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SpringCloud入门学习之Eureka

2020-07-13 分类：优质文章 阅读(577)

Eureka什么是EurekaEureka能做什么原理讲解Eureka Server示例Eureka Client示例actuator完善监控信息服务发现Discovery集群问题记录安全验证扩展CAP原则参考文献

Eureka

什么是Eureka

Eureka 是一个基于 REST(Representational State Transfer)的服务，主要用于 AWS cloud， 提供服务定位(locating services)、负载均衡(load balancing)、故障转移(failover of middle-tier servers)。是 Netflix 开源的服务发现组件，包括 Server 和 Client 两部分.在 Spring Cloud 子项目 Spring Cloud Netflix 中。

Eureka Server 和 Eureka Client：

  • Eureka Server : 提供服务发现的能力,各服务启动时,会向 Eureka Server 注册自己的信息(IP,端口,服务信息等),Eureka Server 会存储这些信息.
  • Eureka Client : 服务提供者,简化与Eureka Server的交互.

Eureka能做什么

微服务的注册与发现，功能类似于 Zookeeper。

原理讲解

  • Eureka 采用了 C-S 的架构设计，Eureka Server 作为服务注册功能的服务器，提供服务发现的能力。
  • 微服务启动后,会周期性(默认30秒)的向 Eureka Server 发送心跳以续约自己的”租期”。
  • 如果 Eureka Server 在一定时间内没有收到某个微服务实例(Eureka Client)的心跳，Eureka Server 将会注销该实例(默认90秒)。
  • 默认请求下,Eureka Server 同时也是 Eureka Client。多个 Eureka Server 实例,互相之间通过复制的方式,来实现服务注册表中的数据.(实现集群,高可用)
  • Eureka Client 会缓存注册表中的信息.这种方式有一定的优势。首先,微服务无需每次请求都查询Eureka Server,从而降低了 Eureka Server 的压力；其次,即使 Eureka Server 所有节点都宕掉,服务消费者依然可以使用缓存中的信息找到服务提供者并完成调用。这样,Eureka通过心跳检测,客户端缓存等机制,提高了系统的灵活性,可伸缩性和可用性。

画一张简单的功能图来展示其作用：

43_1.png

可以发现同 Zookeeper 功能很相似。

Eureka Server示例

1、创建一个名为 springcloud-config-eureka-7001 的普通 maven 项目

2、导入相关依赖

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
            <version>1.4.7.RELEASE</version>
        </dependency>
        <!--热部署工具-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

3、resources中添加application.yml

server:
  port: 7001

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: localhost #Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注册中心注册自己
    fetch-registry: false   #为false表示自己是注册中心
    service-url:    #监控页面
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

4、编写入口类

@EnableEurekaServer //启动服务发现，接受注册
@SpringBootApplication
public class EurekaServer_7001 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServer_7001.class, args);
    }
}

5、启动项目，访问 http://localhost:7001/ ，页面显示如下：

43_2.png

Eureka Client示例

基于我们之前创建的 Rest 服务提供者 springcloud-provider-dept-8001 进行修改。

1、导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
    <version>1.4.7.RELEASE</version>
</dependency>

2、在入口类上增加 @EnableEurekaClient 注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class DeptProvider_8001 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptProvider_8001.class,args);
    }
}

3、application.yml 文件中增加 Eureka 配置

#Eureka配置
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka/
  instance:
    instance-id: springcloud-provider-dept-8001   # 修改eureka上的默认描述信息
    prefer-ip-address: true  # true,可以显示服务的IP地址

4、启动项目，访问 http://localhost:7001/ ，页面结果如下：

43_3.png

当我们点击 Status 标签下的链接时，页面会进行跳转，结果如下所示：

43_4.png

那么我们考虑如何让它正常显示内容。

actuator完善监控信息

1、首先导入依赖

<!--actuator完善监控信息-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

2、application.yml 文件中增加 info 配置

#info配置
info:
  app.name: hresh-springcloud
  company.name: blog.csdn.net/Herishwater

3、稍等片刻，再次点击上述链接，内容展示如下：

43_5.png

服务发现Discovery

在团队多服务构建过程中，如果别人想获取你所构建的微服务信息，可以通过注入 org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient，获取到微服务清单，然后选择想要的服务ID，遍历打印具体信息。

在 DeptController 增加实现方法。

    //获取一些配置的信息，得到具体的微服务
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    @RequestMapping("/dept/discovery")
    public Object getService(){
        List<String> services = discoveryClient.getServices();
        System.out.println("discovery=>services:"+services);

        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT");
        for (ServiceInstance instance : instances) {
            System.out.println(
                    instance.getHost()+"\t"+
                            instance.getPort()+"\t"+
                            instance.getUri()+"\t"+
                            instance.getServiceId()
            );
        }
        return discoveryClient;
    }

前台访问 http://localhost:8001/dept/discovery ，页面展示结果如下：

{"discoveryClients":[{"services":["springcloud-provider-dept"],"order":0},{"services":[],"order":0}],"services":["springcloud-provider-dept"],"order":0}

集群

在上文中我们新建了一个名为 springcloud-config-eureka-7001 的普通 maven 项目，参考该项目，再新建两个仅名字不同的项目，内容基本一致，对 application.yml稍作修改：

springcloud-config-eureka-7001

server:
  port: 7001

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7001 #Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注册中心注册自己
    fetch-registry: false   #为false表示自己是注册中心
    service-url:    #监控页面
#      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
      #集群（关联）
      defaultZone: http://eureka7002:7002/euraka/,http://eureka7003:7003/euraka/

springcloud-config-eureka-7002

server:
  port: 7002

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7002 #Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注册中心注册自己
    fetch-registry: false   #为false表示自己是注册中心
    service-url:    #监控页面
      defaultZone: http://eureka7001:7001/euraka/,http://eureka7003:7003/euraka/

springcloud-config-eureka-7003

server:
  port: 7003

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7003 #Eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注册中心注册自己
    fetch-registry: false   #为false表示自己是注册中心
    service-url:    #监控页面
      defaultZone: http://eureka7002:7002/euraka/,http://eureka7001:7001/euraka/

因为我们本地端口默认为 localhost，实际上指向的是 127.0.0.1，为了更好地理解集群的思想，我们将修改 C:\Windows\System32\drivers\etc 下的 host 文件，内容如下：

127.0.0.1       eureka7001
127.0.0.1       eureka7002
127.0.0.1       eureka7003

注意：上述内容必须进行修改，否则沿用 localhost，无法得到正确的结果。

依次启动这3个项目，访问 http://eureka7001:7001/ ，页面展示结果为：

43_6.png

接着修改 springcloud-provider-dept-8001 的配置文件如下：

#Eureka配置
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001:7001/eureka/,http://eureka7002:7002/eureka/,http://eureka7003:7003/eureka/
  instance:
    instance-id: springcloud-provider-dept-8001   # 修改eureka上的默认描述信息
    prefer-ip-address: true  # true,可以显示服务的IP地址

启动服务提供项目 springcloud-provider-dept-8001，再次访问 http://eureka7001:7001/，页面展示结果为：

43_7.png

依次再访问 http://eureka7002:7002/ 和 http://eureka7003:7003/ 时，是看不到服务的注册，虽然这3个注册中心构成了一个集群，但是只有当一个垮了之后，才会去访问下一个集群节点。 Eureka Client 在发送注册请求时，会按照 Eureka Server 集群节点 serviceUrlList 顺序逐个去尝试，如果有一个请求成功了，那么直接返回response ，不再去向其他节点请求。

在本例中服务注册请求在 eureka7001 中注册成功，即 eureka7001 对应的 Eureka Server服务的状态是UP，则不会向另外两个节点（eureka7002，eureka7003）发送请求，相应地页面上也就没有显示。一旦停止 eureka7001 服务注册中心，则 dept-8001 服务会向 eureka7002 发送注册请求。

关于此处的结果本人疑惑了很久，在网上一直没有找到合适的答案，最后在 Eureka高可用之Client重试机制:RetryableEurekaHttpClient 一文中解开了自己的疑惑。

问题记录

当集群中服务注册中心正常使用时，控制台会打印出以下内容：

2020-04-29 22:51:06.468 ERROR 14732 --- [t_eureka7003-16] c.n.e.cluster.ReplicationTaskProcessor   : Batch update failure with HTTP status code 404; discarding 1 replication tasks
2020-04-29 22:51:06.468 ERROR 14732 --- [et_eureka7002-3] c.n.e.cluster.ReplicationTaskProcessor   : Batch update failure with HTTP status code 404; discarding 1 replication tasks
2020-04-29 22:51:06.469  WARN 14732 --- [t_eureka7003-16] c.n.eureka.util.batcher.TaskExecutors    : Discarding 1 tasks of TaskBatchingWorker-target_eureka7003-16 due to permanent error
2020-04-29 22:51:06.469  WARN 14732 --- [et_eureka7002-3] c.n.eureka.util.batcher.TaskExecutors    : Discarding 1 tasks of TaskBatchingWorker-target_eureka7002-3 due to permanent error
2020-04-29 22:51:23.489  INFO 14732 --- [a-EvictionTimer] c.n.e.registry.AbstractInstanceRegistry  : Running the evict task with compensationTime 0ms

在网上一番查询之后无果，如果有大神知道此处如何解决，望不吝赐教。

安全验证

在 springcloud-config-eureka-7001 项目中，我们访问 http://eureka7001:7001/，该注册中心的面板是公开访问的。这里可以简单加入用户名密码，让访问更安全。

1、添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

2、配置 application.yml

server:
  port: 7001

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7001 #Eureka服务端的实例名称
    prefer-ip-address: true
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注册中心注册自己
    fetch-registry: false   #为false表示自己是注册中心
    service-url:    #监控页面
      #单机
      defaultZone: http://${spring.security.user.name}:${spring.security.user.password}@${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
      #集群（关联）
#      defaultZone: http://eureka7002:7002/euraka/,http://eureka7003:7003/euraka/

spring:
  application:
    name: eureka-server
  security:
    user:
      name: admin
      password: admin

3、启动该项目，再次访问 http://eureka7001:7001/，效果如下：

43_8.png

扩展

CAP原则

43_9.png img

CAP 原则又称CAP定理，指的是在一个分布式系统中， Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可得兼。

CAP原则是NOSQL数据库的基石。

分布式系统的CAP理论：理论首先把分布式系统中的三个特性进行了如下归纳：

  • 一致性（C）：在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本）
  • 可用性（A）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。（对数据更新具备高可用性）
  • 分区容忍性（P）：以实际效果而言，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择。

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。在此Zookeeper保证的是CP, 而Eureka则是AP。

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

因此， 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。

详情代码访问： https://github.com/Acorn2/springcloud-eureka ，如有疑惑可联系我。

参考文献

Eureka高可用之Client重试机制:RetryableEurekaHttpClient

spring cloud eureka注册原理-注册失败填坑

分布式理论(一) – CAP定理

SpringCloud学习1-服务注册与发现(Eureka)

学习SpringCloud Eureka带你从0到1

文章永久链接：https://tech.souyunku.com/18727

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