前言

本篇文章主要介紹的是SpringCloud相關知識、微服務架構以及搭建服務注冊與發現的服務模塊(Eureka)以及Eureka集群。

GitHub源碼鏈接位于文章底部。

什么是SpringCloud

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合。 它利用 Spring Boot 的開發便利性巧妙地簡化了分布式系統基礎設施的開發， 如服務發現注冊、配置中心、消息總線、負載均衡、熔斷器、數據監控等，都可以用 Spring Boot 的開發風格做到一鍵啟動和部署。Spring 并沒有復制造輪子，它只是將目前各家公司開發的比較成熟、經得起實際考驗的服務框架組合起來，通過 SpringBoot 風格進行再封裝屏蔽掉了復雜的配置和實現原理，最終開發者留出了一套簡單易懂、易部署和易維護的分布式系統開發工具包。

SpringCloud 與 SpringBoot 的關系

Spring Boot是Spring的一套快速配置腳手架，可以基于Spring Boot快速開發單個微服務，Spring Cloud是一個基于Spring Boot實現的云應用開發工具；Spring Boot專注于快速、方便集成的單個微服務個體，Spring Cloud關注全局的服務治理框架；Spring Boot 使用了默認大于配置的理念，很多集成方案已經幫你選擇好了，能不配置就不配置，Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot來實現，可以不基于Spring Boot嗎？不可以。
Spring Boot可以離開Spring Cloud獨立使用開發項目， 但是Spring Cloud離不開Spring Boot，屬于依賴的關系。

SpringCloud 主要組件

SpringCloud 與 Dubbo 對比

dubbo由于是二進制的傳輸，占用帶寬會更少。
springCloud是http協議傳輸，帶寬會比較多，同時使用http協議一般會使用JSON報文，消耗會更大。
dubbo的開發難度較大，原因是dubbo的jar包依賴問題很多大型工程無法解決。
Dubbo只是實現了服務治理，而Spring Cloud下面有很多個子項目分別覆蓋了微服務架構下的方方面面，服務治理只是其中的一個方面，一定程度來說，Dubbo 只是 Spring CloudNetflix 中的一個子集。

SpringCloud 的版本

SpringCloud 由于是一系列框架組合，為了避免與包含的自框架版本產生混淆，采用倫敦地鐵站的名稱作為版本名，形式為版本名+里程碑號。M9為第 9 個里程碑版本。以下是SpringBoot與Spring Cloud版本的對照表。

服務發現組件 Eureka

Eureka是Netflix 開發的服務發現框架，SpringCloud將它集成在自己的子項目spring-cloud-netflix中，實現SpringCloud的服務發現功能。Eureka包含兩個組件：Eureka Server和Eureka Client。

Eureka Server提供服務注冊服務，各個節點啟動后，會在Eureka Server中進行注冊，這樣EurekaServer中的服務注冊表中將會存儲所有可用服務節點的信息，服務節點的信息可以在界面中直觀的看到。

自我保護機制

Eureka Client是一個java客戶端，用于簡化與Eureka Server的交互，客戶端同時也就別一個內置的、使用輪詢(round-robin)負載算法的負載均衡器。在應用啟動后，將會向EurekaServer發送心跳,默認周期為30秒，如果Eureka Server在多個心跳周期內沒有接收到某個節點的心跳，Eureka Server將會從服務注冊表中把這個服務節點移除(默認90秒)。但是在短時間內丟失大量的實例心跳，這時候EurekaServer會開啟自我保護機制，Eureka不會踢出該服務，這就是Eureka的自我保護機制。
產生原因：在開發測試時，需要頻繁地重啟微服務實例，但是我們很少會把eureka server一起重啟（因為在開發過程中不會修改eureka注冊中心），當一分鐘內收到的心跳數大量減少時，會觸發該保護機制。可以在eureka管理界面看到Renews threshold和Renews(last min)，當后者（最后一分鐘收到的心跳數）小于前者（心跳閾值）的時候，觸發保護機制，會出現紅色的警告：

EMERGENCY!EUREKA MAY BE INCORRECTLY CLAIMING INSTANCES ARE UP WHEN THEY'RE NOT.RENEWALS ARE LESSER THAN THRESHOLD AND HENCE THE INSTANCES ARE NOT BEGING EXPIRED JUST TO BE SAFE.

從警告中可以看到，eureka認為雖然收不到實例的心跳，但它認為實例還是健康的，eureka會保護這些實例，不會把它們從注冊表中刪掉。

該保護機制的目的是避免網絡連接故障，在發生網絡故障時，微服務和注冊中心之間無法正常通信，但服務本身是健康的，不應該注銷該服務，如果eureka因網絡故障而把微服務誤刪了，那即使網絡恢復了，該微服務也不會重新注冊到eureka server了，因為只有在微服務啟動的時候才會發起注冊請求，后面只會發送心跳和服務列表請求，這樣的話，該實例雖然是運行著，但永遠不會被其它服務所感知。所以，eureka server在短時間內丟失過多的客戶端心跳時，會進入自我保護模式，該模式下，eureka會保護注冊表中的信息，不在注銷任何微服務，當網絡故障恢復后，eureka會自動退出保護模式。自我保護模式可以讓集群更加健壯。

但是我們在開發測試階段，需要頻繁地重啟發布，如果觸發了保護機制，則舊的服務實例沒有被刪除，這時請求有可能跑到舊的實例中，而該實例已經關閉了，這就導致請求錯誤，影響開發測試。所以，在開發測試階段，我們可以把自我保護模式關閉，只需在eureka server配置文件中加上如下配置即可：

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:${server.port}/eureka
    #是否將自己注冊到Eureka服務中,本身就是注冊中心所以無需注冊
    register-with-eureka: false
    #是否從Eureka中檢索注冊信息,本身就是注冊中心所以無需檢索
    fetch-registry: false
  server:
    # 測試時關閉自我保護機制，保證不可用服務及時踢出
    enable-self-preservation: false
    ##剔除失效服務間隔
    eviction-interval-timer-in-ms: 2000

在eureka client配置文件中加上：

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:8100/eureka/
  # 心跳檢測檢測與續約時間
  # 測試時將值設置設置小些，保證服務關閉后注冊中心能及時踢出服務
  instance:
    # Eureka客戶端向服務端發送心跳的時間間隔，單位為秒（客戶端告訴服務端自己會按照該規則）
    lease-renewal-interval-in-seconds: 1
    # Eureka服務端在收到最后一次心跳之后等待的時間上限，單位為秒，超過則剔除（客戶端告訴服務端按照此規則等待自己）
    lease-expiration-duration-in-seconds: 2

但在生產環境，不會頻繁重啟，所以，一定要把自我保護機制打開，否則網絡一旦中斷，就無法恢復。
當然關于自我保護還有很多個性化配置，這里不詳細說明。

注意考慮網絡不可達情況下：調用接口冪等、重試、補償等。

創建工程

1. 目前工程結構

image

2. 首先創建父工程springcloud，以后這個工程下存放子工程eureka，feign，zuul等組件

將該工程的src文件夾刪除，在pom文件中添加依賴

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
        <relativePath ></relativePath>
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    
    <!--引用倉庫-->
    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>

    <!--管理依賴，子項目中的依賴不用列出版本號-->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Finchley.M9</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

創建eureka父工程

新建springcloud-eureka項目，在pom文件中添加依賴

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

創建eureka服務端

以springcloud-eureka為父工程，新建springboot-eureka-server項目，這里不需要添加eureka-server依賴，因為父工程中有了。

1. 添加配置

在resources目錄中添加application.yml文件，在文件中添加配置

#服務端口號
server:
  port: 8100

spring:
  application:
    name: eureka-server
    
#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:${server.port}/eureka
    #是否將自己注冊到Eureka服務中,本身就是注冊中心所以無需注冊
    register-with-eureka: false
    #是否從Eureka中檢索注冊信息,本身就是注冊中心所以無需檢索
    fetch-registry: false
  server:
    # 測試時關閉自我保護機制，保證不可用服務及時踢出
    enable-self-preservation: false
    ##剔除失效服務間隔
    eviction-interval-timer-in-ms: 2000

2. 啟動類

java目錄下創建com.lxg二級目錄，然后創建EurekaServerApp啟動類

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

在類上加EnableEurekaServer注解，啟動EurekaServer。

創建eureka客戶端

以springcloud-eureka為父工程，新建springboot-eureka-client項目。在pom文件中添加依賴：

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

1. 添加配置

在resources目錄中添加application.yml文件，在文件中添加配置

#端口號
server:
  port: 9100

spring:
  application:
    name: eureka-client

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:8100/eureka/
  # 心跳檢測檢測與續約時間
  # 測試時將值設置設置小些，保證服務關閉后注冊中心能及時踢出服務
  instance:
    # Eureka客戶端向服務端發送心跳的時間間隔，單位為秒（客戶端告訴服務端自己會按照該規則）
    lease-renewal-interval-in-seconds: 1
    # Eureka服務端在收到最后一次心跳之后等待的時間上限，單位為秒，超過則剔除（客戶端告訴服務端按照此規則等待自己）
    lease-expiration-duration-in-seconds: 2

2. 啟動類

java目錄下創建com.lxg二級目錄，然后創建EurekaClientApp啟動類，這里啟動類名稱不能為EurekaClient,否則會起沖突導致啟動失敗。類上使用EnableEurekaClient注解。

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

測試

先啟動服務端，再啟動客戶端，訪問127.0.0.1:8100 ,訪問監控頁面。

image

圖中的紅色字體是在提示已經關閉了eureka的自我保護機制，此時如果關閉客戶端，頁面中的服務就會被踢出，如果沒有關閉的話，即使客戶端關閉了，服務依然會存在。

高可用注冊中心(Eureka集群)

在微服務中，注冊中心非常核心，可以實現服務治理，如果一旦注冊出現故障的時候，可能會導致整個微服務無法訪問，在這時候就需要對注冊中心實現高可用集群模式。

Eureka高可用原理

默認情況下Eureka是讓服務注冊中心，不注冊自己，但是在集群中，需要設置能注冊自己，因為這兩個屬性默認為true，只需要不寫就行了。

###使該注冊中心注冊自己
    register-with-eureka: true
###需要去注冊中心上檢索服務
    fetch-registry: true

Eureka高可用實際上將自己作為服務向其他服務注冊中心注冊自己，這樣就可以形成一組相互注冊的服務注冊中心，從而實現服務清單的互相同步，達到高可用效果。

Eureka集群環境搭建

新增server1，server2，server3三個節點。

image

server1配置：

#服務端口號
server:
  port: 8100

spring:
  application:
    name: eureka-server

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:8200/eureka,http://127.0.0.1:8300/eureka
  server:
    # 測試時關閉自我保護機制，保證不可用服務及時踢出
    enable-self-preservation: false
    ##剔除失效服務間隔
    eviction-interval-timer-in-ms: 2000

server2配置：

#服務端口號
server:
  port: 8200

spring:
  application:
    name: eureka-server

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      defaultZone: http://127.0.0.1:8100/eureka,http://127.0.0.1:8300/eureka
  server:
    # 測試時關閉自我保護機制，保證不可用服務及時踢出
    enable-self-preservation: false
    ##剔除失效服務間隔
    eviction-interval-timer-in-ms: 2000

server3配置：

#服務端口號
server:
  port: 8300

spring:
  application:
    name: eureka-server

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8100/eureka,http://127.0.0.1:8200/eureka
  server:
    # 測試時關閉自我保護機制，保證不可用服務及時踢出
    enable-self-preservation: false
    ##剔除失效服務間隔
    eviction-interval-timer-in-ms: 2000

然后修改客戶端的配置，因為以前是單個eureka注冊中心，只需要注冊進一個地址就行了，現在要注冊進所有的注冊中心。

#端口號
server:
  port: 9100

spring:
  application:
    name: eureka-client

#eureka基本配置信息
eureka:
  client:
    service-url:
      #Eureka 客戶端與 Eureka 服務端進行交互的地址
      #單機
      #defaultZone: http://127.0.0.1:8100/eureka/
      #集群
      defaultZone: http://127.0.0.1:8100/eureka/,http://127.0.0.1:8200/eureka/,http://127.0.0.1:8300/eureka/
  # 心跳檢測檢測與續約時間
  # 測試時將值設置設置小些，保證服務關閉后注冊中心能及時踢出服務
  instance:
    # Eureka客戶端向服務端發送心跳的時間間隔，單位為秒（客戶端告訴服務端自己會按照該規則）
    lease-renewal-interval-in-seconds: 1
    # Eureka服務端在收到最后一次心跳之后等待的時間上限，單位為秒，超過則剔除（客戶端告訴服務端按照此規則等待自己）
    lease-expiration-duration-in-seconds: 2

先啟動所有的服務端節點，再啟動客戶端。訪問localhost:8100 ,localhost:8200 ,localhost:8300 都能進入eureka的界面，同時看到客戶端服務和其他的注冊中心。這個時候即使有某一個節點掛了，服務依然是可用的，而且性能肯定比單機版要好。

搭建eureka集群有幾點需要注意的：

1.與先前獨立運行注冊不同，注意defaultZone屬性,它的值為除了自己以外的所有eureka節點的地址，以英文逗號分割。
2.去掉fetch-registry 與 register-with-eureka配置(其實這樣做就會取對應的默認值，兩個值均為true)，需要讓自己能被注冊和檢索。
3.啟動第一個注冊中心時會報Cannot execute request on any known server的錯誤，暫時不管它，實際上eureka注冊中心的ui界面是能打開的，當所有的節點啟動完畢，就能找到服務，此錯誤就會消失。
4.所有注冊中心的節點的spring.application.name必須保持一致。
5.當客戶端需要往注冊中心集群注冊服務時defaultZone屬性需要把所有節點地址都加上，如果像單節點一樣的話，你連接的那個節點掛了，集群中其他節點就無法獲取到該服務，也就不能達到高可用。

本文GitHub源碼：https://github.com/lixianguo5097/springcloud/tree/master/springcloud-eureka

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簡書：http://www.lxweimin.com/u/e99381e6886e
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