1.简介

Eureka是Netflix开发的服务发现框架，本身是基于REST的服务，SpringCloud将它集成在其子项目spring-cloud-netflix中，以实现SpringCloud的服务发现功能。

2.组件

Eureka包含两个组件：

Eureka Server：给服务提供者提供服务注册功能，给服务消费者提供订阅拉取功能；
Eureka Client：用以简化Eureka Server的交互，支持提供者注册服务和获取更新提供者列表等功能。

各自关系架构图如下：

2.1 Eureka Server

2.1.1 主要功能

Eureka Server主要提供三个功能：

服务注册：服务提供者启动后，会通过Client向Server发送注册信息，Server会存储该服务的信息，其通过二层缓存机制来维护服务注册表信息；
提供注册表：服务消费者在调用服务时，如果Client端没有缓存注册表信息则会从Server端获取最新的注册表；
同步状态：Client通过心跳机制来和Server同步当前Client状态。

2.1.2 自我保护机制

默认情况下，Eureka Server在90s内没接收到某个Client的心跳则会注销该实例，但在微服务架构中网络通信面临各种问题，会导致Client状态正常，网络分区故障而导致实例被注销。

如果在某段时间内大量实例被注销，可能会严重威胁整个微服务架构的可用性，。为了解决这个问题，Eureka开发了Server的自我保护机制。Server在运行期间会统计心跳成功比例，当15min内心跳成功比例低于85%，则会进入自我保护机制。

Server进入自我保护机制后有以下功能：

Server不再从注册列表中移除长时间没完成心跳检测的服务；
本Server机器仍然能接收新服务的注册和查询请求，但这些数据不会同步到其它节点上，保证当前节点可用；
当网络稳定时，自我保护机制期间新注册的信息会同步到其它节点中。

2.1.3 数据同步方式

Eureka的所有Server都保存了全部的注册表信息，每个Server的角色都是一致且平等的。在Eureka中节点称为Peer，其集群为Peer To Peer模式。

Server在启动时会从配置文件中获取其它的Server地址，将不存在的Server从集群中移除，新增的Server添加到注册表中。最终会启动一个定时线程每隔10min更新一次注册表的Server信息。

新启动的Server获取其它Server注册服务表的方式便是把自己作为Client注册到配置文件中的Server上，再拉取其注册服务表保存在本地。这样就能实现只要Server可以连成一条线，集群内所有的机器信息都能同步。同步操作会被Client的注册、续约和注销请求触发。

Eureka Server之间数据同步死循环是通过在http header中增加区分普通Client实例来避免同步死循环。当两个Server的数据不一致时，将会使用timestamp时间戳属性来判断使用最新的数据来覆盖老数据。

2.1.4 Server的多级缓存和Client实例过期策略

Server存储注册表信息是直接使用ConcurrentHashMap来存储信息的，其结构如下：

接口服务层，面向Eureka Client的REST接口

二级缓存层，内部有readOnlyCacheMap和readWriteCacheMap，是Client所需要的数据格式

数据存储层，用来存储实际的Client注册信息，是Server间的数据格式

由上到下可详细划分为：

Resources资源层，REST接口传输服务信息

一级缓存readOnlyCacheMap：无过期时间，保存对外输出的服务信息结构

二级缓存readWriteCacheMap：包含失效机制，失效后将会更新readOnlyCacheMap，保存对外输出的服务信息结构

registry注册表，key是spring.application.name，value为服务注册信息

服务注册表信息过期策略：

主动过期：当Client发生注册、下线或故障时，将会把Client的所有缓存清掉；
定时过期：默认180s，当数据没发生更新或心跳检测180s后将会清掉缓存；
被动过期：没个30s会进行心跳检测，当发现两者数据不一致时，会将最新的集群数据覆盖原注册表。

但有一点需要注意，当注册表信息过期需要剔除时有个最大值限制，即一次性过期的注册信息不能过多，如果超过了阈值则会进入自我保护机制，如果没超过则会正常的删除过期信息。

2.2 Eureka Client

对于Client而言，有三个重要的机制：

服务注册机制（registry）：Client作为服务提供者或服务消费者向服务注册中心注册自身的消息，Server将会保存到数据存储层，并更新二级缓存；
服务续约机制（renew）：服务注册后，定时向注册中心发送续约请求，默认30s，可看作为心跳检测机制，续约成功后将会更新Server的timestamp时间戳；
服务注销机制（cancel）：Client服务 正常停止 前会向注册中心发送注销请求，Server接收到请求将会删除Client的注册信息，更新二级缓存并同步数据到其它的Server。

上面三个机制执行后Server端都会触发同步操作，将最新数据同步给其它的Server。

Client从Server获取服务注册表数据时会先从二级缓存层中获取，未获取到则将数据加载到二级缓存中，加载时会判断选择增量同步或全量同步。