微服务框架功能

微服务具有以上的这些特点，那么作为⼀个微服务框架，⽐如Spring Cloud，应该具备⼀些什么功能
呢？微服务框架的功能主要体现在以下⼏个⽅⾯：

1. 注册中⼼ :服务提供者和消费者，能够从注册中⼼注册和得到服务信息；
2. 配置中⼼:在微服务架构中设计服务较多需要对于配置⽂件统⼀管理;
3. 服务链路追踪：对于服务之间的负载调⽤，要能通过链路追踪，得到具体参与者，调⽤链路出现问题能够快速定位；
4. 负载均衡 :服务调⽤服务会采⽤⼀定的负载均衡策略，来保证服务的⾼可⽤；
5. 服务容错:通过熔断、降级服务容错策略，对系统进⾏有效的保护，降级是在服务或依赖的服务异
   常时，返回保底数据，熔断是指依赖服务多次失效，则熔断器打开，不再尝试调⽤，直接返回降级
   信息。熔断后，定期探测依赖服务可⽤性，若恢复则恢复调⽤；
6. 服务⽹关 :⽤户请求过载时进⾏限流、排队、过载保护、⿊⽩名单、异常⽤户过滤拦截等都可以通过服务⽹关实现。；
7. 服务发布与回滚:蓝绿部署、灰度、AB Test等发布策略，可快速回滚应⽤；
8. 服务动态伸缩、容器化 :根据服务负载情况，可快速⼿动或⾃动进⾏节点增加和减少。

Spring Cloud简介

Spring Cloud是Spring提供的微服务框架。它利⽤Spring Boot的开发特性简化了微服务开发的复
杂性，如服务发现注册、配置中⼼、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，这些⼯作都可以借助
Spring Boot的开发⻛格做到⼀键启动和部署。
Spring Cloud的⽬标是通过⼀系列组件，帮助开发者迅速构件⼀个分布式系统，Spring Cloud 是通
过包装其它公司产品来实现的，⽐如Spring Cloud整合了开源的Netflix很多产品。Spring Cloud提供了
微服务治理的诸多组件，例如服务注册和发现、配置中⼼、熔断器、智能路由、微代理、控制总线、全
局锁、分布式会话等。
Spring Cloud组件⾮常多，涉及微服务开发的诸多场景，本节主要介绍Spring Cloud以及最为基础
的Spring Cloud 五⼤组件，后续在进⾏详细的学习。Spring Cloud的架构图如图1-5所示。

Spring Cloud实现微服务的治理功能产品很多，下⾯简单介绍下Spring Cloud各个产品的作⽤，以
及采⽤的原则，如图1-6所示

Spring提供了⼀个RestTemplate模板⼯具类，对基于Http的客户端进⾏了封装，并且实现了对象与json
的序列化和反序列化，⾮常⽅便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型，⽽是进⾏了抽象，⽬前
常⽤的3种都有⽀持:
** HttpClient
** OkHttp
** JDK原⽣的URLConnection（默认的）

Eureka简介

和Zookeeper类似，Eureka是⼀个⽤于服务注册和发现的组件，最开始主要应⽤与亚⻢逊公司的云
计算服务平台AWS，Eureka分为Eureka Server和Eureka Client，Eureka Server为Eureka服务注册中
⼼，Eureka Client为Eureka客户端。
举个例⼦：Eureka好⽐滴滴⽹约⻋平台，没有滴滴时，⼈们出⻔叫⻋只能叫出租⻋。⼀些私家⻋想
做出租却没有资格，被称为⿊⻋。⽽很多⼈想要约⻋，但是⽆奈出租⻋太少，不⽅便。私家⻋很多却不
敢拦，⽽且满⼤街的⻋，谁知道哪个才是愿意载⼈的。⼀个想要，⼀个愿意给，就是缺少引⼦，缺乏管
理啊。
此时滴滴这样的⽹约⻋平台出现了，所有想载客的私家⻋全部到滴滴注册，记录你的⻋型（服务类
型），身份信息（联系⽅式）。这样提供服务的私家⻋，在滴滴那⾥都能找到，⼀⽬了然。
此时要叫⻋的⼈，只需要打开APP，输⼊你的⽬的地，选择⻋型（服务类型），滴滴⾃动安排⼀个
符合需求的⻋到你⾯前，为你服务，完美！
Eureka相当于微服务架构中的“滴滴”。负责微服务的注册和发现⼯作，它记录了服务和服务地址的
映射关系。在分布式架构中，服务会注册到Eureka注册中⼼，当服务需要调⽤其它服务时，就从Eureka
找到服务的地址，进⾏调⽤。Eureka在Spring Cloud中的作⽤是⽤来作为服务治理实现服务注册和发
现。Eureka主要涉及到三⼤⻆⾊：服务提供者、服务消费者、注册中⼼。
服务注册是指，各个微服务在启动时，将⾃⼰的⽹络地址等信息注册到Eureka，服务提供者将⾃⼰
的服务信息，如服务名、IP等告知服务注册中⼼。
服务发现是指当⼀个服务消费者需要调⽤另外⼀个服务时，服务消费者从Eureka查询服务提供者的
地址，并通过该地址调⽤服务提供者的接⼝。⼀个服务既可以是服务消费者，也可以是服务发现者。
各个微服务与注册中⼼使⽤⼀定机制（例如⼼跳）通信。如果Eureka与某微服务⻓时间⽆法通信，
Eureka会将该服务实例从服务注册中⼼中剔除，如果剔除掉这个服务实例过了⼀段时间，此服务恢复⼼
跳，那么服务注册中⼼将该实例重新纳⼊到服务列表中，Eureka架构图，如图2-1所示。

Eureka⼊⻔

Eureka的基本使⽤，创建Eureka Server，让后将上⾯⽀付微服务，和订单微服务注册到
Eureka Server中。Eureka基本机构主要包括以下3个⻆⾊。
.Eureka Server：服务注册中⼼，提供服务注册和发现功能。
Provider Service：服务提供者，案例中就是⽀付微服务。
Consumer Service：服务消费者，案例中就是订单微服务。

源码解析

Eureka的⼀些概念

Register — 服务注册
当Eureka Client向Eureka Server注册时，Eureka Client提供⾃身的元数据，⽐如IP地址、端⼝、
运⾏状况指标的URL，主⻚地址等信息。
Renew — 服务续约
Eureka Client在默认情况下会每隔30秒发送⼀次⼼跳来进⾏服务续约，通过服务续约来告知
Eureka Server该Eureka Client依然可⽤，正常情况下，如果Eureka Server在90秒内没有收到Eureka
Client的⼼跳，Eureka Server会将Eureka Client实例从注册列表中删除，注意：官⽹建议不要更改服
务续约的间隔时间。
Fetch Registries — 获取服务注册列表信息
Eureka Client从Eureka Server获取服务注册表信息，并将其缓存到本地。Eureka Client 会使⽤服
务注册列表信息查找其他服务的信息，从⽽进⾏远程调⽤，改注册列表信息定时（每隔30秒）更新⼀
次，每次返回的注册列表信息可能与Eureka Client的缓存信息不同，Erueka Client会重新获取整个注
册表信息。Eureka Server缓存了所有的服务注册表信息，并且进⾏了压缩。Eureka Client和Eureka
Server可以使⽤json和xml的数据格式进⾏通信，默认，Eureka Client使⽤JSON格式⽅式来获取服务器
注册列表信息。
Cancel — 服务下线
Eureka Client在程序关闭时可以向Eureka Server发送下线请求，发送请求后，该客户端的实例信
息将从Eureka Server的服务注册列表信息中删除。改下线请求不会⾃动完成，需要在程序关闭时调⽤
以下代码
DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent();

Eviction — 服务
在默认情况下，Eureka Client连续90秒没有想Eureka Server发送服务续约（⼼跳）时，Eureka
Server会将该服务实例从服务列表中删除。即服务剔除。

Register 服务注册

Eureka Client源码
Eureka Client向Eureka Server提交⾃⼰的服务信息，包括IP、端⼝、ServiceId等信息。如果
Eureka Client没有配置ServiceId，则默认为配置⽂件中的配置的服务名，即
${spring.application.name}的值。
（1）DiscoveryClient初始化⽅法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，
同时开启了定时任务向Eureka Server服务续约，代码如下。

/**
* Initializes all scheduled tasks.
*/
private void initScheduledTasks() {if (clientConfig.shouldFetchRegistry()) {...//省略了任务调度获取注册列表的代码。}if (clientConfig.shouldRegisterWithEureka()) {...// Heartbeat timerheartbeatTask = new TimedSupervisorTask("heartbeat",scheduler,heartbeatExecutor,renewalIntervalInSecs,TimeUnit.SECONDS,expBackOffBound,new HeartbeatThread());
scheduler.schedule(heartbeatTask,renewalIntervalInSecs, TimeUnit.SECONDS);// InstanceInfo replicatorinstanceInfoReplicator = new InstanceInfoReplicator(this,instanceInfo,clientConfig.getInstanceInfoReplicationIntervalSeconds(),2); // burstSize...}
}

（2） instanceInfoReplicator类
initScheduledTasks⽅法中，定时任务调⽤instanceInfoReplicator类，instanceInfoReplicator类
继承Runable接⼝，run⽅法代码如下。

public void run() {try {discoveryClient.refreshInstanceInfo();Long dirtyTimestamp = instanceInfo.isDirtyWithTime();if (dirtyTimestamp != null) {discoveryClient.register();instanceInfo.unsetIsDirty(dirtyTimestamp);}} catch (Throwable t) {logger.warn("There was a problem with the instance inforeplicator", t);} finally {Future next = scheduler.schedule(this,replicationIntervalSeconds, TimeUnit.SECONDS);scheduledPeriodicRef.set(next);}
}

（3）DiscoveryClient的register⽅法
在com.netflix.discovery包下的DiscoveryClient类中有⼀个register()⽅法，该⽅法通过Http请求向
Eureka Server注册，代码如下所示。

boolean register() throws Throwable {logger.info(PREFIX + "{}: registering service...",appPathIdentifier);EurekaHttpResponse<Void> httpResponse;try {httpResponse =eurekaTransport.registrationClient.register(instanceInfo);} catch (Exception e) {logger.warn(PREFIX + "{} - registration failed {}",appPathIdentifier, e.getMessage(), e);throw e;}if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info(PREFIX + "{} - registration status: {}",appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());}return httpResponse.getStatusCode() ==Status.NO_CONTENT.getStatusCode();
}