微服務(wù)系列前篇

詳解微服務(wù)架構(gòu)及其演進(jìn)史

微服務(wù)全景架構(gòu)全面瓦解

微服務(wù)架構(gòu)拆分策略詳解

微服務(wù)架構(gòu)之服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)功能詳解

1 服務(wù)注冊中心

前面我們對業(yè)內(nèi)幾種比較常見的注冊中心做了介紹：Eureka、Zookeeper、Consul、Etcd。

并且在各個指標(biāo)上做了對比：注冊方式（watch\polling）、健康檢查、雪崩保護(hù)、安全與權(quán)限，以及在Spring Cloud、Dubbo、Kubernets上的支持程度。方便我們在不同的場景下做正確的技術(shù)選型。

4種注冊中心技術(shù)對比

我們可以看出，四種技術(shù)類型對Spring Cloud的支持度都很高。Spring Cloud是微服務(wù)架構(gòu)的一站式解決方案，我們平時構(gòu)建微服務(wù)的過程中需要做的的如 配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、斷路器、智能路由、控制總線、全局鎖、決策競選、分布式會話和集群狀態(tài)管理等操作。Spring Cloud 為我們提供了一套簡易的編程模型，使我們能在 Spring Boot 的基礎(chǔ)上輕松地實現(xiàn)微服務(wù)項目的構(gòu)建。

Spring Cloud包含了多個不同開源產(chǎn)品，來保證一站式的微服務(wù)解決方案，如：Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix、Spring Cloud Security、Spring Cloud Commons、Spring Cloud Zookeeper、Spring Cloud CLI等項目。

2 Spring Cloud 框架下實現(xiàn)

Spring Cloud為服務(wù)治理做了一層抽象，這樣能夠支持多種不同的服務(wù)治理框架，比如：Netflix Eureka、Consul。我們這邊就以這兩個為例子，看看服務(wù)治理是如何實現(xiàn)。

在Spring Cloud服務(wù)治理抽象層的作用下，可以無縫地切換服務(wù)治理實現(xiàn)，且不影響任何其他的服務(wù)注冊、發(fā)現(xiàn)、調(diào)用邏輯。

所以，下面我們通過介紹這兩種服務(wù)治理的實現(xiàn)來體會Spring Cloud這一層抽象所帶來的好處。

2.1 Spring Cloud Eureka

Spring Cloud Eureka是Spring Cloud Netflix項目下的服務(wù)治理模塊。而Spring Cloud Netflix項目是Spring Cloud的子項目之一，主要內(nèi)容是對Netflix公司一系列開源產(chǎn)品的包裝，它為Spring Boot應(yīng)用提供了自配置的Netflix OSS整合。

通過一些簡單的注解，開發(fā)者就可以快速的在應(yīng)用中配置一下常用模塊并構(gòu)建龐大的分布式系統(tǒng)。它主要提供的模塊包括：服務(wù)發(fā)現(xiàn)（Eureka），斷路器（Hystrix），智能路由（Zuul），客戶端負(fù)載均衡（Ribbon）等。

下面，就來具體看看如何使用Spring Cloud Eureka實現(xiàn)服務(wù)治理。

2.1.1 創(chuàng)建注冊中心

創(chuàng)建一個Spring Cloud項目，我們命名為micro-service-center，并在pom.xml中引入需要的依賴內(nèi)容：

<packaging>pom</packaging> 

表明這個項目中可以沒有Java代碼，也不執(zhí)行任何代碼，只是為了聚合工程或者傳遞依賴，所以可以把src文件夾刪了。這是一個父級項目，因為我們還要在下面建立Eureka的注冊中心、客戶端等多個子項目 。

在micro-service-center下，新建一個命名為 eureka-service 的Module，依舊是Spring Cloud 項目，建完之后，pom.xml做如下改動：

 <!--    在子工程中添加父工程名稱-->
 <parent>
      <groupId>com.microservice</groupId>
      <artifactId>center</artifactId>
      <version>1.0.0</version>
 </parent>
  
  
  <dependencies>
 <!--   加入 eureka 服務(wù) -->
         <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-netflix-eureka-server</artifactId>
          </dependency>
 </dependencies>

改完之后，回到父項目micro-service-center，修改pom中的信息：

<groupId>com.microservice</groupId>
  <artifactId>center</artifactId>
  <packaging>pom</packaging>
  <version>1.0.0</version>
  <name>center</name>
  <description>Demo project for Spring Boot</description>
  <!--    在父工程添加子工程名稱-->
  <modules>
    <module>eureka-service</module>
    <module>eureka-client</module>
  </modules>

對兩個項目進(jìn)行clean + install，應(yīng)該是成功的。

eureka-service我們是作為注冊中心來用的，所以在它的主類Application中加入@EnableEurekaServer注解，就能開啟注冊中心功能。

 @SpringBootApplication
 @EnableEurekaServer
 public class ServiceApplication {
     public static void main(String[] args) {
         SpringApplication.run(ServiceApplication.class, args);
         System.out.println("Start Eureka Service");
     }
 

但是默認(rèn)情況下，該注冊中心也會把自己當(dāng)做客戶端，那就變成自己注冊自己了，這個是可以剔除的，我們看一下它的YAML中的詳細(xì)配置，注釋比較清楚：

server:
   port: 1000
 spring:
   application:
     name: eureka-server
 eureka:
   instance:
     hostname: localhost
   client:
     register-with-eureka: false  # 不作為客戶端進(jìn)行注冊
     fetch-registry: false  # 不獲取注冊列表
     service-url:  # 注冊地址，客戶端需要注冊到該地址中
       defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

文中的注釋還是比較清楚的。 這邊可以看到，端口號是1000，所以當(dāng)工程啟動之后，訪問?http://localhost:1000/?是可以看到Eureka注冊中心頁面的。其中還沒有發(fā)現(xiàn)任何服務(wù)。

2.1.2 創(chuàng)建客戶端

目前服務(wù)中心還是空的，所以我們創(chuàng)建一個能夠提供服務(wù)的客戶端，并將其注冊到注冊中心去。

同樣的，我們創(chuàng)建一個Spring Cloud的子項目，命名為eureka-client，pom.xml中的配置如下：

<!--    在子工程中添加父工程名稱-->
 <parent>
     <groupId>com.microservice</groupId>
     <artifactId>center</artifactId>
     <version>1.0.0</version>
 </parent>
 <dependencies>
 
 <!--    加入 eureka 服務(wù) -->
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-netflix-eureka-server</artifactId>
 </dependency>
 
 <dependency>
     <groupId>org.projectlombok</groupId>
     <artifactId>lombok</artifactId>
 </dependency>
 
 </dependencies>

在應(yīng)用主類Application文件中通過加上@EnableDiscoveryClient注解，該注解保證當(dāng)前服務(wù)被Eureka當(dāng)成provider發(fā)現(xiàn)。

 @SpringBootApplication
 @EnableDiscoveryClient
 public class ClientApplication {
     public static void main(String[] args) {
         SpringApplication.run(ClientApplication.class, args);
         System.out.println("start client!");
     }
 

在YAML文件上加上如下配置：

 server:
   port: 1001
 spring:
   application:
     name: eureka-client
 eureka:
   client:
     service-url:  # 這邊就保證了注冊到 eureka-service 這個注冊中心去
       defaultZone: http://localhost:1000/eureka

spring.application.name屬性，指定了微服務(wù)的名稱，在調(diào)用的時候可以通過該名稱進(jìn)行服務(wù)訪問。eureka.client.serviceUrl.defaultZone屬性對應(yīng)服務(wù)注冊中心的配置內(nèi)容，指定服務(wù)注冊中心的位置。

大家看到，這邊端口設(shè)置為1001，那是因為要在本機上測試 服務(wù)提供方 和 服務(wù)注冊中心，所以server的port屬性需設(shè)置不同的端口。

最后，我們再寫一個接口，通過DiscoveryClient對象，在客戶端中獲取注冊中心的所有服務(wù)信息。

@Controller
 @RequestMapping("/eurekacenter")
 public class EuServiceController {
     @Autowired
     DiscoveryClient discoveryClient;
     /**
      * 獲取注冊服務(wù)信息
      */
     @RequestMapping(value = "/service", method = {RequestMethod.GET})
     @ResponseBody
     public String getServiceInfo() {
        return  "service:"+discoveryClient.getServices()+" , memo:"+discoveryClient.description();
     }
 

這時候跑一下試試看，繼續(xù)訪問之前的地址：http://localhost:1000/?，可以看到Eureka注冊中心頁面已經(jīng)包含一個我們定義的服務(wù)了，就是上面新建的 1001 端口的服務(wù)。

同樣，我們可以調(diào)用上面的那個獲取注冊服務(wù)信息的接口，從服務(wù)發(fā)現(xiàn)的角度看看有多少個服務(wù)被注冊到注冊中心去。?http://localhost:1001/eurekacenter/service

如上圖所示，方括號中的eureka-client通過Spring Cloud定義的?getServiceInfo?接口在eureka的實現(xiàn)中獲取到的所有服務(wù)清單，他是一個String的List，如果注冊了多個提供者，就會全部顯示。

2.2 Spring Cloud Consul

Consul 用于實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)與配置。與其它分布式服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)的方案，Consul 的方案更具“一站式”特征，內(nèi)置了服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)框 架、分布一致性協(xié)議實現(xiàn)、健康檢查、Key/Value 存儲、多數(shù)據(jù)中心方案，不再需要依賴其它工具（比如 ZooKeeper 之類的）。

而Spring Cloud Consul ，是將其作為一個整體，在微服務(wù)架構(gòu)中為我們的基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)配置的工具。

2.2.1 Consul 的優(yōu)勢

• 1、使用 Raft 算法來保證一致性, 比復(fù)雜的 Paxos 算法更直接。
• 2、支持多數(shù)據(jù)中心，內(nèi)外網(wǎng)的服務(wù)采用不同的端口進(jìn)行監(jiān)聽。 多數(shù)據(jù)中心集群可以避免單數(shù)據(jù)中心的單點故障,而其部署則需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲, 分片等情況等。 zookeeper 和 etcd 均不提供多數(shù)據(jù)中心功能的支持，上面表格中有體現(xiàn)。
• 3、支持健康檢查。?
• 4、支持 http 和 dns 協(xié)議接口。 zookeeper 的集成較為復(fù)雜, etcd 只支持 http 協(xié)議。
• 5、官方提供 web 管理界面, etcd 無此功能。

2.2.2 Consul的特性

• 1、服務(wù)發(fā)現(xiàn)
• 2、健康檢查
• 3、Key/Value存儲
• 4、多數(shù)據(jù)中心

2.2.3 安裝Consul注冊中心

1、官方下載64版本 ：https://www.consul.io/downloads.html

2、解壓后復(fù)制到目錄?/usr/local/bin 下

3、啟動終端，先看下啥版本的

 wengzhihua@B000000147796DS ~ % consul --version
 Consul v1.10.4
 Revision 7bbad6fe
 Protocol 2 spoken by default, understands 2 to 3 (agent will automatically use protocol >2 when speaking to compatible agents)

4、執(zhí)行安裝命令，可以看到他的 Client Addr 的端口為8500。所以訪問 8500端口站點，http://127.0.0.1:8500/ui/dc1/services

wengzhihua@B000000147796DS ~ % consul agent -dev
 ==> Starting Consul agent...
            Version: '1.10.4'
            Node ID: '6db154b4-62ff-e67d-e745-1a7270fa1ce8'
          Node name: 'B000000147796DS'
         Datacenter: 'dc1' (Segment: '<all>')
             Server: true (Bootstrap: false)
        Client Addr: [127.0.0.1] (HTTP: 8500, HTTPS: -1, gRPC: 8502, DNS: 8600)
       Cluster Addr: 127.0.0.1 (LAN: 8301, WAN: 8302)
            Encrypt: Gossip: false, TLS-Outgoing: false, TLS-Incoming: false, Auto-Encrypt-TLS: false

我們可以看到，現(xiàn)在沒有客戶端注冊上來，只有一個自身的實例。

2.2.4 創(chuàng)建服務(wù)提供者

由于Spring Cloud Consul項目的實現(xiàn)，我們可以輕松的將基于Spring Boot的微服務(wù)應(yīng)用注冊到Consul上，并通過此實現(xiàn)微服務(wù)架構(gòu)中的服務(wù)治理。

我們在micro-service-center下新建一個cloud項目consul-client，該項目pom文件添加如下：

<!--    在子工程中添加父工程名稱-->
 <parent>
     <groupId>com.microservice</groupId>
     <artifactId>center</artifactId>
     <version>1.0.0</version>
 </parent>
 
 <dependencies>
 <!--        Consul服務(wù)發(fā)現(xiàn)-->
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
 </dependency>
 <!--        Consul健康檢查-->
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
 </dependency>
 </dependencies

然后修改一下application.yml的配置信息，將consul配置寫入，注釋應(yīng)該很清楚了，如下：

spring:
  application:
    name: consul-producer # 當(dāng)前服務(wù)的名稱
  cloud:
    consul: # 以下為Consuk注冊中心的地址，如果安裝的不是這個host和port，這邊可以調(diào)整
      host: localhost
      port: 8500
server:
  port: 8501 # 當(dāng)前服務(wù)的端口

同樣的，我們要在應(yīng)用主類Application文件中通過加上@EnableDiscoveryClient注解，該注解保證當(dāng)前服務(wù)被Consul當(dāng)成provider發(fā)現(xiàn)。

大家看到這個做法跟Eureka一樣，因為Spring Cloud對服務(wù)治理做的一層抽象，所以可以屏蔽Eureka和Consul服務(wù)治理的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，

程序上不需要做改變，只需要引入不同的服務(wù)治理依賴，并配置相關(guān)的配置屬性?就能輕松的將微服務(wù)納入Spring Cloud的各個服務(wù)治理框架中。

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

修改完成之后，我們就可以把這個服務(wù)提供者啟動了，然后再去注冊中心查看服務(wù)的注冊情況，就可以看到被注冊進(jìn)來的Provider（consul-producer）：

3 總結(jié)

除了 Eureka、Consul，還有其他的的注冊中心技術(shù)，如Zookeeper、Nocas等。但無論何種注冊中心技術(shù)，本質(zhì)上都是為了解決微服務(wù)中的如下問題：

解耦服務(wù)之間相互依賴的細(xì)節(jié)

我們知道服務(wù)之間的遠(yuǎn)程調(diào)用必須要知道對方的IP、端口信息。我們可以在調(diào)用方直接配置被調(diào)用方的IP、端口，這種調(diào)用方直接依賴IP、端口的方式存在明顯的問題，如被調(diào)用的IP、端口變化后，調(diào)用方法也要同步修改。?

通過服務(wù)發(fā)現(xiàn)，將服務(wù)之間IP與端口的依賴轉(zhuǎn)化為服務(wù)名的依賴，服務(wù)名可以根據(jù)具微服務(wù)業(yè)務(wù)來做標(biāo)識，因此，屏蔽、解耦服務(wù)之間的依賴細(xì)節(jié)是服務(wù)發(fā)現(xiàn)與注冊解決的第一個問題。?

對微服務(wù)進(jìn)行動態(tài)管理

在微服務(wù)架構(gòu)中，服務(wù)眾多，服務(wù)之間的相互依賴也錯綜復(fù)雜，無論是服務(wù)主動停止，意外掛掉，還是因為流量增加對服務(wù)實現(xiàn)進(jìn)行擴(kuò)容，這些服務(wù)數(shù)據(jù)或狀態(tài)上的動態(tài)變化，都需要盡快的通知到被調(diào)用方，被調(diào)用方才采取相應(yīng)的措施。因此，對于服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)要實時管理者服務(wù)的數(shù)據(jù)與狀態(tài)，包括服務(wù)的注冊上線、服務(wù)主動下線，異常服務(wù)的剔除。