【微服务】服务注册与发现

CAP理论

P是分区容错性。简单来说，分区容错性表示分布式服务中一个节点挂掉了，并不影响其他节点对外提供服务。也就是一台服务器出错了，仍然可以对外进行响应，不会因为某一台服务器出错而导致所有的请求都无法响应。综上所述，在分布式系统中，分区容错性是必须要保证的一个特性。

C表示一致性。通俗的讲，一致性就是所有节点在某个响应时的数据都是相同的。

A表示可用性。可用性指代对所有的请求都有相应结果。

在分布式系统中，P是必须要保证的一个特性，因此可用性和一致性就不能同时保证。原因就是当一个节点收到数据之后，要传给别的节点进行复制，在这个过程中，如果有请求的话，那么就可能导致一致性出现问题。假设要保证一致性，那就得上锁，不对外响应，那么此时可用性就出现了问题。因此，分布式系统中，只存在AP理论和CP理论。

举个例子来说明一下CAP的概念。在一家生意火爆的饭店中，一道菜的原料没有了，就要告诉所有的服务员不能再下单该菜了，但是通知的过程是要浪费时间的。

一致性表示所有的服务都接到通知了，因此对客户的响应都是相同的。可用性就是不管有没有接收到通知，服务员都会给出一个响应。分区容错性是指一个服务员请假了，那也不会影响今天的饭店开门。分区容错性饭店肯定是能保证的。但是如果要保证一致性，那么在所有服务员接收到通知之前，都是不能讲话的，这就影响到了可用性。如果要保证可用性，那么所有的服务员都能讲话，但是不确定谁没有接收到信息。如果想要同时保证可用性和一致性，只有一种可能，就是饭店只有一个人，但是这种情况下，他请假，饭店就关门了，分区容错性就没有了。

服务注册和发现引入

概述

在基础工程搭建中，我们发现调用服务时是以硬编码的方式来创建URL的，但是对于微服务来说，一个服务可能有成百上千个实例，并且还会随时扩缩容。因此，我们采用这种方式是不合理的。并且，在日常管理中，对这么多的实例，我们并不能立马确定哪个实例出现了宕机等问题。因此就出现了微服务家族的第一套组件——服务注册和发现。

服务注册和发现，最重要干的事就是把所有注册到注册中心的实例给展示出来。这样，我们可以轻松的看到所有的实例运行情况。如果此时某台实例出错下线了，注册中心也能监控到，并将该实例进行剔除，不再对外进行服务。而且，有的注册中心也能支持实例的动态上下线，这样能很快的实现扩缩容，大大减少了运维开发的工作。

综上所述，服务注册和发现组件的功能大概有：服务管理、容错处理、动态扩展等。当然，不同产品也会存在一定的差异化，例如咋们中国阿里巴巴的Nacos就不止实现了服务注册和发现这个功能，还有分布式配置管理等，当然，这都是下文了。

功能图

角色

Server，服务提供者：一次业务中，被其他服务调用的服务，也就是提供接口给其他服务。

Client，服务消费者：一次业务中，调用其他服务的服务，也就是使用接口的服务。

Registry，服务注册中心：用来保存Server的注册信息，当Server节点发生变更时，注册中心就会感知到并进行同步更新。注册中心和注册的服务存在一定机制进行通信，如果注册中心与某服务长期没有通信，也就是超过限定的阈值，那么注册中心就会下线该实例。

服务注册和服务发现

服务注册：服务提供者在启动服务时，将自身注册到注册中心中，并定期向注册中心发送心跳包表示自己还存活。

服务发现：服务消费者需要调用某服务时，就先去注册中心找到服务提供者的地址，通过该地址对服务提供者进行调用。服务发现的重要作用就是提供一个可用的服务列表给消费者。

搭建注册中心

内容

1. Eureka Server：作为注册中心，向服务提供服务注册、服务发现、健康检查等功能。

2. Eureka Client：服务提供者，服务启动时，会向注册中心提供自己的信息，例如端口号，IP地址等内容，而注册中心会保存这些信息。

步骤

1. 搭建Eureka Server。

2. 将服务都注册到注册中心中。

3. 服务与服务之间进行调用时，先去注册中心查找被调用服务的服务列表，然后进行调用。

搭建案例

搭建注册中心

建模块

写pom文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.wbz</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-test</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <artifactId>cloud-server-eureka10010</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <dependencies>

        <!--web通用模块-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

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

    </dependencies>

</project>

写yml文件

server:
  port: 10010

spring:
  application:
    name: cloud-server-eureka10010

eureka:
  instance:
    hostname: localhost
  client:
    # 表示是否从注册中心中获取注册的服务信息，默认是true
    # 咋们搭建的只是一个单体的，没有其他注册中心，因此不需要同步
    fetch-registry: false
    # 表示是否将自己注册到注册中心
    register-with-eureka: false
    service-url:
      # 设置注册中心的地址，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/

改启动类

/**
 * Eureka服务注册中心
 */

@EnableEurekaServer // 开启注册中心服务
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication10010 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaServerApplication10010.class, args);
    }

}

启动该服务，访问URL：127.0.0.1:10010，出现如下界面就算搭建成功：

注册商品服务到注册中心

修改pom文件

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

修改yml文件

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10010/eureka/

注册订单服务到注册中心

修改pom文件

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

修改yml文件

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:10010/eureka/

把两个项目进行重新启动，再次观察Eureka的页面，发现：

硬编码解耦

订单服务中进行修改

@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper, Order> implements OrderService {

    /*@Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    @Override
    public Order getOrderById(Integer id) {
        Order order = this.getById(id);
        String url = "http://127.0.0.1:8001/product/query/" + order.getProductId();
        Product product = this.restTemplate.getForObject(url, Product.class);
        order.setProduct(product);
        return order;
    }*/

    private final String PRODUCT_SERVICE_NAME = "cloud-provider-payment8001";

    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    @Resource
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    @Override
    public Order getOrderById(Integer id) {
        // 获取订单
        Order order = this.getById(id);

        // 获取商品服务的实例
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances(this.PRODUCT_SERVICE_NAME);
        // 输出日志查看获取到的实例有哪些内容
        log.info(instances.toString());
        // 获取第一个商品实例的uri
        String uri = instances.get(0).getUri().toString();
        log.info(uri);
        // 拼接url
        String url = uri + "/product/query/" + order.getProductId();
        // 远程调用
        Product product = this.restTemplate.getForObject(url, Product.class);
        order.setProduct(product);
        // 返回结果
        return order;
    }
    
}

在硬编码解耦中，其实就是将原来的IP和PORT进行改换。通过服务名字去注册中心查找实例然后进行调用，这样无论启动多少个实例，也不用对代码进行变动。

Eureka对于CAP理论来说，其实现的是AP理论，保证高可用。

总结与疑惑

在我第一次学习了Eureka之后，感觉这个组件好好用，能减少代码的耦合，不过，随之而来又出现了一个问题就是当我启动多个实例之后，发现我依旧只能调用第一个服务，那原因是出在哪里呢。经过查看我的代码如下图发现，是在服务调用的时候写了只调用第一个。问题找打了，但是如何解决呢？写一个取余来判断？但是我又不确定又几个实例。在这里就不多说了，好奇的同学就赶快去看第二个组件负载均衡吧，他完美解决了这个问题。

再提一句，学习了Nacos和Consul之后，发现Eureka不香了，看到这里的同学是不是得来一句——经典白雪，赶快打在评论区吧。