Eureka

什么是Eureka

Eureka 是一個基于 REST(Representational State Transfer)的服務，主要用于 AWS cloud， 提供服務定位(locating services)、負載均衡(load balancing)、故障轉移(failover of middle-tier servers)。是 Netflix 開源的服務發現組件，包括 Server 和 Client 兩部分.在 Spring Cloud 子項目 Spring Cloud Netflix 中。

Eureka Server 和 Eureka Client：

• Eureka Server : 提供服務發現的能力,各服務啟動時,會向 Eureka Server 注冊自己的信息(IP,端口,服務信息等),Eureka Server 會存儲這些信息.
• Eureka Client : 服務提供者,簡化與Eureka Server的交互.

Eureka能做什么

微服務的注冊與發現，功能類似于 Zookeeper。

原理講解

• Eureka 采用了 C-S 的架構設計，Eureka Server 作為服務注冊功能的服務器，提供服務發現的能力。

• 微服務啟動后,會周期性(默認30秒)的向 Eureka Server 發送心跳以續約自己的”租期”。

• 如果 Eureka Server 在一定時間內沒有收到某個微服務實例(Eureka Client)的心跳，Eureka Server 將會注銷該實例(默認90秒)。

• 默認請求下,Eureka Server 同時也是 Eureka Client。多個 Eureka Server 實例,互相之間通過復制的方式,來實現服務注冊表中的數據.(實現集群,高可用)

• Eureka Client 會緩存注冊表中的信息.這種方式有一定的優勢。首先,微服務無需每次請求都查詢Eureka Server,從而降低了 Eureka Server 的壓力；其次,即使 Eureka Server 所有節點都宕掉,服務消費者依然可以使用緩存中的信息找到服務提供者并完成調用。這樣,Eureka通過心跳檢測,客戶端緩存等機制,提高了系統的靈活性,可伸縮性和可用性。

畫一張簡單的功能圖來展示其作用：

可以發現同 Zookeeper 功能很相似。

Eureka Server示例

1、創建一個名為 springcloud-config-eureka-7001 的普通 maven 項目

2、導入相關依賴

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
            <version>1.4.7.RELEASE</version>
        </dependency>
        <!--熱部署工具-->
        <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服務端的實例名稱
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注冊中心注冊自己
    fetch-registry: false   #為false表示自己是注冊中心
    service-url:    #監控頁面
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

4、編寫入口類

@EnableEurekaServer //啟動服務發現，接受注冊
@SpringBootApplication
public class EurekaServer_7001 {

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

5、啟動項目，訪問 http://localhost:7001/ ，頁面顯示如下：

Eureka Client示例

基于我們之前創建的 Rest 服務提供者 springcloud-provider-dept-8001 進行修改。

1、導入依賴

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

2、在入口類上增加 @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上的默認描述信息
    prefer-ip-address: true  # true,可以顯示服務的IP地址

4、啟動項目，訪問 http://localhost:7001/ ，頁面結果如下：

當我們點擊 Status 標簽下的鏈接時，頁面會進行跳轉，結果如下所示：

那么我們考慮如何讓它正常顯示內容。

actuator完善監控信息

1、首先導入依賴

<!--actuator完善監控信息-->
<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，再次點擊上述鏈接，內容展示如下：

服務發現Discovery

在團隊多服務構建過程中，如果別人想獲取你所構建的微服務信息，可以通過注入 org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient，獲取到微服務清單，然后選擇想要的服務ID，遍歷打印具體信息。

在 DeptController 增加實現方法。

    //獲取一些配置的信息，得到具體的微服務
    @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;
    }

前臺訪問 http://localhost:8001/dept/discovery ，頁面展示結果如下：

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

集群

在上文中我們新建了一個名為 springcloud-config-eureka-7001 的普通 maven 項目，參考該項目，再新建兩個僅名字不同的項目，內容基本一致，對 application.yml稍作修改：

springcloud-config-eureka-7001

server:
  port: 7001

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7001 #Eureka服務端的實例名稱
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注冊中心注冊自己
    fetch-registry: false   #為false表示自己是注冊中心
    service-url:    #監控頁面
#      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
      #集群（關聯）
      defaultZone: http://eureka7002:7002/euraka/,http://eureka7003:7003/euraka/

springcloud-config-eureka-7002

server:
  port: 7002

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7002 #Eureka服務端的實例名稱
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注冊中心注冊自己
    fetch-registry: false   #為false表示自己是注冊中心
    service-url:    #監控頁面
      defaultZone: http://eureka7001:7001/euraka/,http://eureka7003:7003/euraka/

springcloud-config-eureka-7003

server:
  port: 7003

#Eureka配置
eureka:
  instance:
    hostname: eureka7003 #Eureka服務端的實例名稱
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注冊中心注冊自己
    fetch-registry: false   #為false表示自己是注冊中心
    service-url:    #監控頁面
      defaultZone: http://eureka7002:7002/euraka/,http://eureka7001:7001/euraka/

因為我們本地端口默認為 localhost，實際上指向的是 127.0.0.1，為了更好地理解集群的思想，我們將修改 C:\Windows\System32\drivers\etc 下的 host 文件，內容如下：

127.0.0.1       eureka7001
127.0.0.1       eureka7002
127.0.0.1       eureka7003

注意：上述內容必須進行修改，否則沿用 localhost，無法得到正確的結果。

依次啟動這3個項目，訪問 http://eureka7001:7001/ ，頁面展示結果為：

接著修改 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上的默認描述信息
    prefer-ip-address: true  # true,可以顯示服務的IP地址

啟動服務提供項目 springcloud-provider-dept-8001，再次訪問 http://eureka7001:7001/，頁面展示結果為：

依次再訪問 http://eureka7002:7002/ 和 http://eureka7003:7003/ 時，是看不到服務的注冊，雖然這3個注冊中心構成了一個集群，但是只有當一個垮了之后，才會去訪問下一個集群節點。 Eureka Client 在發送注冊請求時，會按照 Eureka Server 集群節點 serviceUrlList 順序逐個去嘗試，如果有一個請求成功了，那么直接返回response ，不再去向其他節點請求。

在本例中服務注冊請求在 eureka7001 中注冊成功，即 eureka7001 對應的 Eureka Server服務的狀態是UP，則不會向另外兩個節點（eureka7002，eureka7003）發送請求，相應地頁面上也就沒有顯示。一旦停止 eureka7001 服務注冊中心，則 dept-8001 服務會向 eureka7002 發送注冊請求。

關于此處的結果本人疑惑了很久，在網上一直沒有找到合適的答案，最后在 Eureka高可用之Client重試機制:RetryableEurekaHttpClient 一文中解開了自己的疑惑。

問題記錄

當集群中服務注冊中心正常使用時，控制臺會打印出以下內容：

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

在網上一番查詢之后無果，如果有大神知道此處如何解決，望不吝賜教。

安全驗證

在 springcloud-config-eureka-7001 項目中，我們訪問 http://eureka7001:7001/，該注冊中心的面板是公開訪問的。這里可以簡單加入用戶名密碼，讓訪問更安全。

1、添加依賴

<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服務端的實例名稱
    prefer-ip-address: true
  client:
    register-with-eureka: false   #表示是否向注冊中心注冊自己
    fetch-registry: false   #為false表示自己是注冊中心
    service-url:    #監控頁面
      #單機
      defaultZone: http://${spring.security.user.name}:${spring.security.user.password}@${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
      #集群（關聯）
#      defaultZone: http://eureka7002:7002/euraka/,http://eureka7003:7003/euraka/


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

3、啟動該項目，再次訪問 http://eureka7001:7001/，效果如下：

擴展

CAP原則

CAP 原則又稱CAP定理，指的是在一個分布式系統中， Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分區容錯性），三者不可得兼。

CAP原則是NOSQL數據庫的基石。

分布式系統的CAP理論：理論首先把分布式系統中的三個特性進行了如下歸納：

• 一致性（C）：在分布式系統中的所有數據備份，在同一時刻是否同樣的值。（等同于所有節點訪問同一份最新的數據副本）
• 可用性（A）：在集群中一部分節點故障后，集群整體是否還能響應客戶端的讀寫請求。（對數據更新具備高可用性）
• 分區容忍性（P）：以實際效果而言，分區相當于對通信的時限要求。系統如果不能在時限內達成數據一致性，就意味著發生了分區的情況，必須就當前操作在C和A之間做出選擇。

著名的CAP理論指出，一個分布式系統不可能同時滿足C(一致性)、A(可用性)和P(分區容錯性)。由于分區容錯性在是分布式系統中必須要保證的，因此我們只能在A和C之間進行權衡。在此Zookeeper保證的是CP, 而Eureka則是AP。

Zookeeper保證CP

? 當向注冊中心查詢服務列表時，我們可以容忍注冊中心返回的是幾分鐘以前的注冊信息，但不能接受服務直接down掉不可用。也就是說，服務注冊功能對可用性的要求要高于一致性。但是zk會出現這樣一種情況，當master節點因為網絡故障與其他節點失去聯系時，剩余節點會重新進行leader選舉。問題在于，選舉leader的時間太長，30 ~ 120s, 且選舉期間整個zk集群都是不可用的，這就導致在選舉期間注冊服務癱瘓。在云部署的環境下，因網絡問題使得zk集群失去master節點是較大概率會發生的事，雖然服務能夠最終恢復，但是漫長的選舉時間導致的注冊長期不可用是不能容忍的。

Eureka保證AP

? Eureka看明白了這一點，因此在設計時就優先保證可用性。Eureka各個節點都是平等的，幾個節點掛掉不會影響正常節點的工作，剩余的節點依然可以提供注冊和查詢服務。而Eureka的客戶端在向某個Eureka注冊或時如果發現連接失敗，則會自動切換至其它節點，只要有一臺Eureka還在，就能保證注冊服務可用(保證可用性)，只不過查到的信息可能不是最新的(不保證強一致性)。除此之外，Eureka還有一種自我保護機制，如果在15分鐘內超過85%的節點都沒有正常的心跳，那么Eureka就認為客戶端與注冊中心出現了網絡故障，此時會出現以下幾種情況：

1. Eureka不再從注冊列表中移除因為長時間沒收到心跳而應該過期的服務
2. Eureka仍然能夠接受新服務的注冊和查詢請求，但是不會被同步到其它節點上(即保證當前節點依然可用)
3. 當網絡穩定時，當前實例新的注冊信息會被同步到其它節點中

因此， Eureka可以很好的應對因網絡故障導致部分節點失去聯系的情況，而不會像zookeeper那樣使整個注冊服務癱瘓。

詳情代碼訪問： https://github.com/Acorn2/springcloud-eureka ，如有疑惑可聯系我。

參考文獻

Eureka高可用之Client重試機制:RetryableEurekaHttpClient

spring cloud eureka注冊原理-注冊失敗填坑

分布式理論(一) - CAP定理

SpringCloud學習1-服務注冊與發現(Eureka)

學習SpringCloud Eureka帶你從0到1