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運行在 Docker 上的微服務 - 服務發(fā)現與注冊

陳偉 / 1236人閱讀

摘要：運行在上的微服務服務發(fā)現與注冊在上一節(jié)中，我們學習了如何在上構建一個風格的微服務。接下來，我們將學習如何把運行在上的微服務暴露在服務中心上，以便客戶端的調用。資源服務在關閉時需要將服務實例在服務中心進行注銷操作。響應用戶的終止。

運行在 Docker 上的微服務 - 服務發(fā)現與注冊

tags: Docker Microservice RESTful etcd

Author: Andy Ai
Weibo: NinetyH
GitHub: https://github.com/aiyanbo/docker-restful-demo

在 上一節(jié) 中，我們學習了如何在 Docker 上構建一個 RESTful 風格的微服務。接下來，我們將學習如何把運行在 Docker 上的微服務暴露在服務中心上，以便客戶端的調用。

etcd

etcd 是一個分布式，一致性的 k-v 存儲系統(tǒng)，用于共享配置和服務發(fā)現。其特性是:

簡單: 可使用 curl 訪問的用戶 API(HTTP+JSON)

安全: 可選的SSL客戶端證書認證

快速: 單實例每秒 1000 次寫操作

可靠: 使用Raft保證一致性

etcd 使用 go 語言實現，并通過 Raft 一致性算法處理日志復制以保證強一致性。

在這個章節(jié)中，我們使用 etcd 作為服務注冊中心。

架構 

  
注冊 & 服務發(fā)現

  1. etcd registry 做為服務中心，提供注冊與服務發(fā)現。

  2. 資源服務在準備完畢之后將服務實例注冊到服務中心。

  3. 客戶端到服務注冊中心根據服務名稱獲取資源服務的地址。

  4. 客戶端獲取資源服務的地址后，調用資源服務。

  5. 資源服務在關閉時需要將服務實例在服務中心進行注銷操作。
服務注冊 & 發(fā)現 Step0. 啟動 etcd

etcd 提供了 Docker Image, 我們將使用 Docker 運行一個 etcd:

bashdocker run -d -p 4001:4001 coreos/etcd:v0.4.6 -name myetcd

測試 etcd 服務:

bash$ boot2docker ip
192.168.59.103

$ curl http://192.168.59.103:4001/v2/keys/
{"action":"get","node":{"key":"/","dir":true}}
Step1. 在 pom.xml 加入 etcd 客戶端 
xml
    2.7.0



    org.mousio
    etcd4j
    ${etcd4j.version}
Step2. 微服務啟動完成時注冊到服務中心

在這里，我們將使用到 etcd 的 put 接口:

bashcurl http://192.168.59.103:4001/v2/keys/registry/stacks/v1/$instance_id -XPUT -d value="$instance_address"

你可以在 etc api docs 里面查看更多的接口使用。

調用 mousio.etcd4j.EtcdClient 向 etcd 注冊服務:

javafinal String instanceId = UUID.randomUUID().toString();
final String serviceInstanceKey = "registry/stacks/v1/" + instanceId;
final EtcdClient etcd = new EtcdClient(UriBuilder.fromUri("http://192.168.59.103/").port(4001).build());
etcd.put(serviceInstanceKey, "http://" + host + ":9998/").send();

  
Note:

  注冊到服務中的key有以下幾個部分組成：

  1. registry: 服務中心 Root

  2. stacks: 服務名稱

  3. v1: 服務的版本

  4. instanceId: 服務的實例 ID
Step3. 查看服務中心里的服務 
bash$ curl http://192.168.59.103:4001/v2/keys/registry/stacks/v1

如果服務成功注冊，你可以看到像下面這樣的結果:

json{
  "action": "get",
  "node": {
    "key": "/registry/stacks/v1",
    "dir": true,
    "nodes": [
      {
        "key": "/registry/stacks/v1/ee07bf3e-e9d3-4d04-8bb9-48fc38f16384",
        "value": "http://172.17.0.5:9998/",
        "modifiedIndex": 26,
        "createdIndex": 26
      }
    ],
    "modifiedIndex": 26,
    "createdIndex": 26
  }
}
Step4. 微服務關閉時注銷實例

資源服務實例在關閉時應該在服務中心進行注銷操作，否則客戶端就會拿到一個不可用的服務。

有一種簡單的方式是在程序的 Runtime.shutdownHook 里面添加一個注銷線程，像下面這樣:

javaRuntime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            etcd.delete(serviceInstanceKey).send();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
});
暴露公共 IP

上面我們已經成功地使用 etcd 為我們的服務進行了注冊跟暴露，但是我們實例在暴露自己的位置的時候卻是 "value": "http://172.17.0.5:9998/"。它暴露的是 docker 內部的一個 ip，不是公共 ip 會還是會導致客戶端不能訪問服務。這時我們可以使用 docker 的環(huán)境變量來解決這個問題。

在 docker 中，我們需要使用 ENV 來定義一個環(huán)境變量。

# host 的默認值為　0.0.0.0
ENV host 0.0.0.0

在程序中，我們要使用 System.getenv("host") 來讀取 docker 的環(huán)境變量。

在 docker 運行中，我們使用 -e 來覆蓋 Dockerfile 中 host 的環(huán)境變量值。

shdocker run -d -p 9998:9998 -e "host=192.168.59.103" docker-restful-demo
高階

在 JVM 中，調用 shutdown hooks 有以下幾種情況:
1. 程序正常終止，最后的 non-daemon 線程退出。
2. 調用 System.exit 方法退出。
3. 響應用戶的終止。例如，輸入 Ctrl + C；使用 kill 命令殺死 JVM 進程(kill -9 不會)；系統(tǒng)的全局事件：用戶的注銷，操作系統(tǒng)的 shutdown。

最底層的 java.lang.Shutdown 只運行 10 個 shutdown hook，但是使用 java.lang.Runtime.addShutdownHook 添加的的 shutdown hook 經過 java.lang.ApplicationShutdownHooks 包裝后并沒有限制。java.lang.ApplicationShutdownHooks 是 java.lang.Shutdown 的一個子 shutdown hook。

在程序被上面的幾種方法正常關閉下，JVM 會順利的執(zhí)行 shutdown hooks。但是在非正常情況下，例如：kill -9；系統(tǒng)突然斷電并不會調用 shutdown hooks。那么這樣就會導致資源服務已經不能提供服務了，但是由于這些原因沒有在服務中心注銷，同樣地會讓客戶端拿到一個不可用的地址列表。資源服務器的網絡中斷也會有同樣的問題。

我們可以使用一種很通用的方法解決這個問題：發(fā)送心跳包。具體的步驟為:

使用 etcd 的 TTL 接口設置key 的存活時間為 5s。

bashcurl http://192.168.59.103:4001/v2/keys/registry/stacks/v1/$instance_id -XPUT -d value="$instance_address" -d ttl=5

{
  "action": "get",
  "node": {
    "key": "/registry/stacks/v1/72f9a7ba-f100-4638-a502-1541fc7d08f1",
    "value": "http://192.168.113.86:9998/",
    "expiration": "2015-06-30T07:20:47.485980615Z",
    "ttl": 5,
    "modifiedIndex": 45,
    "createdIndex": 45
  }
}

每 5s 將服務實例的信息重新注冊到 etcd。

javaetcd.put(serviceInstanceKey, "http://" + host + ":9998/").ttl(5).send();

  
Note

  5s 視自己系統(tǒng)的情況而定。
參考資料

https://github.com/coreos/etcd
http://java.dzone.com/articles/know-jvm-series-2-shutdown
http://www.infoq.com/cn/news/2014/07/etcd-cluster-discovery
https://coreos.com/docs/cluster-management/setup/cluster-discovery/
http://blog.gopheracademy.com/advent-2013/day-06-service-discovery-wit...
http://stackoverflow.com/questions/2541597/how-to-gracefully-handle-th...

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