微服务注册与发现
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学生查询已下单股票列表时，需要去股票服务中获取股票详情，补全股票信息。
所有接口在同一容器同一应用上下文中，可能直接调用。
服务相互独立，发布在不同容器中，需要通过远程调用。
1.服务消费者配置依赖了服务提供者的网络地址（ip和端口），当服务提供者网路地址发生变化，会导致服务消费者修改配置，重新发布。
2.消费者只能配置单点服务提供者网络地址，导致单点问题，哪怕是通过nginx代理之后，服务提供者集群节点发生变化，也需要修改nginx配置，并重新发布
要想解决这些问题，服务消费者需要一个强大的服务注册和发现机制，服务消费者使用这种机制获取服务提供者的网络信息，服务消费者可以动态感知到服务提供者网络变化，无需修改配置。
服务注册和发现结构大致如下：
微服务的网路地址都有服务注册中心管理，提供一下功能：
1.微服务信息存储：用来记录每个微服务的信息，列入微服务的唯一标示，网络信息（ip和端口）；
2.提供服务的注册，注销和发现功能，注册和注销用于每个微服务提供者信息变化管理，发现功能用于服务消费者获取可用的微服务提供者信息；
3.服务检查机制，服务的注册和注销是由服务提供者主动发起变更请求，服务提供者正常情况下没问题，当出现宕机，网络问题导致服务提供者不能发起请求或者请求丢失，导致已注册服务信息无法，所以服务注册中心需要对已注册的服务做定时的检查机制。当某个微服务实例长时间无法访问，需要移除该实例。
spring cloud 给我们提供了多个注册中心组件的支持，例如Eureka，zk等，下面就来讲讲官方推荐的Eureka。
Eureka是Netflix开源的服务发现组件，本身是一个基于REST的服务。它包含Server和Client两部分。SpringCloud将它集成在子项目Spring Cloud Netflix中，从而实现微服务的注册与发现。
官方提供的Eureka 高可用架构是基于AWS（Amazon Web Services）服务架构设计的。通常在我们这种非AWS环境下，us-east-1c、us-east-1d和us-east-1e可理解成不同的机房。
Eureka 高可用架构中:
Application Service相当于服务提供者
Application Client相当于服务消费者
Application Client 通过发现Eureka中 Application Service注册的网络信息实现远程调用（make remote call）
Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client。
Eureka Server提供服务注册（Register）、续费（Renew）、注销（Cancel）、发现（Get Register）和同步（Replicate）的RESTful API，供Eureka Client 调用。
Eureka Client是一个Java客户端，用于简化与Eureka Server的交互。
如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个微服务实例的续约（Renew）心跳（默认30秒），Eureka Server将会注销该实例（默认90秒）。
在高可用Eureka 架构中，Eureka Server同时默认也是Eureka Client，多个Eureka Server通过复制同步（Replicate）服务注册信息
Eureka Client会缓存服务注册表中的信息。这种方式有一定的优势——首先，微服务无须每次请求都查询Eureka Server，从而降低了Eureka Server的压力；其次，即使Eureka Server所有节点都宕掉，服务消费者
结合前面服务调用中学生和股票服务之间的业务场景集成Eureka，并将股票服务（服务提供者）注册到Eureka Server中
1.创建一个ArtifactId是finace-training-eureka-server的Maven工程，并为项目添加以下依赖。
org.springframework.cloudspring-cloud-starter-eureka-server
2.在配置文件application.yml中添加如下内容。
server:port:8761eureka:client:registerWithEureka:false fetchRegistry:false serviceUrl:defaultZone:http://localhost:8761/eureka/
简要讲解一下 application.yml中的配置属性：
eureka.client.registerWithEureka：表示是否将自己注册到Eureka Server，默认为true。由于当前应用就是Eureka Server，故而设为false。
eureka.client.fetchRegistry：表示是否从Eureka Server获取注册信息，默认为true。因为这是一个单点的Eureka Server，不需要同步其他的Eureka Server节点的数据，故而设为false。
eureka.client.serviceUrl.defaultZone：设置与Eureka Server交互的地址，查询服务与注册服务都需要依赖
3.编写启动类，在启动类上添加@EnableEurekaServer注解，声明这是一个Eureka Server。
packagecom.myhexin.finace.training.eureka.server;importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;importorg.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;@SpringBootApplication@EnableEurekaServerpublicclassEurekaApplication{publicstaticvoidmain(String[]args){SpringApplication.run(EurekaApplication.class,args);}}
启动测试
启动Eureka Server，访问http://localhost:8761/，可看到如下图所示的界面：
1.创建一个ArtifactId是finace-training-stock的Maven工程，并为项目添加以下依赖。
org.springframework.bootspring-boot-starter-weborg.springframework.cloudspring-cloud-starter-eureka-server
2.在配置文件application.yml中添加如下内容。
server:port:8000spring:application:name:finace-training-stockeureka:client:serviceUrl:defaultZone:http://localhost:8761/eureka/instance:prefer-ip-address:true
3.编写启动类，在启动类上添加@EnableDiscoveryClient注解，声明这是一个Eureka Client
packagecom.myhexin.finace.training.server.stock.main;importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication(scanBasePackages=“com.myhexin”)@EnableDiscoveryClientpublicclassServierApplication{publicstaticvoidmain(String[]args){SpringApplication.run(ServierApplication.class,args);}}
也可以使用@EnableEurekaClient注解替代@EnableDiscoveryClient。在SpringCloud中，服务发现组件有多种选择，例如ZooKeeper、Consul等。@EnableDiscoveryClient为各种服务组件提供了支持，该注解是spring-cloud-commons项目的注解，是一个高度的抽象；而@EnableEurekaClient表明是Eureka的Client，该注解是spring-cloud-netfix项目中的注解，只能与Eureka一起工作。当Eureka在项目的classpath中时，两个注解没有区别。
启动测试
启动服务，访问http://localhost:8761/，可看到如下图所示的界面：
Eureka Client会定时连接Eureka Server，获取服务注册表中的信息并缓存到本地。微服务在消费远程API时总是使用本地缓存中的数据。因此一般来说，即使Eureka Server发生宕机，也不会影响到服务之间的调用。但如果Eureka Server宕机时，某些微服务也出现了不可用的情况，Eureka Client中的缓存若不被更新，就可能会影响到微服务的调用，甚至影响到整个应用系统的高可用性。因此，在生产环境中，通常会部署一个高可用的Eureka Server集群。
Eureka Server可以通过运行多个实例并相互注册的方式实现高可用部署，Eureka Server实例会彼此增量地同步信息，从而确保所有节点数据一致。事实上，节点之间相互注册是Eureka Server的默认行为。
一.改造finace-training-eureka-server高可用
启动8761 finace-training-eureka-server
1、配置文件application.yml修改如下
spring:application:name:finace-training-eureka-serverserver:port:8761eureka:client:serviceUrl:#将自己注册到localhost:8672这个Eureka上面去defaultZone:http://localhost:8762/eureka/
去除eureka.client.registerWithEureka=false 和 eureka.client.fetchRegistry=false配置项
2.启动服务
启动8762 finace-training-eureka-server
1.讲finace-training-eureka-server项目打包，部署到本机任意目录
2.将该jar包中的application.yml修改如下
spring:application:name:finace-training-eureka-serverserver:port:8762eureka:client:serviceUrl:#将自己注册到localhost:8671这个Eureka上面去defaultZone:http://localhost:8761/eureka/
3.使用java -jar finace-training-eureka-server-0.0.1-SNAPSHOT.jar 启动
启动测试
启动服务，分别访问http://localhost:8761/和http://localhost:8762/，可看到如下图所示的界面：
二.将应用注册到Eureka Server集群上
1.修改finace-training-stock 的application.yml配置文件eureka.client.serviceUrl.defaultZone配置项
eureka:client:serviceUrl:defaultZone:http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/
微服务即使只配置Eureka Server集群中的某个节点，也能正常注册到Eureka Server集群，因为多个Eureka Server之间的数据会相互同步。例如（之前的配置文件不做修改）：
eureka:client:serviceUrl:defaultZone:http://localhost:8761/eureka/
启动测试
启动服务，分别访问http://localhost:8761/和http://localhost:8762/，可看到如下图所示的界面：
Eureka 的数据存储结构：
Eureka Server 将服务信息放到内存，没有持久化。
Eureka Server为了避免同时读写内存数据结构造成的并发冲突问题，采用了多级缓存机制。ureka Client在发现（Get Register）服务信息时，先从二级缓存层中获取数据，如果获取不到，先将数据存储层中服务信息加载到缓存中，再从缓存中获取信息（具体实现：ResponseCacheImpl.getValue）。
在从数据存储层加到服务信息到缓存的过程中，将服务信息数据处理成可以直接返回Eureka Client的数据放到缓存中，这样在缓存层就不需要再处理数据(具体实现：ResponseCacheImpl.readWriteCacheMap.load)。
以上实现提高了Eureka Server的处理能力和响应速度，保证了最关键的微服务注册中心的性能和可靠性。
数据存储层
rigistry 本质上是一个双层的 ConcurrentHashMap，存储在内存中的。
第一层是服务应用层， key 是spring.application.name(股票服务：finace-training-stock)，value 是第二层 ConcurrentHashMap；
第二层服务应用实例层， key 是服务每个实例的 InstanceId，value 是 Lease 对象；
Lease 对象包含了实例的服务详情和服务治理相关的属性（lastRenewalTimestamp：最近一次续约（Renew）或者心跳时间）。
将finace-training-stock发布port=8000和port=8010两个服务，访问http://localhost:8761/eureka/apps （参考其他：Eureka 提供的REST端点）获取8761 Eureka 下所有的服务信息：
缓存一致性
既然是缓存，那必然要有更新机制，来保证数据的一致性。下面是缓存的更新机制（Eureka 缓存实现ResponseCacheImpl.java）：
更新机制包含删除和加载两个部分，上图黑色箭头表示删除缓存的动作，绿色表示加载或触发加载的动作。
删除二级缓存时机：
Eureka Client 发送 register、renew 和 cancel 请求并更新 registry 注册表之后，删除二级缓存；
Eureka Server 自身的 Evict Task 剔除服务后，删除二级缓存；
二级缓存本身设置了 guava 的失效机制，隔一段时间后自己自动失效；
加载二级缓存时机：
Eureka Client 发送 getRegistry 请求后，如果二级缓存中没有，就触发 guava 的 load，即从 registry 中获取原始服务信息后进行处理加工，再加载到二级缓存中。
Eureka Server 更新一级缓存的时候，如果二级缓存没有数据，也会触发 guava 的 load。
更新一级缓存时机：
Eureka Server 内置了一个 TimerTask，定时将二级缓存中的数据同步到一级缓存（这个动作包括了删除和加载）。
当服务提供者启动后，Eureka Client 会启动一个循环定时（默认30s）向Eureka Server注册（同步）自己的服务信息。
Eureka Client :
1.服务注册（默认30s）定时任务：com.netflix.discovery.InstanceInfoReplicator
2.调用 Eureka Server 注册接口（POST /eureka/apps/{appID}）：com.netflix.discovery.shared.transport.jersey.AbstractJerseyEurekaHttpClient.register()
Eureka Server：
1.注册逻辑解析com.netflix.eureka.registry.AbstractInstanceRegistry.register()
Eureka Client 注册服务之后，会启动一个循环定时任务（默认30s）向Eureka Server发送续约请求，告诉注册中心 " awms ";
Eureka Client :
1.定时任务(默认 30s)：com.netflix.discovery.DiscoveryClient.initScheduledTasks()
2.心跳线程：com.netflix.discovery.DiscoveryClient.HeartbeatThread
3.调用 Eureka Server 续约(心跳)接口（PUT /eureka/apps/{appID}/{instanceID}）:
com.netflix.discovery.shared.transport.jersey.AbstractJerseyEurekaHttpClient.register()
**Eureka Server ** :
1.续约操作：com.netflix.eureka.lease.Lease.renew()
2.遍历集群类节点，同步续约请求：com.netflix.eureka.registry.PeerAwareInstanceRegistryImpl.replicateToPeers()
服务正常停止之前会向注册中心发送注销请求，告诉注册中心"AWSL"。
Eureka Client :
1.调用 Eureka Server 注销接口（DELETE /eureka/apps/{appID}/{instanceID}）:
com.netflix.discovery.shared.transport.jersey.AbstractJerseyEurekaHttpClient.register()
Eureka Server :
1.register中存在该服务注册信息，会删除服务实例信息
2.清理缓存
Eureka Client 会缓存获取到的服务信息，微服务首先从Eureka Client中获取缓存的服务信息，
Eureka Client 定时（默认30s）去Eureka Server获取服务信息，更新本地缓存。
Eureka Client 获取服务有两种方式：全量获取和增量获取，可以通过配置eureka.client.disableDeltaForRemoteRegions，默认false，全量获取。
Eureka Client
1.获取服务信息（默认30s）任务，com.netflix.eureka.registry.RemoteRegionRegistry
2.获取服务信息代码：
Eureka Server
全量获取
先从缓存中获取，取不到从registry中查询到缓存再从缓存中取出来返回。
增量获取
1.在Registery 里面维护了一个ConcurrentLinkedQueue recentlyChangedQueue ;当出现服务注册（register）和注销（cancel）会将最新的服务信息保存到该队列中。
2.定时（默认30s）任务定时清理recentlyChangedQueue 中过期的RecentlyChangedItem
过期算法实现（默认3分钟，180s过期）：
3.从recentlyChangedQueue 获取增量变化的服务信息
正常停止的服务可以发送服务注册（cancel）请求注销服务，但是服务由于宕机或者网络问题导致无法发送服务注销请求，可能导致注册中心中的服务不可用，这个时候就要一种服务检查机制，去找出这些问题服务，将他们剔除。
Eureka Server 在启动时开启了一个服务检查任务
检查任务分析
1.自我保护检查
当Eureka Server节点在短时间内丢失过多客户端时（可能发生了网络分区故障），那么这个节点就会进入自我保护模式。一旦进入该模式，Eureka Server就会保护服务注册表中的信息，不再删除服务注册表中的数据（也就是不会注销任何微服务）。当网络故障恢复后，该Eureka Server节点会自动退出自我保护模式。
自我保护开始依据：
getNumOfRenewsInLastMin ：最近一分所有服务续约总数，在Renew请求中统计
numberOfRenewsPerMinThreshold ： 自我保护阈值，期望每分钟最少服务续约最少总数
自我保护阈值 = 服务总数 * （60S/ 客户端续约间隔（默认30s）） * 自我保护阈值因子（默认0.85）
举例：如果有 100 个服务，续约间隔是 30S，自我保护因子 0.85
自我保护阈值 =100 * 60 / 30 * 0.85 = 170。
如果最近一分所有服务续约总数 = 180 > 170,则说明大量服务可用，是服务问题，需要剔除过期服务
如果最近一分所有服务续约总数 = 150 > 170,则说明大量服务不可用，是注册中心自己的问题，进入自我
保护模式，不进入剔除服务流程。
2.过期服务
服务默认30s续约一次，90s过期时间，也就是说超过连续三次不续约就将认为是过期服务
3.计算需要剔除的服务数
并不是所有过期的过期的服务都需要剔除，只有当过期服务数超过剔除阈值时才剔除超过阈值的服务数，
服务阈值 = 服务总数 * 自我保护因子；
需要剔除服务数 = 过期服务数 - 服务阈值
4.剔除服务
通过Knuth shuffle algorithm（洗牌算法）找到需要剔除的服务，走Eurka Server的服务注销流程。
Eureka Server之间通过同步机制来保证节点之间的数据一致性。分为Eureka Server 启动时同步和运行是同步。
启动时同步
Eureka Server 启动时会作为Client向配置文件中配置的Eureka Server注册中心注册自己
Eureka Server作为Client 向Eureka Server注册中心获取服务注册信息，获取成功后走自身的注册流程将获取到的服务自身的注册表中。
运行时同步
Eureka Server 在收到服务注册（register），续约（renew）和注销（cancel）请求时，在完成操作向配置文件中配置的Eureka Server 转发这些请求，以做到服务在每个Eureka Server上的一致性。
com.netflix.eureka.registry.PeerAwareInstanceRegistryImpl.relicateToPeers（）:
在前面的Eureka实战中，Eureka Server是匿名访问的，也可以为Eureka Server添加基于HTTP basic的认证，这样需要登录才能访问Eureka Server。
1.在finace-training-eureka-server 添加以下依赖：
org.springframework.bootspring-boot-starter-security
2.在application.yml中添加以下内容：
security:basic:#开启基于HTTP basic的认证enabled:trueuser:#配置登录账号name:user#配置登录密码password:password123
3.启动服务
启动测试
启动服务，访问http://localhost:8761/，需要输入以上用户密码才可访问。
将微服务注册到需认证的Eureka Server
只须将eureka.client.serviceUrl.defaultZone配置为http://user:password@EUREKA_HOST:EUREKA_PORT/eureka/ 这种形式
例如：
eureka:client:serviceUrl:defaultZone:http://user:password123@localhost:8761/eureka/
对于多网卡的服务器，各个微服务注册到Eureka Server上的IP要如何指定呢？
指定IP在某些场景下很有用。例如某台服务器有eth0、eth1、eth2三块网卡，但是只有eth1可以被其他的服务器访问；如果Eureka Client将eth0或者eth2注册到Eureka Server上，其他微服务就无法通过这个IP调用该微服务的接口。
SpringCloud提供了按需选择IP的能力，从而避免以上的问题。下面来详细讨论。
1.忽略指定名称的网卡
spring☁️inetutils:ignored-interfaces:-docker0-veth.*eureka:instance:prefer-ip-address:true
2.使用正则表达式，指定使用的网络地址
spring☁️inetutils:preferredNetworks:-192.168-10.0eureka:instance:prefer-ip-address:true
3.只使用站点本地地址,这样就可强制使用站点本地地址。
spring☁️inetutils:useOnlySiteLocalInterfaces:trueeureka:instance:prefer-ip-address:true
4.手动指定IP地址
在某些极端场景下，可以手动指定注册到Eureka Server的微服务IP。示例：
eureka:instance:prefer-ip-address:trueip-address:127.0.0.1
Eurka Server主要接口：
应用相关（/eureka/apps/）：com.netflix.eureka.resources.ApplicationResource
实例相关(/eureka/apps/{appID}/):com.netflix.eureka.resources.InstanceResource
可以使用XML或者JSON与这些端点通信，默认是XML
请求名称请求方式HTTP地址请求描述
注册新服务POST/eureka/apps/{appID}传递JSON或者XML格式参数内容，HTTP code为204时表示成功
取消注册服务DELETE/eureka/apps/{appID}/{instanceID}HTTP code为200时表示成功
发送服务心跳PUT/eureka/apps/{appID}/{instanceID}HTTP code为200时表示成功
查询所有服务GET/eureka/appsHTTP code为200时表示成功，返回XML/JSON数据内容
查询指定appID的服务列表GET/eureka/apps/{appID}HTTP code为200时表示成功，返回XML/JSON数据内容
查询指定appID&instanceIDGET/eureka/apps/{appID}/{instanceID}获取指定appID以及InstanceId的服务信息，HTTP code为200时表示成功，返回XML/JSON数据内容
查询指定instanceID服务列表GET/eureka/apps/instances/{instanceID}获取指定instanceID的服务列表，HTTP code为200时表示成功，返回XML/JSON数据内容
变更服务状态PUT/eureka/apps/{appID}/{instanceID}/status?value=DOWN服务上线、服务下线等状态变动，HTTP code为200时表示成功
变更元数据PUT/eureka/apps/{appID}/{instanceID}/metadata?key=valueHTTP code为200时表示成功
查询指定IP下的服务列表GET/eureka/vips/{vipAddress}HTTP code为200时表示成功
查询指定安全IP下的服务列表GET/eureka/svips/{svipAddress}HTTP code为200时表示成功
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[1] Eureka的GitHub ： https://github.com/Netflix/eureka
[2] 周立. Spring Cloud与Docker微服务架构实战
[3] 马军伟. 微服务注册中心 Eureka 架构深入解读.https://www.infoq.cn/article/jlDJQ*3wtN2PcqTDyokh
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