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spring cloud注册中心之Eureka

丁D
学无止境
2020-04-21 13:43
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摘要本文讲解的是spring cloud的注册中心Eureka。

### 什么是注册中心？
随着微服务的盛行，越来越多的应用，开始拆成一个一个的服务，服务之间相互依赖，那么内部的服务是怎么相互调用的。
例如：服务A部署在3个服务器上，3个实例有不同的ip地址。然后服务B依赖服务A，需要调用服务A。

在没有注册中心的情况下。我们可能是服务A前面架设了一个nginx
![](/upload/2BD5FA21-C116-4ef0-AF8C-7E5A2F0C3821.png)
这样做服务B就可以只访问nginx的地址，然后转发到3个实例。

但是随着docker容器的盛行。ip地址已经不在固定，经常发生变化。这样的话我们就需要部署的时候手工去修改nginx的配置文件，或者使用脚本去更新配置文件，然后reload。

现在我们引入注册中心，只需要将服务注册到注册中心，然后网关等从注册中心获取实例的信息，实现动态路由。

### 注册中心需要的功能
#### 服务注册
理论上来说 服务在启动的时候，就应该调用eureka server的api(register方法)进行注册。
对于java 服务可以使用  eureka client封装的api去调用server的api进行注册
对于spring cloud的应用 基于spring boot的自动配置，已经自动帮我们注册服务了

#### 服务下线
Cancel(服务下线)；Eureka client 会发送 下线请求给 Eureka server ，Eureka server 就会将 这个 client 的实例从注册列表中剔除；发送下线请求代码如下：
DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent()
#### 服务剔除
正常来说服务在关系应用的时候，应该通过钩子或者生命周期的回调方法去调用eureka server的de-register来删除自身的信息。
但是为了解决服突然挂掉或其他情况没有及时删除自身的信息，eureka server要求client定时发送心跳（30s），来证明服务还存活，如果超过一定时间没有进行续约（90s），server就会认为该服务不健康自动剔除。
#### 服务租约
Eureka client 会向 Eureka server 每隔30秒发送心跳；续约的目的是通知 Eureka server 自己代表的实例是处于存活状态；如果 Eureka server 90 秒内 未收到 续约心跳，就会将这个实例从服务列表中剔除；官方建议是不要修改续约间隔，原因是服务器要使用这些信息去确认 Eureka server 与 Eureka client 之间的交流是否存在广泛传播的问题；

### 数据一致性问题 
作为注册中心，是不可能是单点的，一定是集群化，那么集群中eureka每个节点是如何进行数据同步的?
一般来说：分布式系统中，数据副本的复制方式一般分为主从复制或对等复制（peer to peer）
**eureka使用的是对等复制**
主从复制：就好像mysql主从，写都写在主节点，然后由主节点复制给其他从节点，这样主节点的写压力大，但是从节点可以分担读压力
对等复制：任何节点都可以接受写请求和读请求.然后副本间进行数据更新；但副本间数据同步时可能产生数据冲突；

Eureka Server也是一个Client，在启动时，通过请求其中一个节点（Server），将自身注册到Server上，并获取注册服务信息；
每当Server信息变更后（client发起注册，续约，注销请求），就将信息通知给其他Server，来保持数据同步；
在执行同步（复制）操作时，可能会有数据冲突，是通过lastDirtyTimestamp，最近一次变更时间来保证是最新数据；

客户端维护这一个Eureka Server不可用列表和可用列表，当有请求的时候，会从可用列表中获取一个地址，进行请求，失败按顺序换下一个地址
为了防止每个Eureka client按配置文件配置的顺序来请求，导致请求server不均衡，client有个定时任务，每隔5分钟重新刷新并随机化Eureka Server的列表。

peer-peer复制不一定成功，所以server之间还可以通过hearbeat来修复
### AP优于CP
分布式系统中有3个特性（CAP）
Consistency：数据一致性，多个副本的情况下，可能由于网络，机器故障等问题导致，有的副本写入成功，有的失败，造成副本之间数据不一致，满足一致性要求对数据更新操作成功之后，多个副本要保持一致。

Availability：在任何时候对集群进行读写，集群要能正常响应，在一定的延时内完成

Partition Tolerance:分区容忍性，整个集群被分割多个无法相互通信的分区是，集群要仍然可用。

由于网络是不可控的，所以网络分区是客观存在，不可避免的。所以系统需要具备分区容忍性。在这个前提下设计只能在AP和CP之间选择。

**zookeeper可以说是cp的  但是也不能说是强一致性的**，，因为客户端提交一个写请求，只要过半的节点写成功就返回，这时有个读请求刚好读到没有同步的节点，
这个时候就读不到新的数据，如果需要强一致性，需要读取数据的时候先执行一下sync，即先向主节点同步一下数据。。
但是在网络分区的情况下，主节点，不在non-quorum分区，这个分区的读写请求都会报错，不可用无法满足Availability的特性
而且在选主节点的时候zk集群不可用

**eureka选择满足Availability，所以他是ap的，**节点之间并不是强一致性的，设计者认为注册中心，保留可用及过期的数据总比丢掉可用的数据好。

### 自我保护

为了防止，偶尔的网络抖动或者，短暂的网络不可用，造成误判，导致清空服务实例的注册信息，这会严重影响Eureka的可用性（availability），所以引入了自我保护策略

eureka client和server端之前有个租约，client要定时发送心跳维持这个租约，表示自己还活着，eureka通过当注册的实例数，去计算每分钟应该从应用接收到的心跳数，如果1分钟接收的心跳数小于指定的阈值，就禁止定时任务剔除失效的实例。

eureka.server.enable-self-preservation = false
阈值可以通过eureka.server.renewal-percent-threshold来设置 。设置小于0.5  即0.49默认是0.85

### 常见问题
**为什么服务下线了，eureka server接口返回的信息还会存在？**
情况一： 应用异常挂掉，没有告诉eureka server要下线该服务的实例信息，这就需要靠定时清除任务去剔除（evictionTask）

调整evictionTask的调度频率。。默认是1分钟调整为5s

情况二： 应用告诉了eureka server要下线该服务的实例信息，，但是由于eureka server的rest api有 response cache。因此需要等待缓存过期才能呢更新

response cache的问题，可以根据情况禁止readonlyCacheMap或者调整过期时间

情况三： 开启了自我保护，导致不会因过期而被剔除。

**为什么服务上线了，eureka client不能及时获取到？
**
针对新服务上线client获取不及时，在测试环境可以适当提供client端拉取server注册信息的频率，比如将默认的30s改成5s

### Eureka高可用
多台Eureka相互注册即可

### 实例
```
package com.ding;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

//服務註冊中心
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaApplication {
	
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);
	}
}

```

server: 
  port: 10088

eureka:
  instance:
    hostname: localhost
  client:
    registerWithEureka: false  #自己就是注册中心，不用注册自己
    fetchRegistry: false   #要不要去注册中心获取其他服务的地址
    serviceUrl:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

spring:
  application:
    name: cloud-eurka

```

```
<?xml version="1.0"?>
<project
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"
	xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	<parent>
		<groupId>spring-cloud</groupId>
		<artifactId>cloud-parent</artifactId>
		<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	</parent>

<groupId>spring-cloud</groupId>
	<artifactId>cloud-eureka</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<name>cloud-eureka</name>
	<url>http://maven.apache.org</url>

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

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