SpringCloud學習系列之一 ----- 搭建一個高可用的註冊中心(Eureka)

前言

本篇主要介紹的是SpringCloud相關知識、微服務架構以及搭建一個高可用的服務註冊與發現的服務模塊(Eureka)。

SpringCloud介紹

Spring Cloud是在Spring Boot的基礎上構建的，用於簡化分佈式系統構建的工具集，爲開發人員提供快速創建分佈式系統中的一些常見的模式。

例如：

配置管理（configuration management），服務發現（service
discovery），斷路器（circuit breakers），智能路由（ intelligent routing），微代理（micro-proxy），控制總線（control bus），一次性令牌（ one-time okens），全局鎖（global locks），領導選舉（leadership election），分佈式會話(distributed sessions），集羣狀態（cluster state)等等。

微服務架構是什麼

微服務架構風格是一種將單個應用程序開發爲一套小型服務的方法，每一個小型服務都在本身的流程中運行，並與輕量級機制（一般是HTTP資源API）進行通訊。這些服務圍繞業務功能構建，可經過全自動部署機制獨立部署。這些服務至少集中管理，能夠用不一樣的編程語言編寫，並使用不一樣的數據存儲技術。

SpringCloud Eureka

Eureka 介紹

Eureka是Netflix開源的一款提供服務註冊和發現的產品，它提供了完整的Service Registry和Service Discovery實現。也是springcloud體系中最重要最核心的組件之一。

Eureka主要由兩個組件組成：Eureka服務器和Eureka客戶端。
Eureka服務器用做服務註冊服務器。
Eureka客戶端是一個java客戶端，用來簡化與服務器的交互、做爲輪詢負載均衡器，並提供服務的故障切換支持。

開發準備

開發環境

• JDK:1.8
• SpringBoot:2.1.1.RELEASE
• SpringCloud：Finchley

注:不必定非要用上述的版本，能夠根據狀況進行相應的調整。須要注意的是SpringBoot2.x之後，jdk的版本必須是1.8以上！

確認了開發環境以後，咱們再來添加相關的pom依賴。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

注: 基於SpringBoot1.x以上SpringCloud是Dalston版本的eureka 依賴是 <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>，少了個 netflix 。SpringCloud的版本命名方式是經過倫敦的地方來命名的，版本順序是根據首字母的順序來的。

SpringCloud Eureka Hello World

咱們先來實現Eureka的Hello World版，其實也就是實現簡單的服務註冊和發現功能。

服務端

首先創建一個服務端的工程，添加如上的依賴以後，在application.properties添加以下的配置:

配置信息:

spring.application.name=springcloud-eureka-client
server.port=8000
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

配置說明:

• spring.application.name： 這個是指定服務名稱。
• server.port:服務指定的端口。
• eureka.client.register-with-eureka：表示是否將本身註冊到Eureka Server，默認是true。
• eureka.client.fetch-registry：表示是否從Eureka Server獲取註冊信息，默認爲true。
• eureka.client.serviceUrl.defaultZone： 這個是設置與Eureka Server交互的地址，客戶端的查詢服務和註冊服務都須要依賴這個地址。

完成配置信息的添加後，咱們再來看代碼如何實現。
在服務端這邊只須要在SpringBoot啓動類添加@EnableEurekaServer註解就能夠了，該註解表示此服務是一個服務註冊中心服務。

代碼示例:

@EnableEurekaServer
    @SpringBootApplication
    public class App {
      public static void main(String[] args) {
          SpringApplication.run(App.class, args);
          System.out.println("註冊中心服務啓動...");
      }
    }

客戶端

這裏咱們在新建一個客戶端的項目，添加如上的依賴以後，在application.properties添加以下的配置:

配置信息:

spring.application.name=springcloud-eureka-client
server.port=9001
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

配置說明:

• spring.application.name： 這個是客戶端的服務名稱。若是有多個服務使用同一個名稱可是訪問地址不一樣，結合ribbon 使用，則能夠實現負載均衡功能。
• server.port:服務指定的端口。
• eureka.client.serviceUrl.defaultZone： 註冊中心服務端的地址。

服務端這邊的實現也很簡單，只需在啓動類上添加@EnableDiscoveryClient該註解便可，使用該註解表示該項目就具備了服務註冊的功能。

代碼示例:

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class App {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(App.class, args);
            System.out.println("客戶端服務啓動...");
        }
    }

功能測試

完成如上的工程開發以後，咱們依次啓動服務端和客戶端程序，而後在瀏覽器界面輸入:http://localhost:8000/，便可查看註冊中心的信息。

訪問界面地址:

經過上述示例圖中，能夠看到Eureka啓動成功了，而且有一個服務進行註冊了。

成功的實現了服務註冊功能以後，咱們來測試下Eureka服務的保護機制。
這裏咱們先關閉客戶端，查看界面信息，發現沒什麼改變，等待大約15分鐘左右以後，再到Eureka界面查看信息，發現出現了一長串紅字描述,描述的語句以下:

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.

翻譯以後的意思:

緊急!EUREKA可能錯誤地聲稱實例已經啓動，而實際上並無。續訂小於閾值，所以實例不會爲了安全而過時。

界面示例圖:

這裏就順便說下Eureka的自我保護機制。

自我保護模式正是一種針對網絡異常波動的安全保護措施，使用自我保護模式能使Eureka集羣更加的健壯、穩定的運行。

自我保護機制的工做機制是若是在15分鐘內超過85%的客戶端節點都沒有正常的心跳，那麼Eureka就認爲客戶端與註冊中心出現了網絡故障，Eureka Server自動進入自我保護機制，此時會出現如下幾種狀況：

1. Eureka Server再也不從註冊列表中移除由於長時間沒收到心跳而應該過時的服務。
2. Eureka Server仍然可以接受新服務的註冊和查詢請求，可是不會被同步到其它節點上，保證當前節點依然可用。
3. 當網絡穩定時，當前Eureka Server新的註冊信息會被同步到其它節點中。

所以Eureka Server能夠很好的應對因網絡故障致使部分節點失聯的狀況，而不會像ZK那樣若是有一半不可用的狀況會致使整個集羣不可用而變成癱瘓。

自我保護機制的相關配置以下:

服務端的配置：

• eureka.server.enable-self-preservation: 該配置能夠移除這種自我保護機制，防止失效的服務也被一直訪問 (Spring Cloud默認該配置是 true)。
• eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms:該配置能夠修改檢查失效服務的時間，每隔10s檢查失效服務，並移除列表 (Spring Cloud默認該配置是 60s)

客戶端的配置:

• eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds: 該配置指示eureka客戶端須要向eureka服務器發送心跳的頻率 (Spring Cloud默認該配置是 30s)。
• eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds: 該配置指示eureka服務器在接收到最後一個心跳以後等待的時間，而後才能從列表中刪除此實例 (Spring Cloud默認該配置是 90s)。

這裏順便說下Eureka的的心跳機制。

Eureka Client須要每30秒給Eureka Server發一次心跳，同時更新Server上最新的註冊信息到本地，若是Server屢次沒有收到來自客戶端的心跳，那麼在90秒內會被Server上剔除。

高可用的註冊中心

上述的服務註冊中心示例是單點的，若是在生產環境中就顯得不適合，顯然這並不適合應用於線上生產環境。做爲分佈式系統最重要的註冊服務功能，爲了使其高可用，使用集羣是最廣泛的方式。Eureka能夠經過互相註冊的方式來實現高可用的部署。

Eureka實現相互註冊的方式很簡單，只須要將各個服務端的地址相互進行配置便可。
那麼咱們再來新建兩個服務端的工程，其中配置信息以下:

server2配置信息:

spring.application.name=springcloud-eureka-server
server.port=8002
eureka.instance.hostname = server2
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://server3:8003/eureka/

server3配置信息:

spring.application.name=springcloud-eureka-server
server.port=8003
eureka.instance.hostname = server3
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://server2:8002/eureka/

上述的配置在以前已經說過了，這裏就不在過多描述了。這裏的服務端配置和以前項目的服務端配置略有不一樣，容許本身進行註冊了。而且這裏的eureka.instance.hostname至關因而對服務地址起一個別名，也能夠不配置，默認將會使用IP進行查找。eureka.client.serviceUrl.defaultZone這裏配置的是另外一個服務端的地址，若是是多個就經過 "，"逗號隔開。

由於這裏使用了別名進行區分服務，因此須要在hosts文件添加以下配置，用於作映射。

127.0.0.1     server2
127.0.0.1     server3

hosts文件地址:

Windows 系統地址:C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

Linux系統地址: /etc/hosts

配置完成以後，啓動這兩個服務，而後在瀏覽器輸入:
http://server2:8002/
或
http://server3:8003/
便可查看信息.

高可用註冊中心示例圖:

這裏咱們把以前的客戶端程序的配置改下，改爲指定這個高可用註冊中心的地址，而後在關閉其中一個服務，查看是否可以正常的使用。

示例圖:

能夠看到其中一個服務能夠正常運行和使用！

其餘

項目地址

基於SpringBoot2.x、SpringCloud的Finchley版本開發的地址:https://github.com/xuwujing/springcloud-study

基於SpringBoot1.x、SpringCloud 的Dalston版本開發的地址: https://github.com/xuwujing/springcloud-study-old

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