Eureka 服务注册与发现原理剖析

1、介绍

Eureka是Netflix开发的服务发现框架，本身是一个基于REST的服务。主要用于定位运行在 AWS域中的中间层服务，以达到负载均衡和中间层服务故障转移的目的。SpringCloud将它集成在其子项目spring-cloud-netflix中，以实现SpringCloud的服务注册与发现的功能。

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Eureka Server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。
Eureka Client是一个java客户端，用于简化与Eureka Server的交互，客户端同时也就是一个内置的、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，Eureka Server将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认90秒)。
Eureka Server之间通过复制的方式完成数据的同步，Eureka还提供了客户端缓存机制，即使所有的Eureka Server都挂掉，客户端依然可以利用缓存中的信息消费其他服务的API。综上，Eureka通过心跳检查、客户端缓存等机制，确保了系统的高可用性、灵活性和可伸缩性。

官方文档：https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-REST-operations

架构图

2、Eureka 环境搭建

2.1 搭建 eureka 服务端

引入依赖

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

父pom中引入spring-cloud-dependencies

 <dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Greenwich.SR3</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement>

在主启动类上添加@EnableEurekaServer注解

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

编写配置文件application.properties

#eureka服务端应用的端口默认是8761
server.port=8761
#表示是否将自己注册到Eureka Server,默认为true,由于当前应用就是Eureka Server,故而设为false
eureka.client.register-with-eureka=false
# 表示是否从Eureka Server获取注册信息,默认为true,如果是一个单点的Eureka Server,不需要同步其他的Eureka Server节点的数据,就设为false
eureka.client.fetch-registry=false
#暴露给其他eureka client 的注册地址，不配置的话默认 http://localhost:8761/eureka/
eureka.client.service-url.defaultZone = http://www.eureka8761.com:8761/eureka/

测试
可通过 http://www.eureka8761.com:8761访问管理页

http://www.eureka8761.com:8761/apps 查看注册节点详情

2.2 搭建 eureka 客户端

引入依赖

 <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>

在主启动类上添加@EnableDiscoveryClient （可以不加）

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

编写配置文件application.properties

server.port=8010
#注册到eureka服务端的微服务名称
spring.application.name=service-order
#注册到eureka服务端的地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://www.eureka8761.com:8761/eureka/
#将ip注册到Eureka Server上   ip替代hostname
eureka.instance.prefer-ip-address=true
#显示微服务的服务实例id
eureka.instance.instance-id=service-order-${server.port}

测试
使用RestTemplate进行服务调用，可以使用微服务名称（spring.application.name）

 String url = "http://service-order/order/findOrderByUserId/"+id;ResponseEntity<List> responseEntity = restTemplate.getForEntity(url,List.class);List<Order> orderList = responseEntity.getBody();

2.3 搭建 eureka 集群

启动两个 eureka 服务端： www.eureka8761.com:8761 www.eureka8761.com:8762。多个服务端之间要相互注册。

8761端口配置：

#eureka服务端应用的端口默认是8761
server.port=8761
#表示是否将自己注册到Eureka Server,默认为true,由于当前应用就是Eureka Server,故而设为false
eureka.client.register-with-eureka=false
# 表示是否从Eureka Server获取注册信息,默认为true,如果是一个单点的Eureka Server,不需要同步其他的Eureka Server节点的数据,就设为false
eureka.client.fetch-registry=false
#暴露给其他eureka client 的注册地址
eureka.client.service-url.defaultZone = http://www.eureka8762.com:8762/eureka/

8762端口配置：

#eureka服务端应用的端口默认是8761
server.port=8762
#表示是否将自己注册到Eureka Server,默认为true,由于当前应用就是Eureka Server,故而设为false
eureka.client.register-with-eureka=false
# 表示是否从Eureka Server获取注册信息,默认为true,如果是一个单点的Eureka Server,不需要同步其他的Eureka Server节点的数据,就设为false
eureka.client.fetch-registry=false
#暴露给其他eureka client 的注册地址
eureka.client.service-url.defaultZone = http://www.eureka8761.com:8761/eureka/

eureka client需向两个注册中心注册

#注册到eureka服务端的地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://www.eureka8761.com:8761/eureka/,http://www.eureka8761.com:8761/eureka/

2.4 安全配置

eureka server端引入依赖

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

修改application.properties

# 注册的时候需要带入用户名和密码，基本格式为 http:用户名:密码@ip:port/eureka/
eureka.client.service-url.defaultZone= http://${spring.security.user.name}:${spring.security.user.password}@www.eureka8761.com:8761/eureka/
#开启默认的认证
spring.security.basic.enable=true
spring.security.user.name=root
spring.security.user.password=root

禁用csrf（跨域请求伪造）保护，否则eureka client 会注册失败

@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {@Overrideprotected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {super.configure(http);http.csrf().disable();}
}

eureka client 修改application.properties

eureka.client.service-url.defaultZone=http://${security.login.username}:${security.login.pass}@www.eureka8761.com:8761/eureka/
security.login.username=root
security.login.pass=root

2.5 服务上下线监控

在某些特定的需求下，我们需要对服务的上下线进行监控，上线或下线都进行邮件通知， Eureka 中提供了事件监听的方式来扩展。目前支持的事件如下：

EurekaInstanceCanceledEvent 服务下线事件
EurekaInstanceRegisteredEvent 服务注册事件
EurekaInstanceRenewedEvent 服务续约事件
EurekaRegistryAvailableEvent Eureka 注册中心启动事件
EurekaServerStartedEvent Eureka Server 启动事件

基于 Eureka 提供的事件机制，可以监控服务的上下线过程，在过程发生中可以发送邮件来进行通知

@Component
public class EurekaStateChangeListener {@EventListenerpublic void listen(EurekaInstanceCanceledEvent event) {System.err.println(event.getServerId() + "\t" + event.getAppName()+ " 服务下线 ");}@EventListenerpublic void listen(EurekaInstanceRegisteredEvent event) {InstanceInfo instanceInfo = event.getInstanceInfo();System.err.println(instanceInfo.getAppName() + " 进行注册 ");}@EventListenerpublic void listen(EurekaInstanceRenewedEvent event) {System.err.println(event.getServerId() + "\t" + event.getAppName()+ " 服务进行续约 ");}@EventListenerpublic void listen(EurekaRegistryAvailableEvent event) {System.err.println(" 注册中心启动 ");}@EventListenerpublic void listen(EurekaServerStartedEvent event) {System.err.println("Eureka Server启动 ");}
}

3、Eureka 核心功能点

服务注册(register)：Eureka Client会通过发送REST请求的方式向Eureka Server注册自己的服务，提供自身的元数据，比如ip地址、端口、运行状况指标的url、主页地址等信息。Eureka Server接收到注册请求后，就会把这些元数据信息存储在一个双层的Map中。

服务续约(renew)：在服务注册后，Eureka Client会维护一个心跳来持续通知Eureka Server，说明服务一直处于可用状态，防止被剔除。Eureka Client在默认的情况下会每隔30秒 (eureka.instance.leaseRenewallIntervalInSeconds)发送一次心跳来进行服务续约。 eureka.instance.lease‐renewal‐interval‐in‐seconds=30

服务同步(replicate)：Eureka Server之间会互相进行注册，构建Eureka Server集群，不同Eureka Server之间会进行服务同步，用来保证服务信息的一致性。

获取服务(get registry)：服务消费者（Eureka Client）在启动的时候，会发送一个REST请求给 Eureka Server，获取上面注册的服务清单，并且缓存在Eureka Client本地，默认缓存30秒 (eureka.client.registryFetchIntervalSeconds)。同时，为了性能考虑，Eureka Server也会维护一份只读的服务清单缓存，该缓存每隔30秒更新一次。
前提：eureka.client.fetch‐registry=true (默认)
eureka.client.registry‐fetch‐interval‐seconds=30

服务调用：服务消费者在获取到服务清单后，就可以根据清单中的服务列表信息，查找到其他服务的地址，从而进行远程调用。Eureka有Region和Zone的概念，一个Region可以包含多个Zone，在进行服务调用时，优先访问处于同一个Zone中的服务提供者。

服务下线(cancel)：当Eureka Client需要关闭或重启时，就不希望在这个时间段内再有请求进来，所以，就需要提前先发送REST请求给Eureka Server，告诉Eureka Server自己要下线了，Eureka Server在收到请求后，就会把该服务状态置为下线（DOWN），并把该下线事件传播出去。

服务剔除(evict)：有时候，服务实例可能会因为网络故障等原因导致不能提供服务，而此时该实例也没有发送请求给Eureka Server来进行服务下线，所以，还需要有服务剔除的机制。Eureka Server在启动的时候会创建一个定时任务，每隔一段时间（默认60秒），从当前服务清单中把超时没有续约（默认90秒， eureka.instance.leaseExpirationDurationInSeconds）的服务剔除。
eureka.instance.lease‐expiration‐duration‐in‐seconds=90

自我保护：既然Eureka Server会定时剔除超时没有续约的服务，那就有可能出现一种场景，网络一段时间内发生了异常，所有的服务都没能够进行续约，Eureka Server就把所有的服务都剔除了，这样显然不太合理。所以，就有了自我保护机制，当短时间内(15min是否低于85%)，统计续约失败的比例，如果达到一定阈值，则会触发自我保护的机制，在该机制下，Eureka Server不会剔除任何的微服务，等到正常后，再退出自我保护机制。
自我保护开关 (eureka.server.enableself-preservation: false)

4、Eureka 注册中心常用http rest接口

查看所有服务的注册列表：
GET http://www.eureka8761.com:8761/eureka/apps  查看某一服务的注册列表：
GET http://www.eureka8761.com:8761/eureka/apps/SERVICE‐NAME 暂时剔除某服务（隔几秒会重新注册上来）
DELETE http://www.eureka8761.com:8761/eureka/apps/SERVICE‐NAME/INSTANCE‐NAME 下线某一服务：
PUT http://www.eureka8761.com:8761/eureka/apps/SERVICE‐NAME/INSTANCENAME/status?value=OUT_OF_SERVICE 下线后再恢复服务：
PUT http://www.eureka8761.com:8761/eureka/apps/SERVICE‐NAME/INSTANCE‐NAM E/ status?value=UP