微服务中的服务发现与注册中心

在微服务架构中，服务实例的数量可能随着流量负载自动扩展或缩减，因此服务之间如何高效地进行通信成为一个重要问题。本篇博客将介绍服务发现的概念，并结合 Consul 和 自定义注册中心 进行实践，帮助开发者在微服务架构下高效管理服务通信。

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1. 什么是服务发现？

服务发现是指微服务架构中，服务实例能够被其他服务动态定位的机制。在单体应用中，服务通常运行在固定的 IP 地址和端口上，而在微服务架构中，由于容器化和自动扩展，服务的 IP 和端口可能是动态的，导致传统的静态配置方法不再适用。

服务发现主要分为两种模式：

1. 客户端服务发现（Client-side Service Discovery）：客户端直接查询服务注册中心，获取可用的服务实例列表。

2. 服务器端服务发现（Server-side Service Discovery）：请求先经过负载均衡器或 API 网关，由它负责查询服务实例并转发请求。

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2. DNS 作为服务发现方案

DNS（域名系统）是最基础的服务发现机制，它将域名解析为服务器 IP 地址，并可以结合负载均衡来管理多个实例。

DNS 的优势

• 适用于已有基础设施，不需要额外的服务发现组件。

• 广泛兼容各类客户端和服务端技术。

DNS 的局限性

• 更新不够及时：DNS 记录的缓存（TTL）可能导致客户端继续使用失效的 IP 地址。

• 负载均衡策略有限：默认的 DNS 轮询策略无法动态适应服务状态变化。

解决方案：使用 Consul 作为动态 DNS 解析服务，提供服务注册与发现功能。

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3. 通过 Consul 进行服务发现

Consul 是 HashiCorp 开源的一款服务发现与健康检查工具，它支持 DNS 解析和 REST API 查询，能自动感知服务的健康状态。

(1) 启动 Consul

首先，我们需要运行 Consul 作为服务发现中心：

consul agent -dev

然后打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8500，查看 Consul 控制台。

(2) 注册服务到 Consul

创建 loginService.js，作为待注册的微服务。

const express = require('express');
const app = express();app.get('/health', (req, res) => {res.status(200).send('OK');
});app.listen(3000, () => {console.log('loginService 运行在 http://127.0.0.1:3000');
});

然后创建 loginServiceRegister.js，将 loginService 注册到 Consul：

const consul = require('consul')({ host: '127.0.0.1', port: 8500 });const serviceId = 'login-service-3000';consul.agent.service.register({id: serviceId,name: 'loginService',address: '127.0.0.1',port: 3000,check: {http: 'http://127.0.0.1:3000/health',interval: '10s'}
}, (err) => {if (err) {console.error('服务注册失败:', err);} else {console.log('loginService 注册成功');}
});

运行：

node loginService.js
node loginServiceRegister.js

可以在 Consul 控制台 http://127.0.0.1:8500 查看注册的服务。

(3) 服务健康检查

在 Consul 中，健康检查是服务发现的重要部分。健康检查的作用包括：

• 确保服务正常运行。

• 发现故障时自动从可用实例列表中移除该服务。

当 loginService 停止时，Consul 控制台会标记它为 critical，并在恢复运行后自动恢复 healthy 状态。

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4. 自定义注册中心实现

除了使用 Consul 作为注册中心，我们还可以手动实现一个轻量级的服务注册中心，适用于不需要完整 Consul 功能的项目。

(1) 目录结构

microservices/├── registry-service/  # 服务注册中心├── catalog-service/   # 目录服务├── shopper-service/   # 购物者前端

(2) 搭建注册中心

1. 初始化注册中心项目：

mkdir registry-service && cd registry-service
npm init -y
npm install express axios

1. 创建 registry-service/index.js，提供服务注册 API：

const express = require('express');
const app = express();
app.use(express.json());let services = {};app.post('/register', (req, res) => {const { name, version, ip, port } = req.body;const serviceKey = `${name}-${version}`;services[serviceKey] = { ip, port, lastUpdated: Date.now() };console.log(`已注册: ${serviceKey} -> ${ip}:${port}`);res.send({ message: '服务注册成功' });
});app.get('/discover/:name/:version', (req, res) => {const serviceKey = `${req.params.name}-${req.params.version}`;res.send(services[serviceKey] || {});
});setInterval(() => {const now = Date.now();for (const key in services) {if (services[key].lastUpdated < now - 60000) {delete services[key];console.log(`移除过期服务: ${key}`);}}
}, 60000);app.listen(4000, () => console.log('注册中心运行在 http://127.0.0.1:4000'));

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5. 总结

本篇博客介绍了服务发现的基本概念，并分别使用 Consul 和自定义注册中心 进行了实现，同时增加了健康检查和过期服务清理功能。希望能帮助你在微服务架构中更好地管理服务注册与发现！🚀