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深入理解Eureka

作者：Monodyee | 2024-04-29 14:20:26

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eurekatransport.registrationclient.register(instanceinfo)

转载请标明出处：
blog.csdn.net/forezp/arti…
本文出自方志朋的博客

Eureka的一些概念

  • Register：服务注册
    当Eureka客户端向Eureka Server注册时，它提供自身的元数据，比如IP地址、端口，运行状况指示符URL，主页等。

  • Renew：服务续约
    Eureka客户会每隔30秒发送一次心跳来续约。 通过续约来告知Eureka Server该Eureka客户仍然存在，没有出现问题。 正常情况下，如果Eureka Server在90秒没有收到Eureka客户的续约，它会将实例从其注册表中删除。 建议不要更改续约间隔。

  • Fetch Registries：获取注册列表信息
    Eureka客户端从服务器获取注册表信息，并将其缓存在本地。客户端会使用该信息查找其他服务，从而进行远程调用。该注册列表信息定期（每30秒钟）更新一次。每次返回注册列表信息可能与Eureka客户端的缓存信息不同， Eureka客户端自动处理。如果由于某种原因导致注册列表信息不能及时匹配，Eureka客户端则会重新获取整个注册表信息。 Eureka服务器缓存注册列表信息，整个注册表以及每个应用程序的信息进行了压缩，压缩内容和没有压缩的内容完全相同。Eureka客户端和Eureka 服务器可以使用JSON / XML格式进行通讯。在默认的情况下Eureka客户端使用压缩JSON格式来获取注册列表的信息。

  • Cancel：服务下线
    Eureka客户端在程序关闭时向Eureka服务器发送取消请求。 发送请求后，该客户端实例信息将从服务器的实例注册表中删除。该下线请求不会自动完成，它需要调用以下内容：
    DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent()；

  • Eviction 服务剔除
    在默认的情况下，当Eureka客户端连续90秒没有向Eureka服务器发送服务续约，即心跳，Eureka服务器会将该服务实例从服务注册列表删除，即服务剔除。

Eureka的高可用架构

如图为Eureka的高级架构图，该图片来自于Eureka开源代码的文档，地址为github.com/Netflix/eur… 。

Eureka的高级架构图

从图可以看出在这个体系中，有2个角色，即Eureka Server和Eureka Client。而Eureka Client又分为Applicaton Service和Application Client，即服务提供者何服务消费者。 每个区域有一个Eureka集群，并且每个区域至少有一个eureka服务器可以处理区域故障，以防服务器瘫痪。

Eureka Client向Eureka Serve注册，并将自己的一些客户端信息发送Eureka Serve。然后，Eureka Client通过向Eureka Serve发送心跳（每30秒）来续约服务的。 如果客户端持续不能续约，那么，它将在大约90秒内从服务器注册表中删除。 注册信息和续订被复制到集群中的Eureka Serve所有节点。 来自任何区域的Eureka Client都可以查找注册表信息（每30秒发生一次）。根据这些注册表信息，Application Client可以远程调用Applicaton Service来消费服务。

Register服务注册

服务注册，即Eureka Client向Eureka Server提交自己的服务信息，包括IP地址、端口、service ID等信息。如果Eureka Client没有写service ID，则默认为 ${spring.application.name}。

服务注册其实很简单，在Eureka Client启动的时候，将自身的服务的信息发送到Eureka Server。现在来简单的阅读下源码。在Maven的依赖包下，找到eureka-client-1.6.2.jar包。在com.netflix.discovery包下有个DiscoveryClient类，该类包含了Eureka Client向Eureka Server的相关方法。其中DiscoveryClient实现了EurekaClient接口，并且它是一个单例模式，而EurekaClient继承了LookupService接口。它们之间的关系如图所示。

这里写图片描述

在DiscoveryClient类有一个服务注册的方法register()，该方法是通过Http请求向Eureka Client注册。其代码如下：

  1. boolean register() throws Throwable {
  2.         logger.info(PREFIX + appPathIdentifier + ": registering service...");
  3.         EurekaHttpResponse<Void> httpResponse;
  4.         try {
  5.             httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.register(instanceInfo);
  6.         } catch (Exception e) {
  7.             logger.warn("{} - registration failed {}", PREFIX + appPathIdentifier, e.getMessage(), e);
  8.             throw e;
  9.         }
  10.         if (logger.isInfoEnabled()) {
  11.             logger.info("{} - registration status: {}", PREFIX + appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
  12.         }
  13.         return httpResponse.getStatusCode() == 204;
  14.     }复制代码

在DiscoveryClient类继续追踪register()方法，它被InstanceInfoReplicator 类的run()方法调用，其中InstanceInfoReplicator实现了Runnable接口，run()方法代码如下： 

  1.  public void run() {
  2.         try {
  3.             discoveryClient.refreshInstanceInfo();
  4.  
  5.             Long dirtyTimestamp = instanceInfo.isDirtyWithTime();
  6.             if (dirtyTimestamp != null) {
  7.                 discoveryClient.register();
  8.                 instanceInfo.unsetIsDirty(dirtyTimestamp);
  9.             }
  10.         } catch (Throwable t) {
  11.             logger.warn("There was a problem with the instance info replicator", t);
  12.         } finally {
  13.             Future next = scheduler.schedule(this, replicationIntervalSeconds, TimeUnit.SECONDS);
  14.             scheduledPeriodicRef.set(next);
  15.         }
  16.     }复制代码

而InstanceInfoReplicator类是在DiscoveryClient初始化过程中使用的，其中有一个initScheduledTasks()方法。该方法主要开启了获取服务注册列表的信息，如果需要向Eureka Server注册，则开启注册，同时开启了定时向Eureka Server服务续约的定时任务，具体代码如下：

  1. private void initScheduledTasks() {
  2.        ...//省略了任务调度获取注册列表的代码
  3.         if (clientConfig.shouldRegisterWithEureka()) {
  4.          ... 
  5.             // Heartbeat timer
  6.             scheduler.schedule(
  7.                     new TimedSupervisorTask(
  8.                             "heartbeat",
  9.                             scheduler,
  10.                             heartbeatExecutor,
  11.                             renewalIntervalInSecs,
  12.                             TimeUnit.SECONDS,
  13.                             expBackOffBound,
  14.                             new HeartbeatThread()
  15.                     ),
  16.                     renewalIntervalInSecs, TimeUnit.SECONDS);
  17.  
  18.             // InstanceInfo replicator
  19.             instanceInfoReplicator = new InstanceInfoReplicator(
  20.                     this,
  21.                     instanceInfo,
  22.                     clientConfig.getInstanceInfoReplicationIntervalSeconds(),
  23.                     2); // burstSize
  24.  
  25.             statusChangeListener = new ApplicationInfoManager.StatusChangeListener() {
  26.                 @Override
  27.                 public String getId() {
  28.                     return "statusChangeListener";
  29.                 }
  30.  
  31.                 @Override
  32.                 public void notify(StatusChangeEvent statusChangeEvent) {
  33.  
  34.                     instanceInfoReplicator.onDemandUpdate();
  35.                 }
  36.             };
  37.           ...
  38.     }复制代码

然后在来看Eureka server端的代码，在Maven的eureka-core:1.6.2的jar包下。打开com.netflix.eureka包，很轻松的就发现了又一个EurekaBootStrap的类，BootStrapContext具有最先初始化的权限，所以先看这个类。

  1. protected void initEurekaServerContext() throws Exception {
  2.  
  3.  ...//省略代码
  4.    PeerAwareInstanceRegistry registry;
  5.         if (isAws(applicationInfoManager.getInfo())) {
  6.            ...//省略代码，如果是AWS的代码
  7.         } else {
  8.             registry = new PeerAwareInstanceRegistryImpl(
  9.                     eurekaServerConfig,
  10.                     eurekaClient.getEurekaClientConfig(),
  11.                     serverCodecs,
  12.                     eurekaClient
  13.             );
  14.         }
  15.  
  16.         PeerEurekaNodes peerEurekaNodes = getPeerEurekaNodes(
  17.                 registry,
  18.                 eurekaServerConfig,
  19.                 eurekaClient.getEurekaClientConfig(),
  20.                 serverCodecs,
  21.                 applicationInfoManager
  22.         );
  23.  }复制代码

其中PeerAwareInstanceRegistryImpl和PeerEurekaNodes两个类看其命名，应该和服务注册以及Eureka Server高可用有关。先追踪PeerAwareInstanceRegistryImpl类，在该类有个register()方法，该方法提供了注册，并且将注册后信息同步到其他的Eureka Server服务。代码如下：

  1. public void register(final InstanceInfo info, final boolean isReplication) {
  2.         int leaseDuration = Lease.DEFAULT_DURATION_IN_SECS;
  3.         if (info.getLeaseInfo() != null && info.getLeaseInfo().getDurationInSecs() > 0) {
  4.             leaseDuration = info.getLeaseInfo().getDurationInSecs();
  5.         }
  6.         super.register(info, leaseDuration, isReplication);
  7.         replicateToPeers(Action.Register, info.getAppName(), info.getId(), info, null, isReplication);
  8.     }复制代码

其中 super.register(info, leaseDuration, isReplication)方法，点击进去到子类AbstractInstanceRegistry可以发现更多细节，其中注册列表的信息被保存在一个Map中。replicateToPeers()方法，即同步到其他Eureka Server的其他Peers节点，追踪代码，发现它会遍历循环向所有的Peers节点注册，最终执行类PeerEurekaNodes的register()方法，该方法通过执行一个任务向其他节点同步该注册信息，代码如下：

  1.   public void register(final InstanceInfo info) throws Exception {
  2.         long expiryTime = System.currentTimeMillis() + getLeaseRenewalOf(info);
  3.         batchingDispatcher.process(
  4.                 taskId("register", info),
  5.                 new InstanceReplicationTask(targetHost, Action.Register, info, null, true) {
  6.                     public EurekaHttpResponse<Void> execute() {
  7.                         return replicationClient.register(info);
  8.                     }
  9.                 },
  10.                 expiryTime
  11.         );
  12.     }复制代码

经过一系列的源码追踪，可以发现PeerAwareInstanceRegistryImpl的register()方法实现了服务的注册，并且向其他Eureka Server的Peer节点同步了该注册信息，那么register()方法被谁调用了呢？之前在Eureka Client的分析可以知道，Eureka Client是通过 http来向Eureka Server注册的，那么Eureka Server肯定会提供一个注册的接口给Eureka Client调用，那么PeerAwareInstanceRegistryImpl的register()方法肯定最终会被暴露的Http接口所调用。在Idea开发工具，按住alt+鼠标左键，可以很快定位到ApplicationResource类的addInstance ()方法，即服务注册的接口，其代码如下：

  1.  
  2. @POST
  3.     @Consumes({"application/json", "application/xml"})
  4.     public Response addInstance(InstanceInfo info,
  5.                                 @HeaderParam(PeerEurekaNode.HEADER_REPLICATION) String isReplication) {
  6.  
  7.     ...//省略代码                 
  8.                registry.register(info, "true".equals(isReplication));
  9.         return Response.status(204).build();  // 204 to be backwards compatible
  10.     }复制代码

Renew服务续约

服务续约和服务注册非常类似，通过之前的分析可以知道，服务注册在Eureka Client程序启动之后开启，并同时开启服务续约的定时任务。在eureka-client-1.6.2.jar的DiscoveryClient的类下有renew()方法，其代码如下：

  1.   /**
  2.      * Renew with the eureka service by making the appropriate REST call
  3.      */
  4.     boolean renew() {
  5.         EurekaHttpResponse<InstanceInfo> httpResponse;
  6.         try {
  7.             httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.sendHeartBeat(instanceInfo.getAppName(), instanceInfo.getId(), instanceInfo, null);
  8.             logger.debug("{} - Heartbeat status: {}", PREFIX + appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
  9.             if (httpResponse.getStatusCode() == 404) {
  10.                 REREGISTER_COUNTER.increment();
  11.                 logger.info("{} - Re-registering apps/{}", PREFIX + appPathIdentifier, instanceInfo.getAppName());
  12.                 return register();
  13.             }
  14.             return httpResponse.getStatusCode() == 200;
  15.         } catch (Throwable e) {
  16.             logger.error("{} - was unable to send heartbeat!", PREFIX + appPathIdentifier, e);
  17.             return false;
  18.         }
  19.     }复制代码

另外服务端的续约接口在eureka-core:1.6.2.jar的 com.netflix.eureka包下的InstanceResource类下，接口方法为renewLease()，它是REST接口。为了减少类篇幅，省略了大部分代码的展示。其中有个registry.renew()方法，即服务续约，代码如下:

  1. @PUT
  2. public Response renewLease(...参数省略）{
  3.      ...  代码省略
  4.     boolean isSuccess=registry.renew(app.getName(),id, isFromReplicaNode);
  5.        ...  代码省略
  6.  }复制代码

读者可以跟踪registry.renew的代码一直深入研究。在这里就不再多讲述。另外服务续约有2个参数是可以配置，即Eureka Client发送续约心跳的时间参数和Eureka Server在多长时间内没有收到心跳将实例剔除的时间参数，在默认的情况下这两个参数分别为30秒和90秒，官方给的建议是不要修改，如果有特殊要求还是可以调整的，只需要分别在Eureka Client和Eureka Server修改以下参数：

  1. eureka.instance.leaseRenewalIntervalInSeconds
  2. eureka.instance.leaseExpirationDurationInSeconds复制代码

最后，服务注册列表的获取、服务下线和服务剔除就不在这里进行源码跟踪解读，因为和服务注册和续约类似，有兴趣的朋友可以自己看下源码，深入理解。总的来说，通过读源码，可以发现，整体架构与前面小节的eureka 的高可用架构图完全一致。

Eureka Client注册一个实例为什么这么慢

  • Eureka Client一启动（不是启动完成），不是立即向Eureka Server注册，它有一个延迟向服务端注册的时间，通过跟踪源码，可以发现默认的延迟时间为40秒，源码在eureka-client-1.6.2.jar的DefaultEurekaClientConfig类下，代码如下：
  1. public int getInitialInstanceInfoReplicationIntervalSeconds() {
  2.     return configInstance.getIntProperty(
  3.         namespace + INITIAL_REGISTRATION_REPLICATION_DELAY_KEY, 40).get();
  4.  }复制代码

  • Eureka Server的响应缓存
    Eureka Server维护每30秒更新的响应缓存,可通过更改配置eureka.server.responseCacheUpdateIntervalMs来修改。 所以即使实例刚刚注册，它也不会出现在调用/ eureka / apps REST端点的结果中。

  • Eureka Server刷新缓存
    Eureka客户端保留注册表信息的缓存。 该缓存每30秒更新一次（如前所述）。 因 此，客户端决定刷新其本地缓存并发现其他新注册的实例可能需要30秒。

  • LoadBalancer Refresh
    Ribbon的负载平衡器从本地的Eureka Client获取服务注册列表信息。Ribbon本身还维护本地缓存，以避免为每个请求调用本地客户端。 此缓存每30秒刷新一次（可由ribbon.ServerListRefreshInterval配置）。 所以，可能需要30多秒才能使用新注册的实例。

综上几个因素，一个新注册的实例，特别是启动较快的实例（默认延迟40秒注册），不能马上被Eureka Server发现。另外，刚注册的Eureka Client也不能立即被其他服务调用，因为调用方因为各种缓存没有及时的获取到新的注册列表。

Eureka 的自我保护模式

当一个新的Eureka Server出现时，它尝试从相邻节点获取所有实例注册表信息。如果从Peer节点获取信息时出现问题，Eureka Serve会尝试其他的Peer节点。如果服务器能够成功获取所有实例，则根据该信息设置应该接收的更新阈值。如果有任何时间，Eureka Serve接收到的续约低于为该值配置的百分比（默认为15分钟内低于85％），则服务器开启自我保护模式，即不再剔除注册列表的信息。

这样做的好处就是，如果是Eureka Server自身的网络问题，导致Eureka Client的续约不上，Eureka Client的注册列表信息不再被删除，也就是Eureka Client还可以被其他服务消费。

参考资料

cloud.spring.io/spring-clou…

github.com/Netflix/eur…

github.com/Netflix/eur…

xujin.org/sc/sc-eurek…

blog.abhijitsarkar.org/technical/n…

nobodyiam.com/2016/06/25/…

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