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SpringCloud(二)--SpringCloud服务注册与发现

news 2025/9/26 11:26:55

一. 引言

前文简单介绍了SpringCloud的基本简介与特征，接下来介绍每个组成部分的功能以及经常使用的中间件。本文仅为学习所用，联系侵删。

二. SpringCloud概述

2.1 定义

Spring Cloud是一系列框架的有序集合，它巧妙地利用了Spring Boot的开发便利性来简化分布式系统基础设施的开发。在微服务架构中，许多复杂且繁琐的分布式系统问题，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、熔断机制以及数据监控等，通过Spring Cloud都可以以Spring Boot的开发风格进行快速实现，并做到一键启动和部署。这使得开发者能够更专注于业务逻辑的实现，而无需在底层技术上花费过多精力。

三. SpringCloud核心组件与原理

3.1 服务注册与发现

3.1.1概念

在微服务架构中，服务注册与发现是确保服务间正常通信的关键环节。服务提供者启动时，会将自己的网络地址、端口号等信息注册到注册中心，如Eureka、Consul或Zookeeper等。这些注册中心负责存储和维护服务的注册信息，并提供服务发现的功能。服务消费者通过注册中心查询所需服务的信息，包括服务的地址和端口等，从而实现服务的动态发现。

服务注册与发现机制的实现，使得微服务架构中的服务能够动态地加入和退出系统，无需手动配置服务间的依赖关系。这大大提高了系统的可扩展性和可维护性。

3.1.2 常用中间件

服务注册与发现通常通过Eureka，Zookeeper，Consul，Nacos等来实现。服务提供者将自己的信息注册到对应的服务端上，服务消费者从对应的服务端获取服务提供者的信息。

3.1.2.1 Eureka

Eureka是由Netflix开发并开源的服务发现框架，它主要用于定位运行在AWS域中的中间层服务，实现负载均衡和中间层服务故障转移。Spring Cloud将其集成在其子项目spring-cloud-netflix中，以实现Spring Cloud的服务发现功能。Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client。

Eureka的主要功能和特点包括：

服务注册与发现：服务提供者在启动时向Eureka Server注册自己的信息，Eureka Server保存这些信息。服务消费者可以通过Eureka Server查询服务提供者的信息，实现动态服务发现。
客户端负载均衡：Eureka集成了Ribbon实现客户端负载均衡，减少服务间的耦合。
故障转移：Eureka可以发现服务的可用性，并在服务不可用时进行故障转移，保证系统的高可用性。
可扩展性：支持多种服务注册和发现策略，支持集群部署。
健康检查：Eureka有一个检测心跳的功能，服务提供者每30秒向Eureka Server发送心跳请求，报告健康状态。如果超时则会剔除掉这个服务的信息。
自我保护模式：Eureka Server提供了自我保护机制，当Eureka Server在短时间内丢失过多心跳时，会进入自我保护模式，不再剔除任何服务实例，以避免因网络问题导致的服务不可用。
心跳机制：服务提供方与Eureka之间通过“心跳”机制进行监控，当某个服务提供方出现问题，Eureka自然会把它从服务列表中剔除，这就实现了服务的自动注册、发现、状态监控。
集群部署：Eureka Server可以构建集群，不同Eureka Server之间会进行服务信息同步，用来保证服务信息的一致性。

Eureka是微服务架构中服务注册与发现的重要组件，它通过简化服务间的通信，提高了系统的可扩展性和可维护性。尽管Eureka 2.0已经停止维护，但它仍然被许多公司的微服务系统所使用。

服务提供者注册代码示例：

@SpringBootApplication  
@EnableEurekaClient  
public class ServiceProviderApplication {  public static void main(String[] args) {  SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);  }  
}  // application.yml配置Eureka Server地址  
eureka:  client:  serviceUrl:  defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

服务消费者发现代码示例：

@RestController  
public class ServiceConsumerController {  @Autowired  private DiscoveryClient discoveryClient;  @GetMapping("/services")  public List<String> getServices() {  return discoveryClient.getServices();  }  
}  // application.yml配置Eureka Server地址  
eureka:  client:  serviceUrl:  defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

3.1.2.2 Nacos

Nacos的功能与特点

Nacos是一个开源的动态服务发现、配置管理和服务管理平台，主要用于构建云原生应用。以下是Nacos的一些核心功能和特点：

服务发现与管理：
- Nacos支持基于DNS或RPC的服务发现，允许跨语言和跨平台的服务注册，并且客户端能够自动发现新注册的服务。
- 提供对服务实例的健康状况监控，支持多种协议（如HTTP, TCP）的心跳检测，确保只有健康的实例参与服务调用。
- 允许为每个服务实例附加额外的信息，如权重、版本等。
动态配置服务：
- 提供集中化的配置管理，支持实时更新并推送到所有订阅的客户端。
- 支持多环境配置，可以针对不同的环境（开发、测试、生产）设置不同的配置值。
- 配置热更新，即配置发生变化时，不需要重启服务即可生效，实现无缝的配置更新。
DNS服务：
- 支持将服务名称解析为实际的IP地址，适用于微服务架构下的服务间通信。
- 提供灵活的路由策略，可以根据需要设置负载均衡策略和其他路由规则。
API和SDK支持：
- 提供Java、Python、Go等多种语言的客户端库，方便不同技术栈的应用集成Nacos。
- 通过RESTful风格的API，用户可以直接操作Nacos中的数据和服务。
可视化控制台：
- 提供了一个Web控制台，便于管理员查看集群状态、管理服务实例、修改配置等。
- 支持基于角色的访问控制（RBAC），可以精细控制用户的访问权限。
高可用性：
- 支持在多个节点上部署以形成集群，保证系统的高可用性和容错能力。
- 使用数据库或磁盘文件存储关键数据，即使服务器宕机也能恢复服务状态。
其他特性：
- 与Spring Cloud生态系统良好集成，同时也支持其他主流的微服务框架。
- 支持SSL/TLS加密传输，保护敏感信息的安全。

Nacos的这些功能使其成为构建微服务架构中不可或缺的一部分，特别是在大规模分布式系统中，它可以极大地简化服务治理和配置管理工作。

一句话概括就是Nacos = SpringCloud注册中心 + SpringCloud配置中心

Nacos配置示例

服务提供者配置（application.yml）:

server:port: 8070
spring:application:name: nacos-providercloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848 # Nacos服务地址

服务消费者配置（application.yml）:

server:port: 8071
spring:application:name: nacos-consumercloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848 # Nacos服务地址

启动类注解:

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient //开启服务注册发现功能
public class NacosProviderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(NacosProviderApplication.class, args);}
}

详情参考：https://blog.csdn.net/wuesr/article/details/119032757

3.1.2.3 Zookeeper

Zookeeper功能与特点

Zookeeper是一个开源的分布式协调服务，由Apache基金会维护。它最初是作为Hadoop和Hbase的一个组件开发的，用于管理集群中的配置信息、命名服务、分布式同步和群组服务等。以下是Zookeeper的一些关键特点：

数据模型：Zookeeper提供了一个树状的层次化命名空间，称为ZNode，类似于文件系统。每个ZNode都可以存储数据，但有1MB的数据大小限制。
通知机制：客户端可以对特定的ZNode设置Watcher，当ZNode发生变化时，客户端会收到通知，从而可以做出相应的业务调整。
一致性：Zookeeper保证了全局数据的一致性，即所有服务器保存的数据副本都是相同的。
顺序性：Zookeeper中的更新请求是顺序进行的，来自同一个客户端的更新请求会按照发送顺序依次执行。
原子性：数据更新是原子性的，要么成功，要么失败。
实时性：在一定时间范围内，客户端能够读取到最新的数据。

Zookeeper广泛应用于分布式系统中，用于实现数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master选举、分布式锁和分布式队列等功能。

Zookeeper配置示例

Maven依赖:

<!-- zookeeper支持 -->
<dependency><groupId>org.apache.zookeeper</groupId><artifactId>zookeeper</artifactId><version>3.6.4</version>
</dependency>
<!-- curator-recipes -->
<dependency><groupId>org.apache.curator</groupId><artifactId>curator-recipes</artifactId><version>5.5.0</version>
</dependency>
<!-- curator-framework -->
<dependency><groupId>org.apache.curator</groupId><artifactId>curator-framework</artifactId><version>5.5.0</version>
</dependency>

连接Zookeeper客户端:

RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 5);
CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("ip:port",1000,60*1000,retryPolicy);
client.start();

详情参考：(https://blog.csdn.net/weixin_64105389/article/details/134180897)

3.1.2.4 Consul

Consul是由HashiCorp开发的开源工具，用于实现分布式系统的服务发现和配置。Consul的特点包括：

服务发现：Consul通过DNS或HTTP接口简化了服务的注册和发现过程，允许外部服务同样注册。
健康检查：Consul集成了健康检查功能，可以快速告警集群中的操作问题，并防止服务转发到故障的服务上。
键/值存储：Consul提供了一个动态配置存储系统，通过简单的HTTP接口可以在任何地方操作。
多数据中心支持：Consul无需复杂配置即可支持任意数量的数据中心。
安全性：Consul提供了ACL（访问控制列表）和TLS加密，以确保服务间通信的安全。

Consul的架构由服务器（SERVER）和客户端（CLIENT）节点组成，所有服务都可以注册到这些节点上，实现服务注册信息的共享。Consul的设计目标是对DevOps社区和应用程序开发人员友好，适合现代化、弹性基础架构的需求。

Consul配置示例

Maven依赖

首先，你需要在你的pom.xml文件中添加Consul客户端的依赖。这里使用的是consul-api和consul-session客户端库。

xml

<dependencies><!-- Consul API --><dependency><groupId>com.orbitz.consul</groupId><artifactId>consul-client</artifactId><version>1.4.2</version></dependency><!-- Consul Session --><dependency><groupId>com.orbitz.consul</groupId><artifactId>consul-session</artifactId><version>1.4.2</version></dependency>
</dependencies>

服务注册

import com.orbitz.consul.Consul;
import com.orbitz.consul.model.agent.ImmutableRegistration;
import com.orbitz.consul.model.agent.Registration;public class ConsulServiceRegistration {public static void main(String[] args) {// 创建Consul实例，连接到本地Consul代理Consul consul = Consul.builder().build();// 构建服务注册信息Registration registration = ImmutableRegistration.	builder().id("service-id") // 服务ID.name("my-service") // 服务名称.address("127.0.0.1") // 服务地址.port(8080) // 服务端口.check(Registration.RegCheck.http("http://127.0.0.1:8080/health", "10s")) // 健康检查.build();// 注册服务consul.agentClient().register(registration);System.out.println("Service registered with Consul");}
}

服务注销

import com.orbitz.consul.Consul;
import com.orbitz.consul.model.agent.Deregistration;public class ConsulServiceDeregistration {public static void main(String[] args) {// 创建Consul实例，连接到本地Consul代理Consul consul = Consul.builder().build();// 构建服务注销信息Deregistration deregistration = Deregistration.builder().id("service-id") // 服务ID.build();// 注销服务consul.agentClient().deregister(deregistration);System.out.println("Service deregistered from Consul");}
}

服务发现

import com.orbitz.consul.Consul;
import com.orbitz.consul.model.catalog.CatalogService;import java.util.List;public class ConsulServiceDiscovery {public static void main(String[] args) {// 创建Consul实例，连接到本地Consul代理Consul consul = Consul.builder().build();// 获取所有服务List<CatalogService> services = consul.catalogClient().getServices().getResponse();// 打印服务名称for (CatalogService service : services) {System.out.println(service.getServiceName());}}
}

3.1.2.5 总结

参考资料：

eureka、consul、nacos三大产品对比 - ☆野生架构师☆ - 博客园

).getServices().getResponse();

    // 打印服务名称for (CatalogService service : services) {System.out.println(service.getServiceName());}
}

}


#### 3.1.2.5 总结[外链图片转存中...(img-7K64nSwU-1735826422036)]参考资料：[eureka、consul、nacos三大产品对比 - ☆野生架构师☆ - 博客园](https://www.cnblogs.com/shumtn/p/13391470.html)