深入理解Eureka之源碼解析

轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處:
http://blog.csdn.net/forezp/article/details/73017664
本文出自方志朋的博客

Eureka的一些概念

  • Register:服務(wù)注冊
    當(dāng)Eureka客戶端向Eureka Server注冊時(shí),它提供自身的元數(shù)據(jù),比如IP地址、端口,運(yùn)行狀況指示符URL,主頁等。

  • Renew:服務(wù)續(xù)約
    Eureka客戶會(huì)每隔30秒發(fā)送一次心跳來續(xù)約。 通過續(xù)約來告知Eureka Server該Eureka客戶仍然存在,沒有出現(xiàn)問題。 正常情況下,如果Eureka Server在90秒沒有收到Eureka客戶的續(xù)約,它會(huì)將實(shí)例從其注冊表中刪除。 建議不要更改續(xù)約間隔。

  • Fetch Registries:獲取注冊列表信息
    Eureka客戶端從服務(wù)器獲取注冊表信息,并將其緩存在本地??蛻舳藭?huì)使用該信息查找其他服務(wù),從而進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用。該注冊列表信息定期(每30秒鐘)更新一次。每次返回注冊列表信息可能與Eureka客戶端的緩存信息不同, Eureka客戶端自動(dòng)處理。如果由于某種原因?qū)е伦粤斜硇畔⒉荒芗皶r(shí)匹配,Eureka客戶端則會(huì)重新獲取整個(gè)注冊表信息。 Eureka服務(wù)器緩存注冊列表信息,整個(gè)注冊表以及每個(gè)應(yīng)用程序的信息進(jìn)行了壓縮,壓縮內(nèi)容和沒有壓縮的內(nèi)容完全相同。Eureka客戶端和Eureka 服務(wù)器可以使用JSON / XML格式進(jìn)行通訊。在默認(rèn)的情況下Eureka客戶端使用壓縮JSON格式來獲取注冊列表的信息。

  • Cancel:服務(wù)下線
    Eureka客戶端在程序關(guān)閉時(shí)向Eureka服務(wù)器發(fā)送取消請求。 發(fā)送請求后,該客戶端實(shí)例信息將從服務(wù)器的實(shí)例注冊表中刪除。該下線請求不會(huì)自動(dòng)完成,它需要調(diào)用以下內(nèi)容:
    DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent();

  • Eviction 服務(wù)剔除
    在默認(rèn)的情況下,當(dāng)Eureka客戶端連續(xù)90秒沒有向Eureka服務(wù)器發(fā)送服務(wù)續(xù)約,即心跳,Eureka服務(wù)器會(huì)將該服務(wù)實(shí)例從服務(wù)注冊列表刪除,即服務(wù)剔除。

Eureka的高可用架構(gòu)

如圖為Eureka的高級架構(gòu)圖,該圖片來自于Eureka開源代碼的文檔,地址為https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-at-a-glance 。

Eureka的高級架構(gòu)圖
Eureka的高級架構(gòu)圖

從圖可以看出在這個(gè)體系中,有2個(gè)角色,即Eureka Server和Eureka Client。而Eureka Client又分為Applicaton Service和Application Client,即服務(wù)提供者何服務(wù)消費(fèi)者。 每個(gè)區(qū)域有一個(gè)Eureka集群,并且每個(gè)區(qū)域至少有一個(gè)eureka服務(wù)器可以處理區(qū)域故障,以防服務(wù)器癱瘓。

Eureka Client向Eureka Serve注冊,并將自己的一些客戶端信息發(fā)送Eureka Serve。然后,Eureka Client通過向Eureka Serve發(fā)送心跳(每30秒)來續(xù)約服務(wù)的。 如果客戶端持續(xù)不能續(xù)約,那么,它將在大約90秒內(nèi)從服務(wù)器注冊表中刪除。 注冊信息和續(xù)訂被復(fù)制到集群中的Eureka Serve所有節(jié)點(diǎn)。 來自任何區(qū)域的Eureka Client都可以查找注冊表信息(每30秒發(fā)生一次)。根據(jù)這些注冊表信息,Application Client可以遠(yuǎn)程調(diào)用Applicaton Service來消費(fèi)服務(wù)。

Register服務(wù)注冊

服務(wù)注冊,即Eureka Client向Eureka Server提交自己的服務(wù)信息,包括IP地址、端口、service ID等信息。如果Eureka Client沒有寫service ID,則默認(rèn)為 ${spring.application.name}。

服務(wù)注冊其實(shí)很簡單,在Eureka Client啟動(dòng)的時(shí)候,將自身的服務(wù)的信息發(fā)送到Eureka Server。現(xiàn)在來簡單的閱讀下源碼。在Maven的依賴包下,找到eureka-client-1.6.2.jar包。在com.netflix.discovery包下有個(gè)DiscoveryClient類,該類包含了Eureka Client向Eureka Server的相關(guān)方法。其中DiscoveryClient實(shí)現(xiàn)了EurekaClient接口,并且它是一個(gè)單例模式,而EurekaClient繼承了LookupService接口。它們之間的關(guān)系如圖所示。

這里寫圖片描述

在DiscoveryClient類有一個(gè)服務(wù)注冊的方法register(),該方法是通過Http請求向Eureka Client注冊。其代碼如下:

boolean register() throws Throwable {
        logger.info(PREFIX + appPathIdentifier + ": registering service...");
        EurekaHttpResponse<Void> httpResponse;
        try {
            httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.register(instanceInfo);
        } catch (Exception e) {
            logger.warn("{} - registration failed {}", PREFIX + appPathIdentifier, e.getMessage(), e);
            throw e;
        }
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("{} - registration status: {}", PREFIX + appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
        }
        return httpResponse.getStatusCode() == 204;
    }

在DiscoveryClient類繼續(xù)追蹤register()方法,它被InstanceInfoReplicator 類的run()方法調(diào)用,其中InstanceInfoReplicator實(shí)現(xiàn)了Runnable接口,run()方法代碼如下:

 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 info replicator", t);
        } finally {
            Future next = scheduler.schedule(this, replicationIntervalSeconds, TimeUnit.SECONDS);
            scheduledPeriodicRef.set(next);
        }
    }

而InstanceInfoReplicator類是在DiscoveryClient初始化過程中使用的,其中有一個(gè)initScheduledTasks()方法。該方法主要開啟了獲取服務(wù)注冊列表的信息,如果需要向Eureka Server注冊,則開啟注冊,同時(shí)開啟了定時(shí)向Eureka Server服務(wù)續(xù)約的定時(shí)任務(wù),具體代碼如下:

private void initScheduledTasks() {
       ...//省略了任務(wù)調(diào)度獲取注冊列表的代碼
        if (clientConfig.shouldRegisterWithEureka()) {
         ... 
            // Heartbeat timer
            scheduler.schedule(
                    new TimedSupervisorTask(
                            "heartbeat",
                            scheduler,
                            heartbeatExecutor,
                            renewalIntervalInSecs,
                            TimeUnit.SECONDS,
                            expBackOffBound,
                            new HeartbeatThread()
                    ),
                    renewalIntervalInSecs, TimeUnit.SECONDS);

            // InstanceInfo replicator
            instanceInfoReplicator = new InstanceInfoReplicator(
                    this,
                    instanceInfo,
                    clientConfig.getInstanceInfoReplicationIntervalSeconds(),
                    2); // burstSize

            statusChangeListener = new ApplicationInfoManager.StatusChangeListener() {
                @Override
                public String getId() {
                    return "statusChangeListener";
                }

                @Override
                public void notify(StatusChangeEvent statusChangeEvent) {
                 
                    instanceInfoReplicator.onDemandUpdate();
                }
            };
          ...
    }

然后在來看Eureka server端的代碼,在Maven的eureka-core:1.6.2的jar包下。打開com.netflix.eureka包,很輕松的就發(fā)現(xiàn)了又一個(gè)EurekaBootStrap的類,BootStrapContext具有最先初始化的權(quán)限,所以先看這個(gè)類。

protected void initEurekaServerContext() throws Exception {
 
 ...//省略代碼
   PeerAwareInstanceRegistry registry;
        if (isAws(applicationInfoManager.getInfo())) {
           ...//省略代碼,如果是AWS的代碼
        } else {
            registry = new PeerAwareInstanceRegistryImpl(
                    eurekaServerConfig,
                    eurekaClient.getEurekaClientConfig(),
                    serverCodecs,
                    eurekaClient
            );
        }

        PeerEurekaNodes peerEurekaNodes = getPeerEurekaNodes(
                registry,
                eurekaServerConfig,
                eurekaClient.getEurekaClientConfig(),
                serverCodecs,
                applicationInfoManager
        );
 }

其中PeerAwareInstanceRegistryImpl和PeerEurekaNodes兩個(gè)類看其命名,應(yīng)該和服務(wù)注冊以及Eureka Server高可用有關(guān)。先追蹤PeerAwareInstanceRegistryImpl類,在該類有個(gè)register()方法,該方法提供了注冊,并且將注冊后信息同步到其他的Eureka Server服務(wù)。代碼如下:

public void register(final InstanceInfo info, final boolean isReplication) {
        int leaseDuration = Lease.DEFAULT_DURATION_IN_SECS;
        if (info.getLeaseInfo() != null && info.getLeaseInfo().getDurationInSecs() > 0) {
            leaseDuration = info.getLeaseInfo().getDurationInSecs();
        }
        super.register(info, leaseDuration, isReplication);
        replicateToPeers(Action.Register, info.getAppName(), info.getId(), info, null, isReplication);
    }

其中 super.register(info, leaseDuration, isReplication)方法,點(diǎn)擊進(jìn)去到子類AbstractInstanceRegistry可以發(fā)現(xiàn)更多細(xì)節(jié),其中注冊列表的信息被保存在一個(gè)Map中。replicateToPeers()方法,即同步到其他Eureka Server的其他Peers節(jié)點(diǎn),追蹤代碼,發(fā)現(xiàn)它會(huì)遍歷循環(huán)向所有的Peers節(jié)點(diǎn)注冊,最終執(zhí)行類PeerEurekaNodes的register()方法,該方法通過執(zhí)行一個(gè)任務(wù)向其他節(jié)點(diǎn)同步該注冊信息,代碼如下:

  public void register(final InstanceInfo info) throws Exception {
        long expiryTime = System.currentTimeMillis() + getLeaseRenewalOf(info);
        batchingDispatcher.process(
                taskId("register", info),
                new InstanceReplicationTask(targetHost, Action.Register, info, null, true) {
                    public EurekaHttpResponse<Void> execute() {
                        return replicationClient.register(info);
                    }
                },
                expiryTime
        );
    }

經(jīng)過一系列的源碼追蹤,可以發(fā)現(xiàn)PeerAwareInstanceRegistryImpl的register()方法實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的注冊,并且向其他Eureka Server的Peer節(jié)點(diǎn)同步了該注冊信息,那么register()方法被誰調(diào)用了呢?之前在Eureka Client的分析可以知道,Eureka Client是通過 http來向Eureka Server注冊的,那么Eureka Server肯定會(huì)提供一個(gè)注冊的接口給Eureka Client調(diào)用,那么PeerAwareInstanceRegistryImpl的register()方法肯定最終會(huì)被暴露的Http接口所調(diào)用。在Idea開發(fā)工具,按住alt+鼠標(biāo)左鍵,可以很快定位到ApplicationResource類的addInstance ()方法,即服務(wù)注冊的接口,其代碼如下:


@POST
    @Consumes({"application/json", "application/xml"})
    public Response addInstance(InstanceInfo info,
                                @HeaderParam(PeerEurekaNode.HEADER_REPLICATION) String isReplication) {
       
    ...//省略代碼                 
               registry.register(info, "true".equals(isReplication));
        return Response.status(204).build();  // 204 to be backwards compatible
    }

Renew服務(wù)續(xù)約

服務(wù)續(xù)約和服務(wù)注冊非常類似,通過之前的分析可以知道,服務(wù)注冊在Eureka Client程序啟動(dòng)之后開啟,并同時(shí)開啟服務(wù)續(xù)約的定時(shí)任務(wù)。在eureka-client-1.6.2.jar的DiscoveryClient的類下有renew()方法,其代碼如下:

  /**
     * Renew with the eureka service by making the appropriate REST call
     */
    boolean renew() {
        EurekaHttpResponse<InstanceInfo> httpResponse;
        try {
            httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.sendHeartBeat(instanceInfo.getAppName(), instanceInfo.getId(), instanceInfo, null);
            logger.debug("{} - Heartbeat status: {}", PREFIX + appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
            if (httpResponse.getStatusCode() == 404) {
                REREGISTER_COUNTER.increment();
                logger.info("{} - Re-registering apps/{}", PREFIX + appPathIdentifier, instanceInfo.getAppName());
                return register();
            }
            return httpResponse.getStatusCode() == 200;
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("{} - was unable to send heartbeat!", PREFIX + appPathIdentifier, e);
            return false;
        }
    }

另外服務(wù)端的續(xù)約接口在eureka-core:1.6.2.jar的 com.netflix.eureka包下的InstanceResource類下,接口方法為renewLease(),它是REST接口。為了減少類篇幅,省略了大部分代碼的展示。其中有個(gè)registry.renew()方法,即服務(wù)續(xù)約,代碼如下:

@PUT
public Response renewLease(...參數(shù)省略){
     ...  代碼省略
    boolean isSuccess=registry.renew(app.getName(),id, isFromReplicaNode);
       ...  代碼省略
 }

讀者可以跟蹤registry.renew的代碼一直深入研究。在這里就不再多講述。另外服務(wù)續(xù)約有2個(gè)參數(shù)是可以配置,即Eureka Client發(fā)送續(xù)約心跳的時(shí)間參數(shù)和Eureka Server在多長時(shí)間內(nèi)沒有收到心跳將實(shí)例剔除的時(shí)間參數(shù),在默認(rèn)的情況下這兩個(gè)參數(shù)分別為30秒和90秒,官方給的建議是不要修改,如果有特殊要求還是可以調(diào)整的,只需要分別在Eureka Client和Eureka Server修改以下參數(shù):

eureka.instance.leaseRenewalIntervalInSeconds
eureka.instance.leaseExpirationDurationInSeconds

最后,服務(wù)注冊列表的獲取、服務(wù)下線和服務(wù)剔除就不在這里進(jìn)行源碼跟蹤解讀,因?yàn)楹头?wù)注冊和續(xù)約類似,有興趣的朋友可以自己看下源碼,深入理解??偟膩碚f,通過讀源碼,可以發(fā)現(xiàn),整體架構(gòu)與前面小節(jié)的eureka 的高可用架構(gòu)圖完全一致。

Eureka Client注冊一個(gè)實(shí)例為什么這么慢

  • Eureka Client一啟動(dòng)(不是啟動(dòng)完成),不是立即向Eureka Server注冊,它有一個(gè)延遲向服務(wù)端注冊的時(shí)間,通過跟蹤源碼,可以發(fā)現(xiàn)默認(rèn)的延遲時(shí)間為40秒,源碼在eureka-client-1.6.2.jar的DefaultEurekaClientConfig類下,代碼如下:
public int getInitialInstanceInfoReplicationIntervalSeconds() {
    return configInstance.getIntProperty(
        namespace + INITIAL_REGISTRATION_REPLICATION_DELAY_KEY, 40).get();
 }
  • Eureka Server的響應(yīng)緩存
    Eureka Server維護(hù)每30秒更新的響應(yīng)緩存,可通過更改配置eureka.server.responseCacheUpdateIntervalMs來修改。 所以即使實(shí)例剛剛注冊,它也不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)用/ eureka / apps REST端點(diǎn)的結(jié)果中。

  • Eureka Server刷新緩存
    Eureka客戶端保留注冊表信息的緩存。 該緩存每30秒更新一次(如前所述)。 因 此,客戶端決定刷新其本地緩存并發(fā)現(xiàn)其他新注冊的實(shí)例可能需要30秒。

  • LoadBalancer Refresh
    Ribbon的負(fù)載平衡器從本地的Eureka Client獲取服務(wù)注冊列表信息。Ribbon本身還維護(hù)本地緩存,以避免為每個(gè)請求調(diào)用本地客戶端。 此緩存每30秒刷新一次(可由ribbon.ServerListRefreshInterval配置)。 所以,可能需要30多秒才能使用新注冊的實(shí)例。

綜上幾個(gè)因素,一個(gè)新注冊的實(shí)例,特別是啟動(dòng)較快的實(shí)例(默認(rèn)延遲40秒注冊),不能馬上被Eureka Server發(fā)現(xiàn)。另外,剛注冊的Eureka Client也不能立即被其他服務(wù)調(diào)用,因?yàn)檎{(diào)用方因?yàn)楦鞣N緩存沒有及時(shí)的獲取到新的注冊列表。

Eureka 的自我保護(hù)模式

當(dāng)一個(gè)新的Eureka Server出現(xiàn)時(shí),它嘗試從相鄰節(jié)點(diǎn)獲取所有實(shí)例注冊表信息。如果從Peer節(jié)點(diǎn)獲取信息時(shí)出現(xiàn)問題,Eureka Serve會(huì)嘗試其他的Peer節(jié)點(diǎn)。如果服務(wù)器能夠成功獲取所有實(shí)例,則根據(jù)該信息設(shè)置應(yīng)該接收的更新閾值。如果有任何時(shí)間,Eureka Serve接收到的續(xù)約低于為該值配置的百分比(默認(rèn)為15分鐘內(nèi)低于85%),則服務(wù)器開啟自我保護(hù)模式,即不再剔除注冊列表的信息。

這樣做的好處就是,如果是Eureka Server自身的網(wǎng)絡(luò)問題,導(dǎo)致Eureka Client的續(xù)約不上,Eureka Client的注冊列表信息不再被刪除,也就是Eureka Client還可以被其他服務(wù)消費(fèi)。

參考資料

http://cloud.spring.io/spring-cloud-static/Dalston.RELEASE/#netflix-eureka-client-starter

https://github.com/Netflix/eureka/wiki

https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Understanding-Eureka-Peer-to-Peer-Communication

http://xujin.org/sc/sc-eureka-register/

http://blog.abhijitsarkar.org/technical/netflix-eureka/

http://nobodyiam.com/2016/06/25/dive-into-eureka/

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