Spring Cloud之服务注册及相关原理

　　Eureka Server启动过程 - 池塘里洗澡的鸭子 - 博客园 (cnblogs.com)中对Eureka的启动从源码进行了了解。那么服务启动后，业务服务是如何注册和发现的呢？

　　1、服务注册（Register）

　　　　在微服务架构中，一个服务提供者本质上也是一个Eureka客户端。启动时，会调用Eureka所提供的服务注册相关方法向Eureka服务器注册自己的信息。同时，在Eureka服务器会维护一个已注册的服务列表。注册服务列表使用一个嵌套HashMap保存信息，数据结构如下：

　　　　　　HashMap的第一层为应用名称和对应的服务实例；

　　　　　　HashMap的第二层为服务实例及其对应的注册信息，包括宿主服务IP地址，服务端口、运行状态指示符、URL等数据；

　　　　当服务实例状态发生变化时（如微服务自身检测任务服务不可用的时候，）就会向Eureka服务器更新自己的服务状态，同时用replicateToPeers()向其他Eureka服务器结点做状态同步。

　　　　但是如果服务配置文件中将eureka.client.register-with-eureka属性配置为false时，则不会执行上述的处理。

　　2、服务续约（Renew）

　　　　当服务启动并成功注册到Eureka服务器后，Eureka客户端会默认以每隔30秒的频率想Eureka服务发送一次心跳（可以在配置文件中通过eureka.instance.lease-renewalinterval-in-seconds属性进行更改）。发送心跳起始就是执行服务续约(Renew)操作，避免自己的注册信息被Eureka服务器剔除。续约的处理逻辑与服务注册逻辑基本一致：首先更新自身状态，然后同步到其他Eureka的服务器节点。

　　　　对于Eureka服务器来说如果在默认的时间内(90s)，也就是连续3次没有收到客户端的心跳，则会将服务实例从所维护的服务注册表中剔除，以禁止流向该实例的流量。如果当Eureka服务器处于自我保护模式，则不会清除该服务实例信息。可以通过eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds来指定该时间：

　　　　　　eureka.instance.lease-renewalinterval-in-seconds=30

　　　　　　eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds=90

　　　　如果该值设置太大即使服务实例已经不存在，也可能会有流量路由到该服务实例导致服务调用失败；如果设置太小，很可能因为网络问题导致服务实例误判Eureka服务器从服务注册表中剔除。因此，上述两值不太建议修改。

　　3、服务下线与剔除

　　　　当服务实例关闭时，服务实例先向Eureka服务器发送服务下线请求。发送请求后该服务实例信息将从Eureka服务器的实例注册表中删除。

　　4、获取服务

　　　　Eureka客户端在启动时会从Eureka服务器中获取注册表信息，将其缓存在本地Eureka客户端会使用该信息查找相应的服务并进行调用。该注册列表信息定期（默认30s）从Eureka服务器进行同步。每次返回注册列表信息可能与Eureka客户端的缓存信息不同，由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，并对整个注册表及其中的每一个服务实例信息进行压缩，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格式进行通信。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。

　　那注册一个服务实例需要的时间究竟是多少呢？在实际进行微服务架构开发过程中，经常会遇到一个服务实例上线后需要很长一段时间才能被其他服务调用者获取和使用，并不能在微服务一上线就立即被获取到，这就是Eureka的机制造成的——在Eureka服务治理环境下，一个微服务上线有三个缓存处理和一个延迟处理，经过这些处理后才能被服务消费方获取并使用，它们分别是：

　　1）Eureka服务器对服务注册表进行缓存，默认时间为30s。所以即使一个服务实例刚刚注册成功，它也可能不会立即/eureka/apps端点的结果中出现。

　　2）Eureka客户端(服务消费方)对注册的服务信息进行缓存，默认时间为30s，也就是说客户端决定刷新本地缓存并发现其他新注册的实例可能需要30s。

　　3）Ribbon负载均衡会从Eureka客户端获取服务列表，并将负载均衡后的结果缓存30s，所以对于Eureka客户端同步过来的服务节点，可能也会需要30s之后才能被负载均衡使用。

　　4）服务实例(Eureka客户端)在启动时(不是启动完成)，不是立即向Eureka服务器注册，而是一个延迟时间(默认为40s)之后才向Eureka服务器注册。

　　具体实现可参考后续相关源码分析。