我们以现实业务为例,某超市会员线上购物送等额积分,此积分在下次购物时可抵用现金,其中涉及订单服务、会员服务、积分服务等多个微服务模块。

在以往单实例情况下,服务间通常采用点对点通信,即采用 IP+端口+接口的形式直接调用。但考虑避免单点负载压力过大以及高可用的性能要求,通常会部署多实例节点保障系统的性能,但增加多实例后,调用方该如何选择哪个服务提供者进行处理呢?还有当服务提供者出现故障后,如何将后续请求转移到其他可用实例上呢?面对这些问题,微服务架构必须要引入注册中心对所有服务实例统一注册管理、有组织地进行健康检查来保障服务的可用性。

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在 Spring Cloud Alibaba 生态中,由 Nacos 中间件承担注册中心职责,需要独立部署。

如何实现一个注册中心

对于如何实现注册中心这个问题,首先将服务之间是如何交互的模型抽象出来,我们结合实际的案例来说明这个问题,以商品服务为例:

  1. 当我们搜索商品的时候商品服务就是提供者;
  2. 当我们查询商品详情的时候即服务的提供者又是服务的消费者,消费是订单、库存等服务;由此我们需要引入的三个角色就是: 中间层 (注册中心)、生产者、消费者,如下图:


为什么需要注册中心 - 图2整体的执行流程如下:

  1. 在服务启动时,服务提供者通过内部的注册中心客户端应用自动将自身服务注册到注册中心,包含主机地址、服务名称等等信息;
  2. 在服务启动或者发生变更的时候,服务消费者的注册中心客户端程序则可以从注册中心中获取那些已经注册的服务实例信息或者移除已下线的服务;

上图还多一个设计缓存本地路由,缓存本地路由是为了提高服务路由的效率容错性 ,服务消费者可以配备缓存机制以加速服务路由。更重要的是,当服务注册中心不可用时,服务消费者可以利用本地缓存路由实现对现有服务的可靠调用。

在整个执行的过程中,其中有点有一点是比较难的,就是服务消费者如何及时知道服务的生产者如何及时变更的,这个问题也是经典的生产者消费者的问题,解决的方式有两种:

  1. 发布 - 订阅模式 :服务消费者能够实时监控服务更新状态,通常采用监听器以及回调机制,经典的案例就是Zookeeper
    为什么需要注册中心 - 图3
  2. 主动拉取策略 :服务的消费者定期调用注册中心提供的服务获取接口获取最新的服务列表并更新本地缓存, 经典案例就是Eureka
    为什么需要注册中心 - 图4

对于如何选择这两种方式,其实还有一个数据一致性 问题可以聊聊,比如选择定时器肯定就抛弃了一致性,最求的是最终一致,这里就不深入展开了,另外你可能还会说服务的移除等等这些功能都没介绍,在我看来那只是一个附加功能,注册中心重点还是在于服务注册和发现,其他都是锦上添花罢了。
为什么需要注册中心 - 图5

服务注册和发现是什么意思?Spring Cloud 如何实现?

当我们开始一个项目时,我们通常在属性文件中进行所有的配置。随着越来越多的服务开发和部署,添加和修改这些属性变得更加复杂。有些服务可能会下线,而某些位置可能会发生变化。手动更改属性可能会产生问题。 Eureka 服务注册和发现可以在这种情况下提供帮助。由于所有服务都在 Eureka 服务器上注册并通过调用 Eureka 服务器完成查找,因此无需处理服务地点的任何更改和处理。