1.Eureka注册中心

假如我们的服务提供者user-service部署了多个实例,如图:

我们思考几个问题:

order-service在发起远程调用的时候,该如何得知user-service实例的ip地址和端口?有多个user-service实例地址,order-service调用时该如何选择?order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康,是不是已经宕机?

1.1.Eureka的结构和作用

这些问题都需要利用SpringCloud中的注册中心来解决,eureka结构如下:

回答之前的各个问题。

问题1:order-service如何得知user-service实例地址?

获取地址信息的流程如下:

user-service服务实例启动后,将自己的信息注册到eureka-server(Eureka服务端)。这个叫服务注册eureka-server保存服务名称到服务实例地址列表的映射关系order-service根据服务名称,拉取实例地址列表。这个叫服务发现或服务拉取

问题2:order-service如何从多个user-service实例中选择具体的实例?

order-service从实例列表中利用负载均衡算法选中一个实例地址向该实例地址发起远程调用

问题3:order-service如何得知某个user-service实例是否依然健康,是不是已经宕机?

user-service会每隔一段时间(默认30秒)向eureka-server发起请求,报告自己状态,称为心跳当超过一定时间没有发送心跳时,eureka-server会认为微服务实例故障,将该实例从服务列表中剔除order-service拉取服务时,就能将故障实例排除了

eureka的几种机制

1.心跳续约

微服务每隔30s发送一次心跳

如果3次不发送eureka就认为服务宕机了(90s)

2.剔除

eureka每隔60s执行一次服务剔除

3.自我保护机制

最多剔除15%的服务

注意:一个微服务,既可以是服务提供者,又可以是服务消费者,因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端

1.2.搭建eureka-server

首先搭建注册中心服务端:eureka-server,这必须是一个独立的微服务

1.2.1.创建eureka-server服务

在cloud-demo父工程下,创建一个eureka-service子模块,选择maven方式创建;

1.2.2.引入eureka依赖

引入SpringCloud为eureka提供的starter依赖:

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-netflix-eureka-server

1.2.3.编写启动类

给eureka-server服务编写一个启动类,一定要添加一个@EnableEurekaServer注解,开启eureka的注册中心功能:

package cn.itcast.eureka;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@SpringBootApplication

@EnableEurekaServer

public class EurekaApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(EurekaApplication.class, args);

}

}

1.2.4.编写配置文件

编写一个application.yml文件,内容如下:

server:

port: 10086

spring:

application:

name: eureka-server

eureka:

#给内置的客户端设置服务端地址

client:

service-url:

defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

register-with-eureka: false # 不注册自己

fetch-registry: false #不拉取服务本eureka服务中的服务信息

1.2.5.启动服务

启动微服务,然后在浏览器访问:http://127.0.0.1:10086

看到下面结果应该是成功了:

1.3.服务注册

下面,我们将user-service注册到eureka-server中去。

1)引入依赖

在user-service的pom文件中,引入下面的eureka-client依赖:

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

2)配置文件

在user-service中,修改application.yml文件,添加服务名称、eureka地址:

spring:

application:

name: userservice

eureka:

client:

service-url:

defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

instance: # 在Eureka中显示服务的ip地址

ip-address: 127.0.0.1 # 配置服务器ip地址

prefer-ip-address: true # 更倾向于使用ip,而不是host名

instance-id: ${eureka.instance.ip-address}:${server.port} # 自定义实例的id

3)启动多个user-service实例

为了演示一个服务有多个实例的场景,我们添加一个SpringBoot的启动配置,再启动一个user-service。

首先,复制原来的user-service启动配置:

然后,在弹出的窗口中,填写信息:

现在,SpringBoot窗口会出现两个user-service启动配置:

不过,第一个是8081端口,第二个是8082端口。

启动两个user-service实例后,查看eureka-server管理页面:

1.4.服务发现

下面,我们将order-service的逻辑修改:向eureka-server拉取user-service的信息,实现服务发现。

1)引入依赖

之前说过,服务发现、服务注册统一都封装在eureka-client依赖,因此这一步与服务注册时一致。

在order-service的pom文件中,引入下面的eureka-client依赖:

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

2)配置文件

服务发现也需要知道eureka地址,因此第二步与服务注册一致,都是配置eureka信息:

在order-service中,修改application.yml文件,添加服务名称、eureka地址:

spring:

application:

name: orderservice

eureka:

client:

service-url:

defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

3)服务拉取和负载均衡

最后,我们要去eureka-server中拉取user-service服务的实例列表,并且实现负载均衡。

不过这些动作不用我们去做,只需要添加一些注解即可。

在order-service的OrderApplication中,给RestTemplate这个Bean添加一个@LoadBalanced注解:

修改order-service服务中的cn.itcast.order.service包下的OrderService类中的queryOrderById方法。修改访问的url路径,用服务名代替ip、端口:

spring会自动帮助我们从eureka-server端,根据userservice这个服务名称,获取实例列表,而后完成负载均衡。

访问订单服务测试是否拿到用户信息:

发现是可以获取的到用户服务数据的;

2.Ribbon负载均衡

我们再给用户服务加多一个实例,测试当存在两个实例的时候他是怎么帮我们去做负载均衡的

清空两个实例的日志,再访问:

我总共访问了四次,看日志可以发现,每个实例分别执行了两次,那么我们大致可以猜出Ribbon默认的负载均衡机制应该是轮询,下面我们看源码确认。

前面我们添加了@LoadBalanced注解,即可实现负载均衡功能,这是什么原理呢?

4.1.负载均衡原理

SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件,来实现负载均衡功能的。

那么我们发出的请求明明是http://userservice/user/1,怎么变成了http://localhost:8081的呢?

4.2.源码跟踪

为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢?之前还要获取ip和端口。

显然有人帮我们根据service名称,获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor,这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截,然后从Eureka根据服务id获取服务列表,随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息,替换服务id。

我们进行源码跟踪:

1)LoadBalancerInterceptor

可以看到这里的intercept方法,拦截了用户的HttpRequest请求,然后做了几件事:

request.getURI():获取请求uri,本例中就是 http://user-service/user/8originalUri.getHost():获取uri路径的主机名,其实就是服务id,user-servicethis.loadBalancer.execute():处理服务id,和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型,我们继续跟入。

2)LoadBalancerClient

继续跟入execute方法:

代码是这样的:

getLoadBalancer(serviceId):根据服务id获取ILoadBalancer,而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。getServer(loadBalancer):利用内置的负载均衡算法,从服务列表中选择一个。本例中,可以看到获取了8082端口的服务

放行后,再次访问并跟踪,发现获取的是8081:

果然实现了负载均衡。

3)负载均衡策略IRule

在刚才的代码中,可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡,

我们继续跟入:

继续跟踪源码chooseServer方法,发现这么一段代码:

我们看看这个rule是谁:

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍:

这不就是轮询的意思嘛。

到这里,整个负载均衡的流程我们就清楚了。

4)总结

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器,拦截了RestTemplate发出的请求,对地址做了修改。用一幅图来总结一下:

基本流程如下:

拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称,也就是user-serviceDynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表eureka返回列表,localhost:8081、localhost:8082IRule利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如localhost:8081RibbonLoadBalancerClient修改请求地址,用localhost:8081替代userservice,得到http://localhost:8081/user/1,发起真实请求

4.3.负载均衡策略

4.3.1.负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中,而IRule有很多不同的实现类:

不同规则的含义如下:

内置负载均衡规则类规则描述RoundRobinRule简单轮询服务列表来选择服务器。AvailabilityFilteringRule对以下两种服务器进行忽略: (1)在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。 (2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限,可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。WeightedResponseTimeRule为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长,这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。ZoneAvoidanceRule以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。BestAvailableRule忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。RandomRule随机选择一个可用的服务器。RetryRule重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案

4.3.2.自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:

代码方式:在order-service中的OrderApplication类中,定义一个新的IRule:

@Bean

public IRule randomRule(){

return new RandomRule();

}

配置文件方式:在order-service的application.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则:

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则,这里是userservice服务

ribbon:

NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

注意,一般用默认的负载均衡规则,不做修改。

4.4.饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

ribbon:

eager-load:

enabled: true

clients: userservice

参考文章

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