聊一下微服务框架SpringCloud和使用-Eureka服务注册与发现-[第三篇]

2019-10-05   649 次阅读


完整源码-仅供参考

https://github.com/ChannD/SpringCloudDemo

前言

上一篇完成了最基础的微服务模块构建的底层程序, 四个工程,在这个基础上继续挖掘SpringCloud,前面说到过,它是一堆技术的集合体, 这一篇开始说一下SpringCloud一个非常重要的技术, 基本上相当于SpringCloud的门神把 - Eureka(主管服务注册和发现)!

Eureka是什么

  1. 翻译
    image.png
  2. 它有NetFlix设计, 在设计Eureka时就遵守 AP原则(后面解释)
  3. 贴上 Github的截图
    image.png
  4. 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dubbo的注册中心,比如Zookeeper。(如果之前没接触过SpringCloud的人,即使读到这段估计也是一头懵逼, 等上手代码基本上就可以有个很好的理解, 或者可以类比为你们公司入住的某某科技园, 科技园墙上就会贴着一个牌子, 写了楼层入住企业花名册, 一楼大厅的索引企业花名册, 你们的公司就是某个微服务, 他们注册进了某某科技园, 这个花名册就是Eureka)

原理讲解

Eureka的基本架构

Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务注册和发现(请对比Zookeeper)。

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。就好比某个小区的物业公司, 你的家就是微服务,入住需要去物业登记.

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。(好比住房主要缴纳物业费才能继续留驻在小区)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。SpringCloud 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。

[请注意和Dubbo的架构对比图, 参考互联网相关资料]
**理解 : ** 有服务端,有客户端Server主管注册和发现(相当于物业公司), Provider(相当于一个企业需要到物业注册),Consumer(相当于客户)
image.png
image.png
Eureka包含两个组件:Eureka Server和Eureka Client

  • 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
  • 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,EurekaServer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 提供服务注册和发现
  • 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够找到
  • 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

盘点下目前我们的工程情况(共四个模块)

  • 总父工程
  • 通用模块api
  • 服务提供者Provider
  • 服务消费者Consumer

构建步骤

A . microservicecloud-eureka-7001 eureka服务注册中心Module

  1. 新建microservicecloud-eureka-7001
  2. POM
<?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">
    <parent>
        <artifactId>microservicecloud</artifactId>
        <groupId>com.chann.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <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>
  1. YML

server:
  port: 7001

eureka:
  instance:
    hostname: localhost #eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false #false表示不向注册中心注册自己。因为它默认把什么服务都自动注册(物业公司不会向自己收物业费的意思)
    fetch-registry: false #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/        #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。值为上下文的值
 

  1. EurekaServer7001_App主启动类
  2. 测试

B . microservicecloud-provider-dept-8001 将已有的部门微服务注册进eureka服务中心

  1. 修改microservicecloud-provider-dept-8001
  2. 修改POM(增加如下)
<!-- 将微服务provider侧注册进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>
  1. 修改YML(增加如下)
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url: 
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka #入住某个地方肯定需要地址就是这个意思, 8001 需要入住7001
  1. 修改DeptProvider8001_App主启动类(完整代码)
package com.chann.springcloud;

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

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
public class DeptProvider8001_App
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(DeptProvider8001_App.class, args);
    }
}

  1. 测试
  • 先要启动EurekaServer

  • 地址 http://localhost:7001/ [图示]
    image.png

  • 微服务注册名配置说明[名称来源,之前有提到过]
    image.png

  • 从此以后对外暴露的微服务名字就是这个名字, 好比一个人出生后写进户口本的名字.

C . actuator与注册微服务信息完善

  1. 主机名称:服务名称修改
  • 问题: 含有主机名称[图]
    image.png
  • 解决方法 : 修改microservicecloud-provider-dept-8001 YML文件[代码]
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url: 
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001 
  1. 访问信息有IP信息提示
  • 问题 : 没有IP显示
  • 解决方法 : 修改microservicecloud-provider-dept-8001 YML[代码]
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url: 
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001   #自定义服务名称信息
    prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址
  1. 微服务info内容详细信息
  • 问题 : 超链接点击服务报告ErrorPage
  • 解决方法 : 修改microservicecloud-provider-dept-8001 POM [代码]
<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
   </dependency>
  • 总的父工程microservicecloud修改pom.xml添加构建build信息,finalName 父类的名字 [代码]
<build>
   <finalName>microservicecloud</finalName>
   <resources>
     <resource>
       <directory>src/main/resources</directory>
	<!-- 允许你访问这个所有工程里面的文件夹下面的内容-->
       <filtering>true</filtering>
     </resource>
   </resources>
   <plugins>
     <plugin>
	<!-- 负责解析和解读, 以$符号开头和$符号结尾就能够读取-->
       <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
       <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
       <configuration>
         <delimiters>
          <delimit>$</delimit>
         </delimiters>
       </configuration>
     </plugin>
   </plugins>
  </build>
  • 修改microservicecloud-provider-dept-8001 YML [代码]
info:
  app.name: chann-microservicecloud
  company.name: www.jiangdalong.com
  build.artifactId: $project.artifactId$
  build.version: $project.version$

[图例]
image.png
[Info信息也可以正常的点开不会出现ErrorPage]

{
  "app": {
    "name": "chann-microservicecloud"
  },
  "company": {
    "name": "www.jiangdalong.com"
  },
  "build": {
    "artifactId": "$project.artifactId$",
    "version": "$project.version$"
  }
}

D . eureka自我保护

  1. 演示

  2. 故障现象[图示]
    image.png

  3. 导致原因 : 一句话:某时刻某一个微服务不可用了,eureka不会立刻清理,依旧会对该微服务的信息进行保存.

  • Eureka的自我保护模式
    • 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“自我保护模式”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Eureka Server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。一句话讲解:好死不如赖活着
    • 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集群更加的健壮、稳定。
    • 在Spring Cloud中,可以使用eureka.server.enable-self-preservation = false 禁用自我保护模式。

E . microservicecloud-provider-dept-8001服务发现Discovery

  1. 对于注册进eureka里面的微服务,可以通过服务发现来获得该服务的信息, 相当于说,我们自我信息的掌握,把我们服务的说明对外暴露,也能让消费者知道我们(有点类似 快递公司提供的快递单号查询简单理解下)
  2. 修改microservicecloud-provider-dept-8001工程的DeptController [增加代码]
@Autowired
  private DiscoveryClient client;

 @RequestMapping(value = "/dept/discovery", method = RequestMethod.GET)
    public Object discovery()
    {
	//每个微服务
        List<String> list = client.getServices();
        System.out.println("**********" + list);
	//遍历, 找个叫某个名字的微服务
        List<ServiceInstance> srvList = client.getInstances("MICROSERVICECLOUD-DEPT");
        for (ServiceInstance element : srvList) {
            System.out.println(element.getServiceId() + "\t" + element.getHost() + "\t" + element.getPort() + "\t"
                    + element.getUri());
        }
        return this.client;
    }
  1. DeptProvider8001_App主启动类 [增加代码]
@EnableDiscoveryClient //服务发现
  1. 测试
{
  "services": [
    "microservicecloud-dept"
  ],
  "localServiceInstance": {
    "host": "10.0.75.1",
    "port": 8001,
    "metadata": {
      
    },
    "serviceId": "microservicecloud-dept",
    "uri": "http://10.0.75.1:8001",
    "secure": false
  }
}
  • 修改microservicecloud-consumer-dept-80工程DeptController_Consumer [新增代码]
  //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);
    }
{
  "services": [
    "microservicecloud-dept"
  ],
  "localServiceInstance": {
    "host": "10.0.75.1",
    "port": 8001,
    "metadata": {
      
    },
    "serviceId": "microservicecloud-dept",
    "uri": "http://10.0.75.1:8001",
    "secure": false
  }
}

集群配置[重点]

原理说明

目前只有一个7001, 如果它挂了怎么办, 这就需要集群了,多配置几个才能满足高可用.

新建microservicecloud-eureka-7002/microservicecloud-eureka-7003 (参照7001 ,不展示代码了)

按照7001为模板粘贴POM

修改7002和7003的主启动类

修改映射配置

  • 找到C:\Windows\System32\drivers\etc路径下的hosts文件
  • 修改映射配置添加进hosts文件
    • 127.0.0.1 eureka7001.com
    • 127.0.0.1 eureka7002.com
    • 127.0.0.1 eureka7003.com

3台eureka服务器的yml配置

  • 7001[代码]
server: 
  port: 7001
 
eureka: 
  instance:
    hostname: eureka7001.com #eureka服务端的实例名称
  client: 
    register-with-eureka: false     #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false     #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url: 
      #单机 defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址(单机)。
      defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
      

  • 7002[代码]
server: 
  port: 7002
 
eureka: 
  instance:
    hostname: eureka7002.com #eureka服务端的实例名称
  client: 
    register-with-eureka: false     #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false     #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url:  
      #defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

  • 7003[代码]
server: 
  port: 7003
 
eureka: 
  instance:
    hostname: eureka7003.com #eureka服务端的实例名称
  client: 
    register-with-eureka: false     #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false     #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url: 
      #defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/

microservicecloud-provider-dept-8001 微服务发布到上面3台eureka集群配置中[修改YML]

eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

[成功图示]
image.png

作为服务注册中心,Eureka比Zookeeper好在哪里 [参考互联网资料信息]

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在是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。

因此
Zookeeper保证的是CP,
Eureka则是AP。

简单说下CAP

REBMS(mysql/oracle/sqlserver) ------> ACID

  • A (Atomicity)原子性
  • C (Consistency)一致性
  • I (Isolation)独立性
  • D (Durability)持久性
    NOSQL(redis/mongdb) -------> CAP
    说明: CAP的三进二原则, 一个分布式的系统没办法同时满足CAP, 只能三个里面进两个, 当前的网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以 分区容错性是必须要实现的 也就是 P,后面就是再可用性和一致性之间权衡.
  • C (Consistency) 强一致性
  • A (Availability) 可用性
  • P (Partition tolerance) 分区容错性
    [CAP图]
    image.png

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的时间太长,30 ~ 120s, 且选举期间整个zk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。

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,几个节点挂掉不会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注册或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(保证可用性),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

所以

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。


总结

假如我们需要引入cloud的一个新技术组件,基本上有几步步,

  • 新增一个Maven相关
  • 在住启动类上面, 标注的启动该新组建技术的相关注解标签
  • Java业务逻辑代码

Q.E.D.

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脸朝大海, 春暖花开 ----江大脸