带你快速掌握SpringCloud高可用服务注册中心Eureka

上一篇文章的例子，我们看到了，是通过手动指定每个服务来实现调用的，这是相当低效的，当服务接口增多，这种手动指定接口地址的方式变得非常难以维护，Spring Cloud 提供了多种服务注册与发现的实现方式，例如：Eureka、Consul、Zookeeper。

Spring Cloud 支持得最好的是 Eureka，其次是 Consul，再次是 Zookeeper。

服务注册：将服务所在主机、端口、版本号、通信协议等信息登记到注册中心上；

服务发现：服务消费者向注册中心请求已经登记的服务列表，然后得到某个服务的主机、端口、版本号、通信协议等信息，从而实现对具体服务的调用；

Eureka是Netflix的子模块之一，也是一个核心的模块，Eureka 采用了 C－S（客户端／服务端）的设计架构，也就是 Eureka 由两个组件组成：Eureka 服务端和 Eureka 客户端。

Eureka Server（一个独立的项目） 用于注册服务以及实现服务的负载平衡和故障转移，它是服务的注册中心，Eureka Client（我们的微服务） 它是用于与Eureka Server交互，获取其上注册的服务，使得交互变得非常简单，只需要通过服务标识符即可拿到服务。

Eureka 是 Netflix 公司开发的（一家做版权视频和云服务的公司），Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的Eureka 模块来实现服务注册和发现，也就是说 Spring Cloud 对 Netflix Eureka 做了二次封装；

角色关系图：

Spring Cloud 要使用 Eureka 注册中心非常简单和方便，Spring Cloud 中的Eureka 服务注册中心实际上也是一个 Spring Boot 工程，我们只需通过引入相关依赖和注解配置就能让 Spring Boot 构建的微服务应用轻松地与 Eureka 进行整合。

具体步骤如下：

1、创建一个 SpringBoot 项目，并且添加 SpringBoot 的相关依赖；

34－sprinGCloud－service－eureka

2、添加 eureka 的依赖：

＜！－－Spring Cloud 的 eureka－server 起步依赖－－＞

＜dependency＞

＜groupId＞org．springframework．cloud＜／groupId＞

＜artifactId＞spring－cloud－starter－netflix－eureka－server＜／artifactId＞

＜／dependency＞

3、在 Spring Boot 的入口类上添加一个＠EnableEurekaServer 注解，用于开启 Eureka 注册中心服务端

4、在 application．properties 文件中配置 Eureka 服务注册中心信息：

＃内嵌定时tomcat的端口

server．port＝8761

＃设置该服务注册中心的hostname

eureka．instance．hostname＝localhost

＃由于我们目前创建的应用是一个服务注册中心，而不是普通的应用，默认情况下，这个应用会向注册中心（也是它自己）注册它自己，设置为false表示禁止这种自己向自己注册的默认行为

eureka．client．register－with－eureka＝false

＃表示不去从服务端检索其他服务信息，因为自己就是服务端，服务注册中心本身的职责就是维护服务实例，它不需要去检索其他服务

eureka．client．fetch－registry＝false

＃指定服务注册中心的位置

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／localhost：8761／eureka

1、完成上面的项目搭建后，我们就可以启动 SpringBoot 程序，main 方法运行；

2、启动成功之后，通过在浏览器地址栏访问我们的注册中心；

我们前面搭建了服务提供者项目，接下来我们就可以将该服务提供者注册到

Eureke 注册中心，步骤如下：

1、在该服务提供者中添加 eureka 的依赖，因为服务提供者向注册中心注册服务，需要连接 eureka，所以需要 eureka 客户端的支持；

＜！－－spring－cloud－starter－netflix－eureka－client－－＞

＜dependency＞

＜groupId＞org．springframework．cloud＜／groupId＞

＜artifactId＞spring－cloud－starter－netflix－eureka－client＜／artifactId＞

＜／dependency＞

2、激活 Eureka 中的 EnableEurekaClient 功能：

在 Spring Boot 的入口函数处，通过添加＠EnableEurekaClient 注解来表明自己是一个eureka 客户端，让我的服务提供者可以连接 eureka 注册中心；

3、配置服务名称和注册中心地址

＃每间隔2s，向服务端发送一次心跳，证明自己依然＂存活＂

eureka．instance．lease－renewal－interval－in－seconds＝2

＃告诉服务端，如果我10s之内没有给你发心跳，就代表我故障了，将我踢出掉

eureka．instance．lease－expiration－duration－in－seconds＝10

＃告诉服务端，服务实例以IP作为链接，而不是取机器名

eureka．instance．prefer－ip－address＝true

＃告诉服务端，服务实例的名字

eureka．instance．instance－id＝34－sprinGCloud－service－goods

＃eureka注册中心的连接地址

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／localhost：8761／eureka

4、启动服务提供者 SpringBoot 程序的 main 方法运行；

5、启动运行之后，通过在浏览器地址栏访问我们之前搭建好的 eureka 注册中心，就可以看到有一个服务已经注册成功了；

我们已经搭建一个服务注册中心，同时也向这个服务注册中心注册了服务，接下来我们就可以发现和消费服务了，这其中服务的发现由 eureka 客户端实现，而服务的消费由 Ribbon实现，也就是说服务的调用需要 eureka 客户端和 Ribbon，两者配合起来才能实现；

Eureka 客户端是一个 Java 客户端，用来连接 Eureka 服务端，与服务端进行交互、负载均衡，服务的故障切换等；

Ribbon 是一个基于 HTTP 和 TCP 的客户端负载均衡器，当使用 Ribbon 对服务进行访问的时候，它会扩展 Eureka 客户端的服务发现功能，实现从Eureka注册中心中获取服务端列表，并通过 Eureka 客户端来确定服务端是否己经启动。

Ribbon 在 Eureka 客户端服务发现的基础上，实现了对服务实例的选择策略，从而实现对服务的负载均衡消费。

接下来我们来让服务消费者去消费服务：

我们前面搭建了服务消费者项目，接下来我们就可以使用该服务消费者通过注册中心去调用服务提供者，步骤如下：

1、在该消费者项目中添加 eureka 的依赖，因为服务消费者从注册中心获取服务，需要连接 eureka，所以需要 eureka 客户端的支持；

＜！－－spring－cloud－starter－netflix－eureka－client－－＞

＜dependency＞

＜groupId＞org．springframework．cloud＜／groupId＞

＜artifactId＞spring－cloud－starter－netflix－eureka－client＜／artifactId＞

＜／dependency＞

2、激活 Eureka 中的 EnableEurekaClient 功能：

在 Spring Boot 的入口函数处，通过添加＠EnableEurekaClient 注解来表明自己是一个eureka 客户端，让我的服务消费者可以使用 eureka 注册中心；

3、配置服务的名称和注册中心的地址：

spring．application．name＝34－sprinGCloud－service－portal

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／localhost：8761／eureka

4、前面我介绍了服务的发现由 eureka 客户端实现，而服务的真正调用由 ribbon实现，所以我们需要在调用服务提供者时使用 ribbon 来调用：

＠LoadBalanced／／使用Ribbon实现负载均衡的调用

＠Bean

public RestTemplate restTemplate（） ｛

return new RestTemplate（）；

｝

加入了 ribbon 的支持，那么在调用时，即可改为使用服务名称来访问：

restTemplate．getForEntity（＂http：／／34－SPRINGCLOUD－SERVICE－GOODS／service／goods＂，

String．class）．getBody（）；

5、完成上面的步骤后，我们就可以启动消费者的 SpringBoot 程序，main 方法运行；

6、启动成功之后，通过在浏览器地址栏访问我们的消费者，看是否可以正常调用远程服务提供者提供的服务；

著名的 CAP 理论指出，一个分布式系统不可能同时满足 C（一致性）、A（可用性） 和 P（分区容错性）；

由于分区容错性在是分布式系统中必须要保证的，因此我们只能在 A 和 C 之间进行权衡，在此 Zookeeper 保证的是 CP， 而 Eureka 则是 AP。

p 全称：Partition tolerance （分区容忍）

主要是指网络问题， 比如：A 、B、C 三台机器之间相互ping不通、网络不通，这种情况在分布式系统里面是允许的，也是很有可能发生的，我们要容忍这种情况的出现，在这种情况出现的时候，我们 是选择 “一致性的C” 还是选择 “可用性的A”，就看应用场景。

Zookeeper 保证 CP

在 ZooKeeper 中，当 master 节点因为网络故障与其他节点失去联系时，剩余节点会重新进行 leader 选举，但是问题在于，选举 leader 需要一定时间， 且选举期间整个 ZooKeeper 集群都是不可用的，这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下，因网络问题使得 ZooKeeper 集群失去 master 节点是大概率事件，虽然服务最终能够恢复，但是在选举时间内导致服务注册长期不可用是难以容忍的。

Eureka 保证 AP

Eureka 优先保证可用性，Eureka 各个节点是平等的，某几个节点挂掉不会影响正常节点的工作，剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而 Eureka 的客户端在向某个 Eureka 注册或时如果发现连接失败，则会自动切换至其它节点，只要有一台 Eureka 还在，就能保证注册服务可用（保证可用性），只不过查到的信息可能不是最新的（不保证强一致性）。

所以 Eureka 在网络故障导致部分节点失去联系的情况下，只要有一个节点可用， 那么注册和查询服务就可以正常使用，而不会像 zookeeper 那样使整个注册服务瘫痪，Eureka 优先保证了可用性；

在微服务架构的这种分布式系统中，我们要充分考虑各个微服务组件的高可用性问题，不能有单点故障，由于注册中心 eureka 本身也是一个服务，如果它只有一个节点，那么它有可能发生故障，这样我们就不能注册与查询服务了，所以我们需要一个高可用的服务注册中心，这就需要通过注册中心集群来解决。

eureka 服务注册中心它本身也是一个服务，它也可以看做是一个提供者，又可以看做是一个消费者，我们之前通过配置：

eureka．client．register－with－eureka＝false 让注册中心不注册自己，但是我们可以向其他注册中心注册自己；

Eureka Server 的高可用实际上就是将自己作为服务向其他服务注册中心注册自己，这样就会形成一组互相注册的服务注册中心，进而实现服务清单的互相同步，往注册中心 A 上注册的服务，可以被复制同步到注册中心 B 上，所以从任何一台注册中心上都能查询到已经注册的服务，从而达到高可用的效果。

我们知道，Eureka 注册中心高可用集群就是各个注册中心相互注册，所以：

在 8761 的配置文件中，让它的 service－url 指向 8762和8763，在 8762 的配置文件中让它的 service－url 指向 8761和8763， 在 8763 的配置文件中让它的 service－url 指向 8761和8762；

由于两两互相指向对方，实际上我们构建了一个三节点的服务注册中心集群

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／eureka8762：8762／eureka／，http：／／eureka8763：8763／eureka／

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／eureka8761：8761／eureka／，http：／／eureka8763：8763／eureka／

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／eureka8761：8761／eureka／，http：／／eureka8762：8762／eureka／

然后在本地 hosts 文件配置：C：WindowsSystem32driversetchosts

127．0．0．1 eureka8761

127．0．0．1 eureka8762

127．0．0．1 eureka8763

运行时，在运行配置项目 Program Arguments 中配置：

－－spring．profiles．active＝eureka8761

－－spring．profiles．active＝eureka8762

－－spring．profiles．active＝eureka8763

分别启动三个注册中心，访问三个注册中心页面，观察注册中心页面是否正常；

Eureka 注册中心高可用集群测试

在要进行注册的服务中配置：

＃eureka注册中心的连接地址

eureka．client．service－url．defaultZone＝http：／／eureka8761：8761／eureka，http：／／eureka8762：8762／eureka，http：／／eureka8763：8763／eureka

启动服务提供者服务，然后观察注册中心页面，可以看到服务会在三个注册中心上都注册成功；

集群的注册中心打包发布

在真实项目中，需要将Eureka发布到具体服务器上进行执行，打包部署其实和springboot里面的一样，对于properties文件，不同的环境会有不同的配置文件；

运行：

java －jar sprinGCloud－eureka－server．jar －－spring．profiles．active＝eureka8762；

java －jar sprinGCloud－eureka－server．jar －－spring．profiles．active＝eureka8762；

java －jar sprinGCloud－eureka－server．jar －－spring．profiles．active＝eureka8763

可以写个shell脚本实现三个注册中心的启动：

＃！／bin／sh

nohup java －jar 34－sprinGCloud－service－eureka－1．0．0．jar －－spring．profiles．active＝eureka8761 ＞ ．／logs／eureka8761．log ＆

nohup java －jar 34－sprinGCloud－service－eureka－1．0．0．jar －－spring．profiles．active＝eureka8762 ＞ ．／logs／eureka8762．log ＆

nohup java －jar 34－sprinGCloud－service－eureka－1．0．0．jar －－spring．profiles．active＝eureka8763 ＞ ．／logs／eureka8763．log ＆

修改linux的hosts文件：

vim ／etc／hosts

192．168．10．128 eureka8761

192．168．10．128 eureka8762

192．168．10．128 eureka8763

自我保护机制是 Eureka 注册中心的重要特性，当 Eureka 注册中心进入自我保护模式时，在 Eureka Server 首页会输出如下警告信息：

EMERGENCY！ EUREKA MAY BE INCORRECTLY CLAIMING INSTANCES ARE UP WHEN THEY＇RE NOT．

RENEWALS ARE LESSER THAN THRESHOLD AND HENCE THE INSTANCES ARE NOT BEING EXPIRED

JUST TO BE SAFE．

小写是：

emergency！ eureka may be incorrectly claiming instances are up when they＇re not． renewals are

lesser than threshold and hence the instances are not being expired just to be safe．

在没有 Eureka 自我保护的情况下，如果 Eureka Server 在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳，Eureka Server 将会注销该实例，但是当发生网络分区故障时，那么微服务与 Eureka Server 之间将无法正常通信，以上行为可能变得非常危险了，因为微服务本身其实是正常的，此时不应该注销这个微服务，如果没有自我保护机制，那么 Eureka Server 就会将此服务注销掉。

Eureka 通过“自我保护模式”来解决这个问题——当 Eureka Server 节点在短时间内丢失过多客户端时（可能发生了网络分区故障），那么就会把这个微服务节点进行保护。一旦进入自我保护模式，Eureka Server 就会保护服务注册表中的信息，不删除服务注册表中的数据（也就是不会注销任何微服务）。当网络故障恢复后，该 Eureka Server 节点会再自动退出自我保护模式。

所以，自我保护模式是一种应对网络异常的安全保护措施，它的架构哲学是宁可同时保留所有微服务（健康的微服务和不健康的微服务都会保留），也不盲目注销任何健康的微服务，使用自我保护模式，可以让 Eureka 集群更加的健壮、稳定。

当然也可以使用配置项：
eureka．server．enable－self－preservation ＝ false 禁用自我保护模式。

关闭自我保护模式后会出现红色：

THE SELF PRESERVATION MODE IS TURNED OFF． THIS MAY NOT PROTECT INSTANCE EXPIRY IN CASE OF NETWORK／OTHER PROBLEMS．

但是 Eureka Server 自我保护模式也会给我们带来一些困扰，如果在保护期内某个服务提供者刚好非正常下线了，此时服务消费者就会拿到一个无效的服务实例，此时会调用失败，对于这个问题需要服务消费者端具有一些容错机制，如重试，断路器等。

Eureka 的自我保护模式是有意义的，该模式被激活后，它不会从注册列表中剔除因长时间没收到心跳导致注册过期的服务，而是等待修复，直到心跳恢复正常之后，它自动退出自我保护模式。这种模式旨在避免因网络分区故障导致服务不可用的问题。

例如，两个微服务客户端实例 A 和 B 之间有调用的关系，A 是消费者，B 是提供者，但是由于网络故障，B 未能及时向 Eureka 发送心跳续约，这时候 Eureka 不能简单的将 B 从注册表中剔除，因为如果剔除了，A 就无法从 Eureka 服务器中获取 B 注册的服务，但是这时候 B 服务是可用的；

所以，Eureka 的自我保护模式最好还是开启它。

关于自我保护常用几个配置如下：

服务器端配置：

＃测试时关闭自我保护机制，保证不可用服务及时踢出

eureka．server．enable－self－preservation＝false

客户配置：

＃每间隔 2s，向服务端发送一次心跳，证明自己依然＂存活＂

eureka．instance．lease－renewal－interval－in－seconds＝2

＃告诉服务端，如果我 10s 之内没有给你发心跳，就代表我故障了，将我踢出掉

eureka．instance．lease－expiration－duration－in－seconds＝10