【微服务架构设计和实现】4.5 服务发现、注册和配置管理-蒲公英云

往期回顾：

第一章：【云原生概念和技术】

第二章：【容器化应用程序设计和开发】

第三章：【基于容器的部署、管理和扩展】

第四章：【4.1 微服务架构概述和设计原则】

第四章：【4.2 服务边界的定义和划分】

第四章：【4.3 服务之间的通信和API设计】

第四章：【4.4 数据库和数据存储的分离和服务化】

服务发现、注册和配置管理

4.5 服务发现、注册和配置管理
- 4.5.1 服务发现
- 4.5.2 服务注册
- 4.5.3 配置管理

4.5 服务发现、注册和配置管理

4.5.1 服务发现

在云原生下，微服务架构已经成为了应用程序的主流架构。服务发现是微服务架构中的一个重要组成部分，它负责自动发现服务实例，负载均衡和故障转移。下面是一个简单的 Java 代码示例，展示了如何在云原生下使用服务发现来自动发现微服务实例。

首先，我们需要创建一个服务注册表，用于存储所有的服务实例。在这个示例中，我们使用 Zookeeper 来存储服务实例。

import org.apache.zookeeper.*;  
import java.util.List;
public class ServiceRegistry {
   private ZooKeeper zk;  
   private String rootPath;  
   private List<ServiceInstance> services;
   public ServiceRegistry(String zkAddress, String zkPassword, String zkNodePath) {
       this.zk = new ZooKeeper(zkAddress, 5000, new Watcher() {
           public void process(WatchedEvent event) {
               if (event.getState() == Watcher.Event.KeeperState.SyncConnected) {
                   loadServices();  
               }  
           }  
       });  
       this.rootPath = zkNodePath;  
   }
   private void loadServices() {
       try {
           services = zk.getChildren(rootPath, false).stream()  
                   .sorted()  
                   .map(s -> new ServiceInstance(s, zk.exists(s, false)))  
                   .collect(Collectors.toList());  
       } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();  
       }  
   }
   public ServiceInstance getServiceInstance(String serviceName) {
       for (ServiceInstance service : services) {
           if (service.getName().equals(serviceName)) {
               return service;  
           }  
       }  
       return null;  
   }
   public void addServiceInstance(ServiceInstance serviceInstance) {
       zk.add(rootPath, serviceInstance.toZooObject());  
   }
   public void removeServiceInstance(String serviceName) {
       for (ServiceInstance service : services) {
           if (service.getName().equals(serviceName)) {
               zk.delete(service.getPath(), -1);  
               return;  
           }  
       }  
       throw new IllegalArgumentException("Service " + serviceName + " not found.");  
   }  
}

在这个示例中，我们使用 Zookeeper 来存储服务实例。当需要发现服务实例时，我们遍历所有的服务实例，并使用服务名称来找到对应的服务实例。如果服务实例不存在，则添加一个新的服务实例。如果服务实例存在，则更新服务实例的状态。

最后，我们需要编写一个服务实例类，用于表示一个微服务实例。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;  
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component  
@Value("${service.name}")  
public class ServiceInstance {
   private String path;  
   private String name;  
   private boolean enabled;
   public ServiceInstance(String path, boolean enabled) {
       this.path = path;  
       this.name = name;  
       this.enabled = enabled;  
   }
   public String getPath() {
       return path;  
   }
   public String getName() {
       return name;  
   }
   public boolean isEnabled() {
       return enabled;  
   }
   public void setEnabled(boolean enabled) {
       this.enabled = enabled;  
   }
   public static ServiceInstance fromZooObject(org.apache.zookeeper.ZooObject zobj) {
       return new ServiceInstance(zobj.getData().get(0).getByteValue("path"),  
                   zobj.getData().get(0).getByteValue("state") == 1);  
   }
   public static ServiceInstance fromString(String zkPath) {
       return ServiceInstance.fromZooObject(org.apache.zookeeper.Zoo 蛋类 zobj -> zobj.getData().get(0).get(zkPath).getByteValue());  
   }  
}

在上面的示例中，我们使用fromZooObject和fromString方法来从 Zookeeper 存储中加载和生成服务实例对象。

最后，当需要发现微服务实例时，我们可以调用ServiceRegistry类中的getServiceInstance方法来获取最新的服务实例对象，并使用fromZooObject或fromString方法来生成服务实例对象。

4.5.2 服务注册

在云原生下，微服务架构中的服务注册是一个非常重要的环节。它负责将服务实例标识给其他服务，并提供服务的发现和负载均衡。下面是一个简单的 Java 代码示例，展示了如何在云原生下使用服务注册来自动注册微服务实例。

首先，我们需要创建一个服务注册表，用于存储所有的服务实例。在这个示例中，我们使用 Zookeeper 来存储服务实例。

import org.apache.zookeeper.*;    
import java.util.List;
public class ServiceRegistry {
   private ZooKeeper zk;    
   private String rootPath;    
   private List<ServiceInstance> services;
   public ServiceRegistry(String zkAddress, String zkPassword, String zkNodePath) {
       this.zk = new ZooKeeper(zkAddress, 5000, new Watcher() {
           public void process(WatchedEvent event) {
               if (event.getState() == Watcher.Event.KeeperState.SyncConnected) {
                   loadServices();    
               }    
           }    
       });    
       this.rootPath = zkNodePath;    
   }
   private void loadServices() {
       try {
           services = zk.getChildren(rootPath, false).stream()    
                   .sorted()    
                   .map(s -> new ServiceInstance(s, zk.exists(s, false)))    
                   .collect(Collectors.toList());    
       } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();    
       }    
   }
   public ServiceInstance getServiceInstance(String serviceName) {
       for (ServiceInstance service : services) {
           if (service.getName().equals(serviceName)) {
               return service;    
           }    
       }    
       return null;    
   }
   public void addServiceInstance(ServiceInstance serviceInstance) {
       zk.add(rootPath, serviceInstance.toZooObject());    
   }
   public void removeServiceInstance(String serviceName) {
       for (ServiceInstance service : services) {
           if (service.getName().equals(serviceName)) {
               zk.delete(service.getPath(), -1);    
               return;    
           }    
       }    
       throw new IllegalArgumentException("Service " + serviceName + " not found.");    
   }    
}

在这个示例中，我们使用 Zookeeper 来存储服务实例。当需要注册服务实例时，我们遍历所有的服务实例，并使用服务名称来找到对应的服务实例。如果服务实例不存在，则添加一个新的服务实例。如果服务实例存在，则更新服务实例的状态。

最后，我们需要编写一个服务实例类，用于表示一个微服务实例。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;    
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component    
@Value("${service.name}")    
public class ServiceInstance {
   private String path;    
   private String name;    
   private boolean enabled;
   public ServiceInstance(String path, boolean enabled) {
       this.path = path;    
       this.name = name;    
       this.enabled = enabled;    
   }
   public String getPath() {
       return path;    
   }
   public String getName() {
       return name;    
   }
   public boolean isEnabled() {
       return enabled;    
   }
   public void setEnabled(boolean enabled) {
       this.enabled = enabled;    
   }
   public static ServiceInstance fromZooObject(org.apache.zookeeper.ZooObject zobj) {
       return new ServiceInstance(zobj.getData().get(0).getByteValue("path"),    
                   zobj.getData().get(0).getByteValue("state") == 1);    
   }
   public static ServiceInstance fromString(String zkPath) {
       return ServiceInstance.fromZooObject(org.apache.zookeeper.Zoo 蛋类 zobj -> zobj.getData().get(0).get(zkPath).getByteValue());    
   }    
}

在上面的示例中，我们使用fromZooObject和fromString方法来从 Zookeeper 存储中加载和生成服务实例对象。

4.5.3 配置管理

在云原生下，微服务的配置管理是非常重要的。它负责管理微服务的各种配置，例如服务发现、负载均衡、容器编排等等。下面是一个简单的 Java 代码示例，展示了如何在云原生下使用配置管理来自动管理微服务的配置。

首先，我们需要创建一个配置管理容器，用于存储和管理所有的配置。在这个示例中，我们使用 Zookeeper 来存储配置。

import org.apache.zookeeper.*;    
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;    
import org.springframework.stereotype.Component;  
@Component    
@Value("${zk.address}")    
public class ConfigurationManager {
    private ZooKeeper zk;    
    private String zkAddress;  
    public ConfigurationManager(String zkAddress) {
        this.zkAddress = zkAddress;    
        try {
            zk = new ZooKeeper(zkAddress, 5000, new Watcher() {
                public void process(WatchedEvent event) {
                    if (event.getState() == Watcher.Event.KeeperState.SyncConnected) {
                        loadConfigurations();    
                    }    
                }    
            });    
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();    
        }    
    }  
    private void loadConfigurations() {
        try {
            Configurations.loadFromZookeeper(zk);    
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();    
        }    
    }  
    public Configurations getConfigurations() {
        return Configurations.loadFromZookeeper(zk);    
    }  
    public void addConfiguration(Configuration configuration) {
        Configurations.add(configuration);    
    }  
    public void removeConfiguration(String configurationName) {
        Configurations.remove(configurationName);    
    }    
}

在上面的示例中，我们使用Zookeeper来存储配置。当需要加载配置时，我们遍历所有的配置，并使用配置名称来找到对应的配置。如果配置不存在，则添加一个新的配置。如果配置存在，则更新配置。

最后，我们需要编写一个配置类，用于表示一个微服务的配置。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;    
import org.springframework.stereotype.Component;  
@Component    
@Value("${service.name}")    
public class Configuration {
    private String configurationName;    
    private String configurationValue;  
    public Configuration(String configurationName, String configurationValue) {
        this.configurationName = configurationName;    
        this.configurationValue = configurationValue;    
    }  
    public String getConfigurationName() {
        return configurationName;    
    }  
    public String getConfigurationValue() {
        return configurationValue;    
    }    
}