Eureka重点原理解析
前言
带着问题学习，事半功倍。本文将对如下几个问题进行总结说明：
1、EurekaServer端服务注册的流程和设计模式
2、Eureka服务续约的bug
3、EurekaClient的启动流程
4、client启动后是往一个server注册还是多个server遍历注册
5、EurekaServer的三级缓存
6、一个EurekaClient宕机后，其他EurekaClient最晚多长时间后才会不再往这个宕机的服务发起请求？
Eureka在Spring Cloud组件全家桶中，处于很核心的位置，从去年格林尼治版的更新说明中就能知道，更新日志截图如下，netflix的其他组件均进入维护状态，不再添加新特性，但Eureka不包括在内。个人观点，一方面Eureka的功能实现相对比较复杂，不好随便改动，再就是位置关键，改动后影响范围广。
下面进入正文。注：Spring Cloud版本Hoxton SR1，eureka-core 1.9.13
正文
一、EurekaServer端服务注册的流程和设计模式
服务端的入口类如下所示，不带s的类中是对单个服务/实例的操作，带s的是集合操作。服务注册入口在ApplicationResource中。
服务注册方法是ApplicationResource#addInstance，可以看到经过一些必要的判断后调用了注册方法，注意因为该请求是从客户端发起的，isReplication为空，所以register方法的第二个参数是false。
1 registry.register(info, "true".equals(isReplication)); 2 return Response.status(204).build(); // 204 to be backwards compatible 3 }
追踪进入PeerAwareInstanceRegistryImpl类的register方法，如下，该方法先调用了父类的注册方法，然后调的往其他服务扩散注册信息的方法replicateToPeers。
1 @Override 2 public void register(final InstanceInfo info, final boolean isReplication) { 3 int leaseDuration = Lease.DEFAULT_DURATION_IN_SECS; 4 if (info.getLeaseInfo() != null && info.getLeaseInfo().getDurationInSecs() > 0) { 5 leaseDuration = info.getLeaseInfo().getDurationInSecs(); 6 } 7 super.register(info, leaseDuration, isReplication); 8 replicateToPeers(Action.Register, info.getAppName(), info.getId(), info, null, isReplication); 9 }
继续跟进到父类AbstractInstanceRegistry，在父类的register方法中完成了对真实服务列表ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>> registry的维护 （方法太长就不贴出来了）。
至此完成了服务注册，共涉及到三个类：ApplicationResource、PeerAwareInstanceRegistryImpl、AbstractInstanceRegistry。前两个类的register方法都是做了一些自己的事情外加调用父类的register，一个典型的责任链模式应用，一个类只负责自己的事情，然后调用上一层的方法，如果需加一个功能，只需要在对应位置加一层继承关系即可，对原有功能无侵入。
二、Eureka服务续约的bug
打开Lease租债器类，看到renew方法和isExpired方法：
1 public void renew() { 2 lastUpdateTimestamp = System.currentTimeMillis() + duration; 3 4 }
1 public boolean isExpired(long additionalLeaseMs) { 2 return (evictionTimestamp > 0 || System.currentTimeMillis() > (lastUpdateTimestamp + duration + additionalLeaseMs)); 3 }
续约方法每次调用都将最后修改时间变为当前时间+有效期（默认90s），而判断是否失效的方法比较的是当前时间和最后修改时间+有效期，这就导致有效期加了两次，即一个服务过了两倍的有效期时间之后才会被服务端判定为到期。其实这个事情在isExpired方法的注释中可以看到说明：
1 /** 2 * Checks if the lease of a given {@link com.netflix.appinfo.InstanceInfo} has expired or not. 3 * 4 * Note that due to renew() doing the 'wrong" thing and setting lastUpdateTimestamp to +duration more than 5 * what it should be, the expiry will actually be 2 * duration. This is a minor bug and should only affect 6 * instances that ungracefully shutdown. Due to possible wide ranging impact to existing usage, this will 7 * not be fixed. 8 * 9 * @param additionalLeaseMs any additional lease time to add to the lease evaluation in ms. 10 */
三、EurekaClient的启动流程
Eureka客户端只需要引入依赖加上配置，便可以自动实现服务注册。客户端的功能主要包括三部分：启动时的服务注册、服务定时续约、服务列表缓存定时更新。
客户端启动的逻辑都在DiscoveryClient的构造方法中，com.netflix.discovery.DiscoveryClient#DiscoveryClient，方法代码太长，就不粘贴代码了，只描述下流程：
初始化两个ThreadPoolExecutor：服务续约和更新缓存；
从server拉取注册信息com.netflix.discovery.DiscoveryClient#fetchRegistry；
com.netflix.discovery.DiscoveryClient#register服务注册；
启动定时器。
四、client启动后是往一个server注册还是多个server遍历注册
客户端在执行register方法注册服务时，采用装饰器模式对httpClient进行处理，其中有一个是RetryableEurekaHttpClient，在该类的execute方法中对客户端配置文件中配置的serviceUrl进行了遍历，如果第一个注册请求处理成功了，则不再重试，否则遍历serviceUrl重试。具体可见com.netflix.discovery.shared.transport.decorator.RetryableEurekaHttpClient#execute方法。
五、EurekaServer的三级缓存
eureka的服务端为了提高服务列表维护和读取的一致性与可用性，对服务列表的查看设置了三级缓存，入口为com.netflix.eureka.resources.ApplicationsResource#getContainers。在该方法中调用了
ResponseCacheImpl#getGZIP方法获取缓存，如下：
1 public byte[] getGZIP(Key key) { 2 Value payload = getValue(key, shouldUseReadOnlyResponseCache); 3 if (payload == null) { 4 return null; 5 } 6 return payload.getGzipped(); 7 }
继续跟进getValue方法：
1 Value getValue(final Key key, boolean useReadOnlyCache) { 2 Value payload = null; 3 try { 4 if (useReadOnlyCache) { 5 final Value currentPayload = readOnlyCacheMap.get(key); 6 if (currentPayload != null) { 7 payload = currentPayload; 8 } else { 9 payload = readWriteCacheMap.get(key); 10 readOnlyCacheMap.put(key, payload); 11 } 12 } else { 13 payload = readWriteCacheMap.get(key); 14 } 15 } catch (Throwable t) { 16 logger.error("Cannot get value for key : {}", key, t); 17 } 18 return payload; 19 }
可以看到，这里有两个map：readOnlyCacheMap（只读缓存）、readWriteCacheMap（读写缓存），再加上AbstractInstanceRegistry#registry真实数据，总共三级map缓存。
它们使用的规则如下：只读缓存每隔30s定时从读写缓存中更新最新数据，读写缓存与真实数据是同步的，它的存在是为了减少对真实数据的读取。额外要注意，在eureka server中，读取操作用的写锁，而注册修改下线操作用的读锁。
通过三级缓存，Eureka在并发吞吐量的基础上做到了最大程度的数据一致性。这种设计思路值得学习。
六、一个EurekaClient宕机后，其他EurekaClient最晚多长时间后才会不再往这个宕机的服务发起请求？
先说下上面三级缓存场景可能产生的延迟：如果在服务端的真实服务列表中，一个服务已经被剔除了，此时最多过多长时间其他客户端才能得知到此消息？
客户端每隔30s去服务端拉取一次缓存 + 服务端只读缓存每30s同步一次读写缓存的数据，即最长需要60s后客户端才能得到最新的服务端列表数据。
再来看宕机的情况，即如果一个服务宕机，其他服务最多会经过多长时间才不会再往这个服务发送请求？
先看服务端，因为有上面第二项说的bug存在，默认服务端经过90s*2才会剔除该宕机服务，该剔除的定时器每60s执行一次，再加上上面说的客户端更新缓存的60s延迟，再加上ribbon的60s缓存，所以总计是：
90*2 + 60 + 60 + 60 = 360s，即最长可能需要6分钟。
小结
Eureka的定时器真TM多。。。
