【Spring Cloud】深入理解 Eureka 注册中心的原理、服务的注册与发现
文章目录
- 前言
- 一、微服务调用出现的问题
- 1.1 服务消费者如何获取服务提供者的地址信息?
- 1.2 如果有多个服务提供者,消费者该如何选择?
- 1.3 消费者如何得知服务提供者的健康状态?
- 二、什么是 Eureka
- 2.1 Eureka 的核心概念
- 2.2 Eureka 的解决微服务调用问题的方案
- 三、Eureka 的原理
- 3.1 Eureka 的核心组件
- 3.1.1 eureka-server
- 3.1.2 eureka-client
- 3.2 Eureka 的工作流程
- 四、搭建 Eureka 服务
- 五、注册服务
- 5.1 注册 `user-service` 服务
- 5.2 注册 `order-service` 服务
- 5.3 同一个服务启动多个实例
- 六、服务的发现
前言
在微服务架构中,服务的注册与发现是至关重要的一环。为了实现这一目标,Eureka 注册中心应运而生。在本篇文章中,我们将深入理解 Eureka 注册中心的原理,以及探讨服务的注册与发现机制。
在微服务的协作中,服务之间的远程调用是常见的需求。然而,使用传统的 RestTemplate 远程调用方式存在一些问题,例如耦合度高、维护困难等。为了解决这些问题,我们将探讨如何利用 Eureka 注册中心来优雅地进行服务的注册与发现,从而更好地构建微服务架构。
接下来,我们将逐步深入探讨 Eureka 注册中心的原理、搭建 Eureka 服务、服务的注册与发现等关键内容。希望通过阅读本文,可以帮助我们更全面地理解微服务架构中 Eureka 的作用以及如何灵活运用它来构建高效可靠的分布式系统。
一、微服务调用出现的问题
在微服务架构中,服务之间的远程调用是常见的需求。然而,随着系统的复杂性增加,服务调用也带来了一些问题和挑战。
1.1 服务消费者如何获取服务提供者的地址信息?
在微服务架构中,服务提供者的地址信息通常是动态的,可能随时发生变化,例如服务的扩容、缩容、迁移等情况。因此,服务消费者需要一种机制来获取服务提供者的地址信息,以确保能够正确地发起远程调用。
解决方案:服务注册与发现
- 服务提供者在启动时将自己的地址信息注册到服务注册中心,包括主机名、端口号等信息。
- 服务消费者通过查询服务注册中心来获取服务提供者的地址信息,从而可以动态地发起调用。
1.2 如果有多个服务提供者,消费者该如何选择?
在实际应用中,可能会存在多个提供相同服务的服务提供者,这时服务消费者需要选择一个合适的提供者来发起调用。选择的依据可以包括负载均衡、性能指标、健康状态等因素。
解决方案:负载均衡
- 负载均衡是一种策略,用于在多个服务提供者之间分配请求,以达到均衡负载的目的。
- 常见的负载均衡策略包括轮询、随机、加权轮询、加权随机等,不同策略适用于不同的场景。
1.3 消费者如何得知服务提供者的健康状态?
在微服务架构中,服务提供者的健康状态对于服务消费者是非常重要的信息。如果一个服务提供者出现了故障或不可用,服务消费者需要避免向其发起请求,以确保系统的稳定性和可靠性。
解决方案:健康检查与容错机制
- 健康检查是一种监测服务提供者健康状态的机制,通常由服务注册中心来执行。
- 服务消费者可以根据健康检查的结果来判断服务提供者是否可用,从而决定是否发起调用。
- 容错机制可以帮助服务消费者处理远程调用时可能出现的故障,例如超时、重试、降级等。
其中,Eureka 就是是一种服务注册与发现的解决方案,它通过服务注册中心来解决了微服务调用中的一些关键问题。
二、什么是 Eureka
Eureka 是 Netflix 提供的一款开源的服务注册与发现框架,用于构建基于微服务架构的分布式系统。它解决了在微服务架构中,服务的动态注册、发现和负载均衡的问题,是构建可伸缩和高可用性微服务的重要工具之一。
2.1 Eureka 的核心概念
- 服务注册
在微服务架构中,服务提供者在启动时将自己的信息注册到 Eureka 注册中心,包括服务名称、网络地址等。这样,Eureka 注册中心就知道了系统中有哪些服务是可用的。
- 服务发现
服务消费者可以通过查询 Eureka 注册中心获取可用服务的信息,从而决定向哪些服务发起调用。Eureka 注册中心维护了一个服务实例列表,包括每个服务的网络地址。
- 心跳与健康检查
Eureka 注册中心会定期向服务提供者发送心跳请求,以检测服务是否仍然可用。如果一个服务在一定时间内未发送心跳,Eureka 将其标记为不可用。这就实现了对服务健康状态的监控。
- 负载均衡
Eureka 客户端集成了 Ribbon 负载均衡器,可以在多个服务提供者之间实现负载均衡。通过使用 Ribbon,服务消费者可以选择一个合适的服务提供者来发起调用。
Eureka 的优势
-
简化了服务调用: Eureka 提供了简洁的 API,使得服务的注册、发现和调用变得非常容易。
-
高可用性: Eureka 支持服务注册中心的集群部署,通过相互注册来保证注册中心的高可用性。
-
负载均衡: 集成了 Ribbon 负载均衡器,可实现对多个服务提供者的请求分配,提高系统的性能和稳定性。
-
动态扩展: Eureka 支持服务的动态注册和注销,适应服务实例的动态变化。
-
健康检查: 通过心跳和健康检查,Eureka 能够及时发现不可用的服务实例,确保服务的高可用性。
总体而言,Eureka 是一个功能强大的服务注册与发现框架,为构建微服务架构提供了可靠的基础设施支持。
2.2 Eureka 的解决微服务调用问题的方案
-
服务消费者如何获取服务提供者的地址信息?
- Eureka 注册中心: 服务提供者在启动时将自己的地址信息注册到 Eureka 注册中心。服务消费者可以通过查询 Eureka 注册中心获取服务提供者的地址信息。
-
如果有多个服务提供者,消费者该如何选择?
- 负载均衡: Eureka 支持负载均衡,服务消费者可以使用负载均衡策略来选择一个合适的服务提供者。Eureka 客户端集成了 Ribbon 负载均衡器,可方便地实现负载均衡。
-
消费者如何得知服务提供者的健康状态?
- 健康检查: Eureka 注册中心会定期对服务提供者进行健康检查,如果一个服务提供者出现故障,Eureka 将其标记为不可用。服务消费者在查询服务列表时可以过滤掉不可用的服务提供者,确保只选择健康的服务。
综上所述,Eureka 提供了服务注册与发现的机制,同时集成了负载均衡和健康检查等功能,有效地解决了微服务调用中的关键问题。通过使用 Eureka,微服务架构中的服务调用变得更加灵活、可靠、具有高可用性。
三、Eureka 的原理
Eureka 是一个由 Netflix 提供的服务注册与发现框架,通过 eureka-server
和 eureka-client
两部分协同工作,实现了微服务架构中服务的动态注册、发现、负载均衡和健康检查等功能。下面我们将深入了解 Eureka 的工作原理。
3.1 Eureka 的核心组件
3.1.1 eureka-server
-
服务注册中心:
eureka-server
充当服务的注册中心,负责接收服务提供者注册信息并维护注册表。 -
服务注册表: 服务提供者在启动时向
eureka-server
注册自己的信息,包括服务名称、网络地址等,形成服务注册表。 -
健康检查:
eureka-server
定期向服务提供者发送心跳,通过健康检查来维护服务的健康状态。
3.1.2 eureka-client
-
服务提供者: 微服务中的各个服务模块通过
eureka-client
向eureka-server
注册自己的服务。 -
服务消费者: 微服务中的服务消费者通过
eureka-client
从eureka-server
获取可用服务的信息,实现服务的发现。 -
负载均衡:
eureka-client
集成了 Ribbon 负载均衡器,可以在多个服务提供者之间实现负载均衡,提高系统的性能和可靠性。
3.2 Eureka 的工作流程
Eureka 的工作流程可用下图表示:
-
服务注册阶段:
-
服务提供者启动时,通过
eureka-client
向eureka-server
注册自己的服务信息。 -
注册包括服务名称、网络地址等,服务提供者成为服务注册表的一部分。
-
-
服务发现阶段:
-
服务消费者通过
eureka-client
向eureka-server
发送服务发现请求。 -
eureka-server
返回可用服务的信息,包括服务名称和对应的网络地址。 -
服务消费者根据负载均衡策略选择一个服务提供者。
-
-
健康检查与维护:
-
eureka-server
定期向服务提供者发送心跳,检查服务的健康状态。 -
如果一个服务提供者长时间未发送心跳,
eureka-server
将其标记为不可用。 -
不可用的服务将在服务注册表中被移除,保持服务注册表的准确性。
-
通过上述流程,Eureka 实现了服务的动态注册与发现,保障了微服务架构的高可用性和弹性扩展能力。Eureka 的原理设计使得微服务之间的调用更加灵活和可靠。
四、搭建 Eureka 服务
在 Spring Cloud Demo 代码中搭建 Eureka 服务的步骤如下:
- 创建项目,引入
spring-cloud-starter-netflix-eureka-server
的依赖
<!-- eureka 服务端-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
- 编写启动类,添加
@EnableEurekaServer
注解
@EnableEurekaServer // 开启 EurekaServer 自动装配
@SpringBootApplication
public class EurekaApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);}
}
- 添加
application.yml
文件,编写下面的配置
server:port: 10086
spring:application:name: eurekaservice # 服务的名称
eureka:client:service-url: # eureka 的地址信息defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka/ # eureka 也是一个微服务,因此启动的时候也会将自己注册进 eureka 中(为集群起作用)
完成上述所有的步骤之后就可以运行EurekaApplication
启动类了,然后就可以访问地址:http://localhost:10086/
。
如果此时出现的页面如下,就说明搭建 Eureka 服务成功了:
其中Instances currently registered with Eureka
下显示的就是当前在 Eureka 中注册的服务。
五、注册服务
5.1 注册 user-service
服务
将 user-service
服务注册到 EurekaServer 中的步骤如下:
- 在
user-service
项目的pom.xml
中引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
依赖
<!-- eureka 客户端--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>
- 在
application.yml
文件,编写下面的配置
spring:application:name: userservice
eureka:client:service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka/
此时我们发现这个配置和上面搭建 EurekaServer 时的配置基本相同,其原因就是 Eureka 在启动的时候也会将自己注册到 EurekaServer 中,而这个配置的作用就是将指定的服务(通过application name
区分)注册到defaultZone
对应地址的 EurekaServer 中。
5.2 注册 order-service
服务
- 在
order-service
项目的pom.xml
中引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
依赖
<!-- eureka 客户端--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>
- 在
application.yml
文件,编写下面的配置
spring:application:name: orderservice
eureka:client:service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka/
此时,启动user-service
和 order-service
服务,再次访问http://localhost:10086/
就可以发现成功将服务注册到 EurekaServer 中了:
5.3 同一个服务启动多个实例
另外,在IDEA中,我们可以同时启动一个服务的多个实例,只需要保证不同实例的端口号不要发生冲突即可。
例如,此时我还想增加两个user-service
服务的实例,步骤如下:
-
右键点击
UserApplication
,然后选择Copy Configuration
进行复制
-
然后进行如下设置
-Dserver.port=8082
表明为这个配置重新设置端口号为 8082,可以按照相同的方式,再复制一个配置。
启动这两个实例,然后再次访问http://localhost:10086/
:
此时就可以发现user-service
新增的两个实例的服务也成功注册到了 EurekaServer 中。
六、服务的发现
把服务注册到 EurekaServer 之后,要做的就是实现服务的拉取了,EurekaServer 中服务的拉取是基于服务名称
来获取服务的列表,然后再对服务列表做负载均衡
选择出一个服务。
此时我们想要 order-service
能够拉取到 EurekaServer 中注册的 user-service
服务,需要进行以下操作:
- 修改
order-service
的代码,修改访问的 url 路径,用服务名代替 IP和端口
public Order queryOrderById(Long orderId) {// 1. 查询订单Order order = orderMapper.findById(orderId);// 2. 查询用户// 2.1 构建查询用户的 urlString url = "http://userservice/user/" + order.getUserId();// 2.2 使用 RestTemplate 远程调用查询用户User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);// 3. 封装 user 信息order.setUser(user);// 4.返回return order;
}
此处就使用 userservice
服务名来代替 user-service
服务的 IP 和端口号了。
- 对
order-service
服务的启动类OrderApplication
中的RestTemplate
添加@LoadBalanced
负载均衡注解
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);}/*** 创建 RestTemplate 并注册到 Spring 容器*/@LoadBalanced // 负载均衡@Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}
}
至此,重新启动 order-service
服务,便能成功从 EurekaServer 中访问到 user-service
提供的服务了。
此时清空三个 user-service
服务实例的日志记录,然后在浏览器中连续查询三次订单信息:
由此可得知,三个实例各种承担了一次服务的请求,说明此时负载均衡所采用的策略是轮询的方式。
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