本文将详细介绍Eureka作为服务注册与发现的核心组件，包括Eureka的概念和架构、安装和配置、服务注册和发现、高可用和负载均衡等方面的内容。通过学习本章，读者可以了解Eureka的原理和使用方法，掌握在微服务架构中实现服务注册与发现的技术。

一、注册中心简介

1.1 什么是注册中心

注册中心是微服务架构中的一个关键组件，它是一个集中式的存储库，用于保存微服务实例的相关信息，包括服务名称、服务实例的网络地址（如 IP 地址和端口号）、服务版本、服务状态等。

注册中心充当了服务提供者和服务消费者之间的中介，服务提供者在启动或运行时将其自身的信息注册到注册中心，服务消费者则从注册中心获取可用的服务实例信息，从而实现服务的发现和调用。

通过注册中心，微服务架构能够实现服务的动态管理、灵活扩展和高效通信，提高了系统的弹性、可维护性和可用性。

在微服务架构中，通常存在注册中心、服务消费者以及服务提供者三个基本角色，结构如下图所示。

• 服务提供者：负责将自身服务的相关信息，如服务名称、服务地址（IP 和端口）、服务版本、服务健康状态等，注册到注册中心。并持续向注册中心发送心跳信息以表明自身的可用性。
• 注册中心：作为服务信息的存储和管理中心，接收并存储服务提供者注册的信息。对服务提供者的心跳进行监测，以确定服务的可用性，并及时清理不可用的服务实例信息。响应服务消费者的查询请求，提供可用的服务实例列表。
• 服务消费者：从注册中心获取所需服务的实例信息。根据一定的策略（如负载均衡策略）选择合适的服务实例进行调用。处理服务调用过程中的异常情况，如所选服务实例不可用，重新从注册中心获取新的可用实例。

1.2 为什么需要注册中心

随着互联网的演进，应用系统的规模持续扩张，常规的垂直应用架构已难以应对当前的需求，分布式微服务架构的推行势在必行。从常规应用架构向微服务架构转变的过程中，会产生以下几个问题：

（1）动态服务管理：在微服务架构中，服务实例的数量和状态经常动态变化。服务注册中心能够集中管理这些动态信息，使得服务的上线、下线、扩缩容等操作能够被及时感知和处理。

（2）服务发现效率：没有注册中心，服务消费者需要通过复杂的方式去查找服务提供者的位置和信息，效率低下且容易出错。注册中心提供了一个集中的、快速可查的服务信息库，大大提高了服务发现的效率。

（3）解耦服务提供者和消费者：服务提供者无需直接向每个消费者告知自身的变化，消费者也不必事先硬编码服务提供者的信息。通过注册中心，两者实现了解耦，使得系统更具灵活性和可维护性。

（4）负载均衡支持：注册中心可以提供服务实例的列表，服务消费者基于此结合负载均衡策略选择合适的实例进行调用，有助于实现更均匀的资源利用和性能优化。

（5）故障容错：当某个服务实例出现故障时，注册中心能够及时将其标记为不可用，服务消费者就不会调用到故障实例，从而提高系统的容错能力。

（6）统一管理和监控：注册中心集中了服务的相关信息，便于进行统一的管理、监控和统计，有助于及时发现和解决系统中的问题。

以上问题促使了注册中心的诞生。需要有一个能够实现动态注册和获取服务信息的组件，用于统一管理服务名称及其对应的服务器列表信息（即服务配置中心）。

二、Eureka简介

2.1 什么是Eureka

Eureka 是Netflix开源的微服务框架中的服务注册与发现框架，它负责定位服务实例的位置和状态信息。除此之外，Eureka还具备负载均衡和故障转移的能力。作为Netflix开源的服务发现与治理框架，Eureka在实际应用中展现出了极高的可用性。

Spring Cloud 将 Eureka 集成在其子项目 spring-cloud-netflix 中，使其成为了 Spring Cloud 框架中重要的服务发现组件，被广泛应用于各种微服务架构的项目中。

• 高可用性，Eureka 采用了分布式架构，多个 Eureka 服务器节点可以共同工作，即使部分节点出现故障，也不会影响整个系统的服务注册与发现功能。
• 灵活性，Eureka 支持多种服务注册和发现的方式，可以根据实际需求进行灵活配置。同时，Eureka 也支持自定义的健康检查机制，以适应不同的业务场景。
• 易于集成，Eureka 与 Spring Cloud 等微服务框架紧密集成，使用起来非常方便。同时，Eureka 也提供了丰富的 API，方便开发者进行二次开发和定制。

通过 Eureka，微服务架构中的服务能够自动感知彼此的存在和状态，无需手动配置服务的地址信息，大大提高了系统的灵活性和可扩展性。

2.2 Eureka的架构原理

Eureka最核心的作用是服务的组成和发现，那么它是如何实现这么复杂的功能的呢？我们先来看看Eureka的架构图，如图4-3所示。

Eureka采用了客户端/服务器（C/S）的设计架构，它由两个核心组件构成：Eureka Server和Eureka Client。

• Eureka Server充当服务注册中心的角色，
• Eureka Client则是微服务架构中的客户端，包括服务消费者(Application Client)和微服务提供者(Application Service)。

三、搭建Eureka注册中心

在探讨完注册中心的基本概念、注册中心的必要性、其功能作用，以及 Spring Cloud 框架中所提供的服务注册中心组件 Eureka 之后，接下来便着手开展第一个项目。通过动手实践，于实践过程中进行学习，在应用过程中有所领悟，进而逐步深入地理解注册中心的核心原理以及 Eureka 的具体应用。

3.1 创建Eureka注册中心

接下来，通过示例演示如何创建Eureka注册中心。在开始之前需要说明Spring Boot和Spring Cloud使用的版本信息：

• Spring Boot：2.3.7.RELEASE
• Spring Cloud：Hoxton.SR5

手动新建父工程0401-spring-cloud-eureka-server后，引入Spring Boot和Spring Cloud等组件。

第一步：创建Spring Boot项目

在上面创建的父工程0401-spring-cloud-eureka-server中创建Eureka Server服务端模块：springcloud-eureka-server作为EurekaServer服务注册中心，如图下所示。

第二步：添加依赖

修改项目中的pom.xml文件，添加spring-cloud-starter-netflix-eureka-server等依赖，示例代码如下：

<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
		</dependency>
</dependencies>

第三步：修改启动类

修改EurekaServerApplication.java启动类，使用@EnableEurekaServer注解创建Eureka服务注册中心，示例代码如下：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServerApplication {
	public static void main(String[] args) {
			SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args
		);
	}
}

第四步：修改系统配置

修改application.properties配置文件，增加Eureka相关配置，主要是设置Eureka的服务端口，服务名等配置。示例代码如下：

spring.application.name=eureka-server
server.port=8761

第五步：验证测试

配置完Eureka Server服务之后，接下来验证服务是否正常可用。启动项目，在通过浏览器访问http://localhost:8761，浏览器显示正常的Eureka-Server服务管理平台，如图下所示。说明Eureka Server服务注册中心搭建成功。

以上，Eureka的注册中心服务搭建成功，接下来开始搭建服务提供者。

3.2 构建服务提供者

我们已经成功搭建了Eureka服务注册中心的环境。当前，在Eureka的后台管理界面上，注册的服务列表为空，这表明目前还没有客户端服务完成注册。为了进一步演示Eureka的功能，接下来创建一个服务提供者（Service Provider），并将其注册到Eureka服务注册中心。

第一步：创建Spring Boot项目

在上面创建的父工程0401-spring-cloud-eureka-server中创建Eureka Client客户端模块：springcloud-service-provider作为服务提供方，如图4-8所示。

第二步：添加依赖

修改项目中的pom.xml文件，添加spring-cloud-starter-netflix-eureka-client等依赖，示例代码如下：

<dependencies>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
		<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
	</dependency>
</dependencies>

第三步：修改启动类

修改ProviderServiceApplication.java启动类，使用@EnableEurekaClient注解打开Eureka Client客户端，示例代码如下：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ProviderServiceApplication {
	public static void main(String[] args) {
			SpringApplication.run(ProviderServiceApplication.class, args
		);
	}
}

第四步：修改系统配置

修改application.properties全局配置文件，设置Eureka注册中心的地址以及服务提供者Provider的服务名等配置，示例代码如下：

spring.application.name=service-provider
server.port=8080
#设置服务注册中心地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka

第五步：创建服务接口

服务提供者顾名思义就是提供服务的一方。我们以获取用户列表信息为例，创建一个获取用户列表信息的接口。创建UserController类并添加getUserList接口。示例代码如下所示：

@RestController
public class UserController {

    @RequestMapping("/getUserList")
    public String getUserList(){
        return "服务提供者getUserList成功";
    }
}

第六步：验证测试

创建了服务提供者springcloud-service-provider，接下来验证此服务是否能注册到Eureka服务注册中心。

首先启动注册中心eureka-server，再启动服务提供者eureka-provider，两个模块启动成功后，通过浏览器访问http://localhost:8761，在Eureka服务管理页面看到刚启动的SERVICE-PROVIDER服务，如图4-9所示。这说明服务提供者eureka-provider已经成功注册到eureka-server注册中心。

需要注意的是，eureka-server注册中心必须先启动，然后再启动服务提供者eureka-provider，否则会启动失败。

3.3 构建服务消费者

创建完服务提供者，接下来我们开始构建Consumer服务消费者，调用服务提供者eureka-provider的获取人员列表接口。

第一步：创建Spring Boot项目

在上面创建的父工程0401-spring-cloud-eureka-server中创建Eureka Client客户端项目：springcloud-service-consumer作为服务消费者，如图下所示。

第二步：添加依赖

修改项目中的pom.xml文件，添加spring-cloud-starter-netflix-eureka-client等依赖，示例代码如下：

<dependencies>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>

	<dependency>
		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
		<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
	</dependency>
</dependencies>

第三步：修改启动类

修改ConsumerServiceApplication.java启动类，使用@EnableEurekaClient注解打开Eureka Client客户端，示例代码如下：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ConsumerServiceApplication {
	public static void main(String[] args) {
			SpringApplication.run(ConsumerServiceApplication.class, args
		);
	}
}

第四步：修改系统配置

修改application.properties全局配置文件，设置Eureka注册中心的地址以及服务消费者Consumer的服务名等配置，示例代码如下：

spring.application.name=service-consumer
server.port=8081
#设置服务注册中心地址 
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka

第五步：创建订单服务接口

接下来，创建服务消费者的服务，这里我们以获取订单服务为例，创建一个获取获取订单的接口，同时此服务会调用服务提供者的获取用户列表接口。

首先，创建OrderController控制器，添加获取订单列表getOrderList，然后在接口中调用服务提供者eureka-provider中的getUserList接口。示例代码如下所示：

@RestController
public class OrderController {
	
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
	
    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;

    @RequestMapping("/getOrderList")
    public String getOrderList(){
        //选择调用的服务的名称
        //ServiceInstance 封装了服务的基本信息，如 IP，端口
        ServiceInstance si = this.loadBalancerClient.choose("service-provider");
        //拼接访问服务的URL
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        //http://localhost:9090/user
        sb.append("http://").append(si.getHost()).append(":").append(si.getPort()).append("/getUserList");

        //ResponseEntity:封装了返回值信息
        ResponseEntity<String> response = restTemplate.exchange(sb.toString(), HttpMethod.GET, null, String.class);
        return response.getBody();
    }
}

上面的示例中，使用LoadBalancerClient类的choose方法从Eureka的服务列表中找到对应的服务信息，在使用RestTemplate发起Http请求。

第六步：验证测试

上面创建了服务消费者，并实现了调用提供者的getUserList接口，接下来验证此服务是否能注册到Eureka服务注册中心，是否能调用服务提供者中的相关接口。

首先启动注册中心eureka-server，然后启动服务提供者eureka-provider和服务消费者eureka-consumer，通过浏览器访问http://localhost:8761，在Eureka服务管理页面看到了我们刚启动的SERVICE-PROVIDER和SERVICE-CONSUMER服务，如图4-11所示。这说明服务提供者eureka-provider和服务消费者eureka-consumer已经成功注册到eureka-server注册中心。

接下来，验证服务消费者调用服务提供者的获取人员信息接口是否成功。在浏览器中输入如下地址：http://localhost:8081/getOrderList，成功返回相关数据，说明微服务间调用成功，如图4-12所示。

四、总结

以上，我们就简单介绍了Eureka ，并使用Eureka 实现了微服务的注册和发现，同时，也实现了服务间的相互调用。