【SpringCloud】Eureka入門與原理

爲了開發效率高效和業務邏輯清晰，愈來愈多的項目採用分佈式系統。分佈式最重要的就是註冊中心了。Eureka是SpringCloud原生提供的註冊中心，來look一波吧。

超光速入門

服務端

引入依賴：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    <version>Greenwich.SR1</version>
</dependency>

給啓動類加上註解@EnableEurekaServer

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
    }
}

配置一下yml文件：

#端口號
server:
  port: 8331
#Eureka實例名，集羣中根據這裏相互識別
eureka:
  instance:
    hostname: eureka
  #客戶端
  client:
    #是否開啓註冊服務，做爲註冊中心，就不註冊了
    register-with-eureka: false
    #是否拉取服務列表，這裏我只提供服務給別的服務。
    fetch-registry: false
    #註冊中心地址
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8331/eureka/

啓動項目EurekaApplication ，瀏覽器訪問http://localhost:8331/，Euerka 服務器搭建成功了。

如今尚未東西註冊進來。

客戶端

引入依賴：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    <version>Greenwich.SR1</version>
</dependency>

這回啓動類註解變了，@EnableDiscoveryClient

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class ProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);
    }
}

接下來是配置文件：

#端口號
server:
  port: 8332
#Eureka實例名，集羣中根據這裏相互識別
spring:
  application:
    name: first-service
eureka:
  #客戶端
  client:
    #註冊中心地址
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8331/eureka/

而後啓動項目，過一下子，刷新頁面：

註冊中心有了剛纔那個服務了。這個叫作first-service註冊到註冊中心，它既能夠叫作生產者，也能夠被叫作消費者，由於它能夠爲別的服務提供接口，也能夠調用其餘服務提供的接口。總之，不管是生產者仍是消費者，它都被叫作Client，要用@EnableDiscoveryClient註解。我不當心點進去這個註解裏面，發現還有個參數，boolean autoRegister() default true。這是是否項目已啓動，該服務自動註冊到註冊中心。默認爲自動。

除了@EnableDiscoveryClient這個註解之外，還可使用另一個註解@EnableEurekaClient。效果相同，若是是Eureka作註冊中心的話，建議使用@EnableEurekaClient，若是是其餘註冊中心的話（例如阿里的nacos），建議使用@EnableDiscoveryClient。

原理

要想運行起來一個個微服務，造成分佈式系統，做爲註冊中心和其中服務，應該實現一下需求：

1. 服務們能夠順利註冊到註冊中心。
2. 某服務能夠經過註冊中心知道註冊中心有哪些服務可使用，而且這一過程須要保證明時性。
3. 註冊中心須要實時知道服務們是否還存活。

一個服務client註冊到註冊中心eureka，該client的信息會被存在一個Map中，實現了第一步。同時，client會拉取一份名單，名單裏面有其餘註冊服務的信息，而且爲了保證明時性，每30s會再從註冊中心那邊拉取一份名單信息，實現了第二步。爲了確保註冊中心實時知道哪些服務還存活着，須要每一個client，每隔一段時間（默認30s）向註冊中心發送一個心跳，告訴註冊中心，我還在，註冊中心那份名單拿上還會記錄着這個client還能夠用，實現了第三步。

先看一眼註冊中心，也就是服務端Service，有個啓動引導類EurekaBootStrap，其中有個方法：

@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
    try {
        initEurekaEnvironment();
        initEurekaServerContext();
        ServletContext sc = event.getServletContext();
        sc.setAttribute(EurekaServerContext.class.getName(), serverContext);
    } catch (Throwable e) {
        logger.error("Cannot bootstrap eureka server :", e);
        throw new RuntimeException("Cannot bootstrap eureka server :", e);
    }
}

這方法是初始化Eureka方法的，如今我特別想知道註冊中心是用什麼數據結構存下客戶端client信息的，因此我得去找註冊中心爲客戶端client提供的註冊接口，因而乎，點進initEurekaServerContext()這個方法看看，有個PeerAwareInstanceRegistry這個接口，再點進去看看，發現了

void register(InstanceInfo info, boolean isReplication);

看下它的實現類

@Override
public void register(final InstanceInfo info, final boolean isReplication) {
    int leaseDuration = Lease.DEFAULT_DURATION_IN_SECS;
    if (info.getLeaseInfo() != null && info.getLeaseInfo().getDurationInSecs() > 0) {
        leaseDuration = info.getLeaseInfo().getDurationInSecs();
    }
    super.register(info, leaseDuration, isReplication);
    replicateToPeers(Action.Register, info.getAppName(), info.getId(), info, null, isReplication);
}

replicateToPeers() 這個方法用於註冊中心是集羣的狀況，主要是註冊完以後，同步該服務給其餘eureka節點。

public void register(InstanceInfo registrant, int leaseDuration, boolean isReplication) {
    try {
        read.lock();
        Map<String, Lease<InstanceInfo>> gMap = registry.get(registrant.getAppName());
        REGISTER.increment(isReplication);
        if (gMap == null) {
            final ConcurrentHashMap<String, Lease<InstanceInfo>> gNewMap = new ConcurrentHashMap<String, Lease<InstanceInfo>>();
            gMap = registry.putIfAbsent(registrant.getAppName(), gNewMap);
            if (gMap == null) {
                gMap = gNewMap;
            }
        }
        Lease<InstanceInfo> existingLease = gMap.get(registrant.getId());
        ... 彷彿有好多代碼...
    } finally {
        read.unlock();
    }
}

目測 registry 應該就是儲存着全部的服務，點一下看其結構。

private final ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>> registry
        = new ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>>();

最外層是線程安全的ConcurrentHashMap，key值是registrant.getAppName()，也就是實例中的應用名稱 first-service。 裏面又是一個ConcurrentHashMap（代碼裏面是Map接口，但其實確定是ConcurrentHashMap，你能夠看gNewMap 對象怎麼new的）。裏面這個key是registrant.getId()實例id，value 是Lease<InstanceInfo>，這裏面存着服務實例和過時時間什麼的。ok，具體註冊，今天找到地方，先不看了。

關於client端，須要定時拉取服務名單，定時發送註冊中心一個心跳。因此用了兩個定時器。

在DiscoveryClient 類中，有個initScheduledTasks() 這個方法，是初始化那兩個定時器的，簡略代碼以下：

private void initScheduledTasks() {
    if (clientConfig.shouldFetchRegistry()) {
        // registry cache refresh timer
        int registryFetchIntervalSeconds = clientConfig.getRegistryFetchIntervalSeconds();
        int expBackOffBound = clientConfig.getCacheRefreshExecutorExponentialBackOffBound();
        scheduler.schedule(
                new TimedSupervisorTask(
                        "cacheRefresh",
                        scheduler,
                        cacheRefreshExecutor,
                        registryFetchIntervalSeconds,
                        TimeUnit.SECONDS,
                        expBackOffBound,
                        new CacheRefreshThread()
                ),
                registryFetchIntervalSeconds, TimeUnit.SECONDS);
    }

    if (clientConfig.shouldRegisterWithEureka()) {
        int renewalIntervalInSecs = instanceInfo.getLeaseInfo().getRenewalIntervalInSecs();
        int expBackOffBound = clientConfig.getHeartbeatExecutorExponentialBackOffBound();
        logger.info("Starting heartbeat executor: " + "renew interval is: {}", renewalIntervalInSecs);

        // Heartbeat timer
        scheduler.schedule(
                new TimedSupervisorTask(
                        "heartbeat",
                        scheduler,
                        heartbeatExecutor,
                        renewalIntervalInSecs,
                        TimeUnit.SECONDS,
                        expBackOffBound,
                        new HeartbeatThread()
                ),
                renewalIntervalInSecs, TimeUnit.SECONDS);

    } else {
        logger.info("Not registering with Eureka server per configuration");
    }

小結

SpringBoot讓集成Eureka很是的簡單，本篇提供了快速入門的示例。從此還要考慮到註冊中心集羣的問題。固然，如今還有更好用的註冊中心，阿里的nacos，不只有註冊中心的功能，同時還繼承了配置中心的功能。瞭解Eureka工做原理，有助於幫助咱們更好的理解分佈式系統中的註冊中心，爲了未來學習瞭解其餘註冊中心提供理論基礎。