【微服务】Eureka注册中心
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本系列介绍的是Spring Cloud中涉及的知识点如有错误欢迎指出~
一.引子
假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例如图
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大家思考几个问题
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问题一order-service在发起远程调用的时候该如何得知user-service实例的ip地址和端口
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问题二有多个user-service实例地址order-service调用时该如何选择
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问题三order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康是不是已经宕机
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二.Eureka作用
上述问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决其中最广为人知的注册中心就是Eureka其结构如下
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让我们一起看看Eureka如何解决上述问题
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问题1order-service如何得知user-service实例地址
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user-service服务每个实例启动后都会将自己的信息注册到eureka-serverEureka服务端。这个叫服务注册
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eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系
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order-service根据服务名称拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取
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问题2order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例
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order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址
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向该实例地址发起远程调用
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问题3order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康是不是已经宕机
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user-service会每隔一段时间默认30秒向eureka-server发起请求报告自己状态称为心跳
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当超过一定时间没有发送心跳时eureka-server会认为微服务实例故障将该实例从服务列表中剔除
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order-service拉取服务时就能将故障实例排除了
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注意一个微服务既可以是服务提供者(注册信息发送心跳)又可以是服务消费者(拉取服务列表远程调用)因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端
三.Eureka使用
接下来让我们按照如下步骤动手实践Eureka使用流程
(1) 搭建EurekaServer
首先注册中心服务端eureka-server这必须是一个独立的微服务
(1.2) 创建eureka-server服务
在cloud-demo父工程下创建一个子模块
填写模块信息
然后填写服务信息
(1.2) 引入eureka依赖
在eureka-server的pom文件中引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
</dependency>
注如果父工程没有统一管理依赖版本此处需要指定依赖版本
(1.3) 编写启动类
给eureka-server服务编写一个启动类一定要添加@EnableEurekaServer注解开启eureka的注册中心功能
package cn.itcast.eureka;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
}
}
(1.4) 编写配置文件
创建一个application.yml文件添加如下内容
server:
port: 10086 # 服务端口
spring:
application:
name: eureka-server # eureka的服务名称
eureka:
client:
service-url: # eureka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
说明eurake也是一个微服务所以在启动时也会将自己注册到eureka(集群时通信使用)
(1.5) 启动服务
启动微服务后可以在浏览器访问上述配置的地址http://127.0.0.1:10086
看到下面结果应该是成功了
(2) 服务注册
eureka已经搭建好了接下来我们将服务user-service注册到eureka-server中去。
(2.1) 引入依赖
在user-service的pom文件中引入下面的eureka-client依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
注如果父工程没有统一管理依赖版本此处需要指定依赖版本
(2.2) 编写配置文件
在user-service中修改application.yml文件添加服务名称、上述eureka地址
spring:
application:
name: userservice # user服务的服务名称
eureka:
client:
service-url: # euraka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
(2.3) 启动多个user-service实例
为了演示一个服务有多个实例的场景我们添加一个SpringBoot的启动配置再启动一个user-service。
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首先复制原来的user-service启动配置
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然后在弹出的窗口中填写信息
- 现在SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置一个是8081端口一个是8082端口
- 启动两个user-service实例
- 在浏览器中查看eureka-server管理页面
我们可以看到启动的两个user-service实例已经成功注册到eureka
(3) 服务发现
下面我们将order-service的逻辑修改向eureka-server拉取user-service的信息再次进行远程调用实现服务发现。
(3.1) 引入依赖
之前说过服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖因此这一步与服务注册时一致。
在order-service的pom文件中引入下面的eureka-client依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
注如果父工程没有统一管理依赖版本此处需要指定依赖版本
(3.2) 配置文件
服务发现也需要知道eureka地址因此第二步与服务注册一致都是配置eureka信息
在order-service中修改application.yml文件添加服务名称、eureka地址
spring:
application:
name: orderservice # # order服务的服务名称
eureka:
client:
service-url: # euraka的地址信息
defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
(3.3) 服务拉取
修改order-service服务中OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问的url路径用注册的服务名代替ip、端口
spring会自动帮助我们从eureka-server端根据userservice这个服务名称获取实例列表而后完成负载均衡。
(3.4) 负载均衡
最后我们要对拉取的user-service服务的实例列表实现负载均衡。
在order-service的启动类OrderApplication中给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解实现负载均衡
(3.5) 测试
我们可以发现访问http://localhost:8080/order/ 101 102 103 104 两个实例都接收到了请求并响应实现了负载均衡。
四.Ribbon负载均衡(扩展)
上一节中我们添加了@LoadBalanced注解即可实现负载均衡功能这是什么原理呢
(1) 负载均衡原理
SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件来实现负载均衡功能的。
那么我们发出的请求明明是http://userservice/user/1怎么变成了http://localhost:8081的呢
(2) 源码跟踪
为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢之前还要获取ip和端口。
显然有人帮我们根据service名称获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截然后从Eureka根据服务id获取服务列表随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息替换服务id。
我们进行源码跟踪
(2.1) LoadBalancerIntercepor
可以看到这里的intercept方法拦截了用户的HttpRequest请求然后做了几件事
request.getURI()获取请求uri本例中就是 http://user-service/user/8originalUri.getHost()获取uri路径的主机名其实就是服务iduser-servicethis.loadBalancer.execute()处理服务id和用户请求。
这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型我们继续跟入。
(2.2) LoadBalancerClient
继续跟入execute方法
代码是这样的
- getLoadBalancer(serviceId)根据服务id获取ILoadBalancer而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
- getServer(loadBalancer)利用内置的负载均衡算法从服务列表中选择一个。本例中可以看到获取了8082端口的服务
放行后再次访问并跟踪发现获取的是8081
果然实现了负载均衡。
(2.3) 负载均衡策略IRule
在刚才的代码中可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:
我们继续跟入
继续跟踪源码chooseServer方法发现这么一段代码
我们看看这个rule是谁
这里的rule默认值是一个RoundRobinRule看类的介绍
这不就是轮询的意思嘛。
到这里整个负载均衡的流程我们就清楚了。
(2.4) 总结
SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器拦截了RestTemplate发出的请求对地址做了修改。用一幅图来总结一下
基本流程如下
- 拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
- RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称也就是user-service
- DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
- eureka返回列表localhost:8081、localhost:8082
- IRule利用内置负载均衡规则从列表中选择一个例如localhost:8081
- RibbonLoadBalancerClient修改请求地址用localhost:8081替代userservice得到http://localhost:8081/user/1发起真实请求
(3) 负载均衡策略
(3.1) 负载均衡策略
负载均衡的规则都定义在IRule接口中而IRule有很多不同的实现类
不同规则的含义如下
| 内置负载均衡规则类 | 规则描述 |
|---|---|
| RoundRobinRule | 简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。 |
| AvailabilityFilteringRule | 对以下两种服务器进行忽略 1在默认情况下这台服务器如果3次连接失败这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒如果再次连接失败短路的持续时间就会几何级地增加。 2并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。 |
| WeightedResponseTimeRule | 为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器这个权重值会影响服务器的选择。 |
| ZoneAvoidanceRule | 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。 |
| BestAvailableRule | 忽略那些短路的服务器并选择并发数较低的服务器。 |
| RandomRule | 随机选择一个可用的服务器。 |
| RetryRule | 重试机制的选择逻辑 |
默认的实现就是ZoneAvoidanceRule是一种轮询方案
(3.2) 自定义负载均衡策略
通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则有两种方式
- 代码方式(全局生效)在order-service中的启动类OrderApplication中定义一个新的IRule
@Bean
public IRule randomRule(){
return new RandomRule();
}
- 配置文件方式(针对某个微服务)在order-service的application.yml文件中添加新的配置也可以修改规则
userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则这里是userservice服务
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则
注意一般用默认的负载均衡规则不做修改。
(4) 饥饿加载
Ribbon默认是采用懒加载即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient请求时间会很长。
而饥饿加载则会在项目启动时创建降低第一次访问的耗时可在yml文件中进行下面配置开启饥饿加载
ribbon:
eager-load:
enabled: true # 开启饥饿加载
clients: userservice # 指定对userservice这个服务饥饿加载
对比可见请求加载时间缩短了许多