
}

2）监控信息配置

（1）在服务提供者模块 spirngcloud-provider-dept-8001 添加 spring-boot-starter-actuator 依赖，来完善监控信息

dependency>
    groupId>org.springframework.bootgroupId>
    artifactId>spring-boot-starter-actuatorartifactId>
dependency>

（2）在 spirngcloud-provider-dept-8001 的 application.yaml 中进行配置监控信息

# info配置，完善监控信息
info:
  app.name: cyan-springclod
  company.name: blog.cyan.com

点击 spirngcloud-provider-dept-8001 就能够跳转到一个页面，展示出详细的信息

3）自我保护机制

某时刻某一个服务不可以用了，eureka不会立刻清理，依旧会对该服务的信息进行保存

● 默认情况下，如果Eureka Server在一定时间内（默认90秒）没有接收到某个微服务实例的心跳，Eureka Server将会移除该实例。但是当网络分区故障发生时，微服务与Eureka Server之间无法正常通信，而微服务本身是正常运行的，此时不应该移除这个微服务，所以引入了自我保护机制/Eureka通过自我保护机制来解决这个问题–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EurekaServer节点会自动会出自我保护模式

● 在自我保护模式中，EurekaServer会保护服务注册中的信息，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EurekaServer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。

● 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的微服务（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集群更加健壮和稳定

● 在SpringCloud中，可以使用 eureka.server.enable-self-preservation = false 禁用自我保护模式【不推荐关闭自我保护机制】

拓展

在服务提供者模块 spirngcloud-provider-dept-8001 的 Controller 中，写一个方法，来获取一些消息，在团队开发中才会用到

@RestController
public class DeptController {// 获取一些配置信息，得到具体的微服务
    @Autowired
    private DiscoveryClient client;

    // 注册过来的微服务，获取一些信息
    @GetMapping("/dept/discovery")
    public Object discovery() {
        // 获得微服务列表的清单
        List services = client.getServices();
        System.out.println("discovery => services：" + services);

        // 得到一个具体的微服务信息，通过具体的微服务ID得到（applicationName）
        List instances = client.getInstances("SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT");

        for (ServiceInstance instance : instances) {
            System.out.println(
                    instance.getHost() + "\t\n" + instance.getPort() + "\t\n" + instance.getUri() + "\t\n" + instance.getInstanceId()
            );
        }
        return this.client;
    }

}

然后，在启动类 DeptProvider_8001 上添加一个注解 @EnableDiscoveryClient 

五、集群环境配置

为了防止注册中心崩掉！

再新建两个moudle，springcloud-eureka-7002 和 springcloud-eureka-7003

1）分别这两个模块导入eureka的依赖

dependency>
    groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    artifactId>spring-cloud-starter-eureka-serverartifactId>
    version>1.4.6.RELEASEversion>
dependency>

2）再为两个模块分别创建application.yaml进行配置

server:
  port: 7002

eureka:
  instance:
    hostname: localhost_2       # Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false # 表示是否向 Eureka 注册中心注册自己
    fetch-registry: false       # 如果为 fetch-registry = false，表示自己为注册中心
    service-url:                # 监控页面
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/　　# 通过该地址来获取与注册服务 使用 ${} 来获取上面配置好的参数

server:
  port: 7003

eureka:
  instance:
    hostname: localhost_3       # Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false # 表示是否向 Eureka 注册中心注册自己
    fetch-registry: false       # 如果为 fetch-registry = false，表示自己为注册中心
    service-url:                # 监控页面
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/    # 通过该地址来获取与注册服务  使用 ${} 来获取上面配置好的参数

只是端口号不同~~

3）分别为两个模块创建主启动类，并添加注解 @EnableEurekaServer 来开启 EurekaServer 服务

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer // EnableEurekaServer 服务端的启动类，可以接受别人注册过来
public class EurekaServer_7002 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServer_7002.class, args);
    }
}

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer // EnableEurekaServer 服务端的启动类，可以接受别人注册过来
public class EurekaServer_7003 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServer_7003.class, args);
    }
}

为了我们的集群搭建测试成功和方便理解，我们要修改一些hosts文件，修改一下域名映射

在 C:\Windows\System32\drivers\etc\ 下的 hosts 文件添加

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

然后每个eureka模块分别修改其yaml文件中的 hostname ，如：

eureka:
  instance:
    hostname: eureka7001.com    # Eureka服务端的实例名字

并且修改yaml中的defaultZone，如：

在 springcloud-eureka-7001模块

defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

在 springcloud-eureka-7002模块

defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

在 springcloud-eureka-7003模块

defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/

这样，这三个 eureka 注册中心就相互关联起来了！！

然后，修改 spirngcloud-provider-dept-8001 模块中的 yaml，修改 defaultZone，更改发布的位置

defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002:7002/eureka/,http://eureka7003:7003/eureka/

启动三个 eureka 服务和 provider 服务，就可以看到

这样，访问其中一个注册中心，也会看到其他的注册中心已经被关联了

并且，每个注册中心都会被注册 provider

这样，就算是其中某一个或者两个eureka注册中心崩了，也不会影响程序的正常运行

六、CAP 原则及对比 Zookeeper

1）回顾CAP原则

RDBMS(MySQL，Oracle，SqlServer) ====> ACID

NoSQL(Reids，Mongdb) ===> CAP

2）ACID是什么？

• A ：原子性（atomicity)
• C ：一致性（consistency)
•  I ：隔离性（isolation）
• D ：持久性（durability）

3）CAP是什么？

• C： Consistency（一致性）
• A：Availability（可用性）
• P：Partition tolerance（分区容错性）

4）CAP的三进二：CA，AP，CP

• 一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求
• 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 原则三 大类：

① CA - 满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。（单点集群）

② CP - 满足一致性，分区容错性的系统，通常性能不是特别高。

③ AP - 满足可用性，分区容错性的系统，通常可能对一致性要求低一些。

5）作为服务注册中心，Eureka比Zookeeper好在哪里？

著名的CAP理论指出，一个分布式系统不可能同时满足C（一致性）、A（可用性）、和P（分区容错性）。

由于分区容错性P在分布式系统中必须要保证的，因此我们只能在A和C之间进行权衡。

• Zookeeper保证的是CP
• Eureka保证的是AP

6）Zoopkeeper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，但是不能接受服务直接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会出现这样的一种情况，当master节点因网路故障与其他节点失去联系时，剩余的节点会重新进行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集群是都是不可用的，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。

7）Eureka保证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注册时如果发现连接失败，则会自动切换至其他的节点，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就认为客户端与注册中心出现了网络故障，此时会出现以下几种情况：

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. 当前网络稳定时，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。

SpringCloud（3） - Eureka服务注册与发现

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