【SpringCloud】注册中心 && 服务注册 && 服务发现 && Eureka

Ⅰ. 背景

一、问题描述

上个章节的例子中可以看到，远程调用时，我们的 URL 是写死的：

String url = "http://127.0.0.1:9090/product/"+ orderInfo.getProductId();

当更换机器，或者新增机器时，这个 URL 就需要跟着变更，就需要去通知所有的相关服务去修改。随之而来的就是各个项目的配置文件反复更新，各个项目的频繁部署。这种没有具体意义，但又不得不做的工作，会让人非常痛苦。

二、注册中心

注册中心（Service Registry / Service Discovery Center）是微服务架构中一个核心组件，用来管理和维护服务实例的“地址簿”。它的核心作用是让服务能够动态发现其他服务的位置，而不依赖固定的 IP 或端口。

注册中心主要有三种角色：

• 服务提供者（Server）：一次业务中，被其它微服务调用的服务。也就是提供接口给其它微服务。
• 服务消费者（Client）：一次业务中，调用其它微服务的服务。也就是调用其它微服务提供的接口。
• 服务注册中心（Registry）：用于保存 Server 的注册信息，当 Server 节点发生变更时，Registry 会同步变更。服务与注册中心使用一定机制通信，如果注册中心与某服务长时间无法通信，就会注销该实例。

注册中心主要负责两件事：

1. 服务注册（Service Registration）
   1. 当一个服务实例启动时，它会把自己的信息（服务名、IP、端口、健康状态等）注册到注册中心。
   2. 示例：服务 A 启动 → 向注册中心注册自己为 A:IP:PORT。
2. 服务发现（Service Discovery）
   1. 当一个服务需要调用另一个服务时，它不再去找固定 IP，而是向注册中心查询目标服务的可用实例列表。
   2. 示例：服务 B 需要调用服务 A → 查询注册中心 → 获取 A 的可用实例 → 调用。
3. 健康检查（Health Check，可选）
   1. 注册中心通常会定期检查服务实例的状态，发现异常则剔除，保证服务调用可靠性。

三、CAP理论

CAP 理论是分布式系统设计中最基础，也是最为关键的理论。

• 一致性（Consistency）：CAP 理论中的一致性，指的是强一致性，即所有节点在同一时间具有相同的数据。
• 可用性（Availability）：保证每个请求都有响应，但是响应结果可能是旧的。
• 分区容错性（Partition Tolerance）：当出现网络分区后，系统仍然能够对外提供服务。

一个分布式系统不可能同时满足数据一致性，服务可用性和分区容错性这三个基本需求，最多只能同时满足其中的两个。

在分布式系统中，系统间的网络不能 100% 保证健康，服务又必须对外保证服务，因此 Partition Tolerance 不可避免，那就只能在 Consistency 和 Availability 中选择一个，也就是 CP 或者 AP 架构。

• CP架构：为了保证分布式系统对外的数据一致性，可能选择不返回任何数据
• AP架构：为了保证分布式系统的可用性，即使这个数据不正确

更多参考：https://cloud.tencent.com/developer/article/1860632

四、常见的注册中心

① Zookeeper

Zookeeper 的官方并没有说它是一个注册中心，但是国内 Java 体系大部分的集群环境都是依赖 Zookeeper 来完成注册中心的功能。

② Eureka

Eureka 是 Netflix 开发的基于 REST 的服务发现框架，主要用于服务注册、管理、负载均衡和服务故障转移。

官方声明在 Eureka2.0 版本停止维护，不建议使用。但是 Eureka 是 SpringCloud 服务注册/发现的默认实现，所以目前还是有很多公司在使用。

③ Nacos

Nacos 是 SpringCloudAlibaba 架构中重要的组件，除了服务注册，服务发现功能之外，Nacos 还支持配置管理、流量管理、DNS、动态DNS等多种特性。

CAP对比

在分布式环境中，即使拿到一个错误的数据，也胜过无法提供实例信息而造成请求失败要好，比如淘宝双十一、京东618都是谨遵AP原则。

Ⅱ. Eureka介绍

Eureka 是 NetflixOSS 套件中关于服务注册和发现的解决方案。SpringCloud 对 Eureka 进行了集成，并作为优先推荐方案进行宣传，虽然目前 Eureka2.0 已经停止维护，新的微服务架构设计中，也不再建议使用，但是目前依然有大量公司的微服务系统使用 Eureka 作为注册中心。

官方文档：https://github.com/Netflix/eureka/wiki

Eureka主要分为两个部分：

• EurekaServer：作为注册中心 Server 端，向微服务应用程序提供服务注册、服务发现、健康检查等功能。
• EurekaClient：服务提供者，服务启动时，会向 EurekaServer 注册自己的信息（IP、端口、服务信息等信息），然后 EurekaServer 会存储这些信息。

通常 Eureka-server 作为一个独立的微服务！

Ⅲ. 搭建EurekaServer

一、创建Eureka-server子模块

二、引入eureka-server依赖

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

三、添加maven项目构建插件

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

四、完善启动类

给该项目编写一个启动类，并在启动类上添加 @EnableEurekaServer 注解，开启 eureka 注册中心服务。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

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

五、编写配置文件

server:
  port: 10010
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  instance:
    hostname: localhost
  client:
    fetch-registry: false # 表示是否从Eureka Server获取注册信息,默认为true.因为这是一个单点的Eureka Server,不需要同步其他的Eureka Server节点的数据,这里设置为false
    register-with-eureka: false # 表示是否将自己注册到Eureka Server,默认为true.由于当前应用就是Eureka Server,故而设置为false.
    service-url:
      # 设置与Eureka Server的地址,查询服务和注册服务都需要依赖这个地址.
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

六、启动服务

启动服务，访问注册中心:http://127.0.0.1:10010/，可以看到 eureka-server 已经启动成功了。

Ⅳ. 服务注册

接下来将之前的 product-service 注册到 eureka-server 中。

一、引入eureka-client依赖

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

二、完善配置文件

添加服务名称和 eureka 的地址：

spring:
  application:
    name: product-service
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10010/eureka

三、启动服务

刷新注册中心：http://127.0.0.1:10010/，可以看到 product-service 已经注册到 eureka 上了：

Ⅴ. 服务发现

接下来修改 order-service，在远程调用时，从 eureka-server 拉取 product-service 的服务信息，实现服务发现。

一、引入依赖

服务注册和服务发现都封装在 eureka-client 依赖中，所以服务发现时，也是引入 eureka-client 依赖。

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

二、完善配置文件

服务发现也需要知道 eureka 地址，因此配置内容依然与服务注册一致，都是配置 eureka 信息。

spring:
  application:
    name: order-service
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10010/eureka

三、远程调用

远程调用时，我们需要从 eureka-server 中获取 product-service 的列表（可能存在多个服务），并选择其中一个进行调用。

所有微服务要从注册中心（如 Eureka、Consul、Nacos）拉取服务实例信息，靠的就是 DiscoveryClient。

@Slf4j
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;
    
    @Resource
    private DiscoveryClient discoveryClient;
    
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    
    public OrderInfo selectOrderById(Integer orderId) {
        OrderInfo orderInfo = orderMapper.selectOrderById(orderId);
        //String url = "http://127.0.0.1:9090/product/"+ orderInfo.getProductId();
        
        // 根据应用名称获取服务列表
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("product-service");
        
        // 服务可能有多个, 获取第一个
        EurekaServiceInstance instance = (EurekaServiceInstance) instances.get(0);
        log.info(instance.getInstanceId());
        
        // 拼接url
        String url = instance.getUri() + "/product/" + orderInfo.getProductId();
        ProductInfo productInfo = restTemplate.getForObject(url, ProductInfo.class);
        orderInfo.setProductInfo(productInfo);
        return orderInfo;
    }
}

四、启动服务

刷新注册中心：http://127.0.0.1:10010/，可以看到 order-service 已经注册到 eureka 上了。

访问接口:http://127.0.0.1:8080/order/1，可以看到，远程调用也成功了。

Ⅵ. Eureka和Zookeeper区别

Eureka 和 Zookeeper 都是用于服务注册和发现的工具，区别如下：

1. Eureka 是 Netflix 开源的项目，而 Zookeeper 是 Apache 开源的项目。
2. Eureka 基于 AP 原则，保证高可用，而 Zookeeper 基于 CP 原则，保证数据一致性。
3. Eureka 每个节点都是均等的，而 Zookeeper 的节点区分 Leader 和 Follower/Observer，也正因为这个原因，如果 Zookeeper 的 Leader 发生故障时，需要重新选举，选举过程集群会有短暂时间的不可用。