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服务治理：为什么需要服务注册与发现？

服务注册与发现是分布式以及微服务系统的基石，搞懂它的作用和基本原理对于我们来说非常重要！

为什么需要服务注册与发现？​

微服务架构下，一个系统通常由多个微服务组成（比如电商系统可能分为用户服务、商品服务、订单服务等服务），一个用户请求可能会需要多个服务参与，这些服务之间互相配合以维持系统的正常运行。

在没有服务注册与发现机制之前，每个服务会将其依赖的其他服务的地址信息写死在配置文件里（参考单体架构）。假设我们系统中的订单服务访问量突然变大，我们需要对订单服务进行扩容，也就是多部署一些订单服务来分担处理请求的压力。这个时候，我们需要手动更新所有依赖订单服务的服务节点的地址配置信息。同理，假设某个订单服务节点突然宕机，我们又要手动更新对应的服务节点信息。更新完成之后，还要手动重启这些服务，整个过程非常麻烦且容易出错。

有了服务注册与发现机制之后，就不需要这么麻烦了，由注册中心负责维护可用服务的列表，通过注册中心动态获取可用服务的地址信息。如果服务信息发生变更，注册中心会将变更推送给相关联的服务，更新服务地址信息，无需手动更新，也不需要重启服务，这些对开发者来说完全是无感的。

服务注册与发现可以帮助我们实现服务的优雅上下线，从而实现服务的弹性扩缩容。

除此之外，服务注册与发现机制还有一个非常重要的功能：不可用服务剔除 。简单来说，注册中心会通过 心跳机制 来检测服务是否可用，如果服务不可用的话，注册中心会主动剔除该服务并将变更推送给相关联的服务，更新服务地址信息。

最后，我们再来总结补充一下，一个完备的服务注册与发现应该具备的功能：

  • 服务注册以及服务查询（最基本的）
  • 服务状态变更通知、服务健康检查、不可用服务剔除
  • 服务权重配置（权重越高被访问的频率越高）

服务注册与发现的基本流程是怎样的？​

这个问题等价于问服务注册与发现的原理。

每个服务节点在启动运行的时候，会向注册中心注册服务，也就是将自己的地址信息（ip、端口以及服务名字等信息的组合）上报给注册中心，注册中心负责将地址信息保存起来，这就是 服务注册。

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一个服务节点如果要调用另外一个服务节点，会直接拿着服务的信息找注册中心要对方的地址信息，这就是 服务发现 。通常情况下，服务节点拿到地址信息之后，还会在本地缓存一份，保证在注册中心宕机时仍然可以正常调用服务。

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如果服务信息发生变更，注册中心会将变更推送给相关联的服务，更新服务地址信息。

为了保证服务地址列表中都是可用服务的地址信息，注册中心通常会通过 心跳机制 来检测服务是否可用，如果服务不可用的话，注册中心会主动剔除该服务并将变更推送给相关联的服务，更新服务地址信息。

最后，再来一张图简单总结一下服务注册与发现（一个服务既可能是服务提供者也可能是服务消费者）。

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常见的注册中心有哪些？​

我这里更多的是从面试角度来说，各类注册中心的详细对比，可以看这篇文章：5 种注册中心如何选型？从原理给你解读！ - 楼仔 - 2022 ，非常详细。

比较常用的注册中心有 ZooKeeper、Eureka、Nacos，这三个都是使用 Java 语言开发，相对来说，更适合 Java 技术栈一些。其他的还有像 ETCD、Consul，这里就不做介绍了。

首先，咱们来看 ZooKeeper，大部分同学应该对它不陌生。严格意义上来说，ZooKeeper 设计之初并不是未来做注册中心的，只是前几年国内使用 Dubbo 的场景下比较喜欢使用它来做注册中心。

对于 CAP 理论来说，ZooKeeper 保证的是 CP。 任何时刻对 ZooKeeper 的读请求都能得到一致性的结果，但是， ZooKeeper 不保证每次请求的可用性比如在 Leader 选举过程中或者半数以上的机器不可用的时候服务就是不可用的。

针对注册中心这个场景来说，重要的是可用性，AP 会更合适一些。 ZooKeeper 更适合做分布式协调，注册中心就交给专业的来做吧！

其次，我们再来看看 Eureka，一款非常值得研究的注册中心。Eureka 是 Netflix 公司开源的一个注册中心，配套的还有 Feign、Ribbon、Zuul、Hystrix 等知名的微服务系统构建所必须的组件。

对于 CAP 理论来说，Eureka 保证的是 AP。 Eureka 集群只要有一台 Eureka 正常服务，整个注册中心就是可用的，只是查询到的数据可能是过期的（集群中的各个节点异步方式同步数据，不保证强一致性）。

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不过，可惜的是，Spring Cloud 2020.0.0 版本移除了 Netflix 除 Eureka 外的所有组件。

那为什么 Spring Cloud 这么急着移除 Netflix 的组件呢？ 主要是因为在 2018 年的时候，Netflix 宣布其开源的核心组件 Hystrix、Ribbon、Zuul、Eureka 等进入维护状态，不再进行新特性开发，只修 BUG。于是，Spring 官方不得不考虑移除 Netflix 的组件。

我这里也不推荐使用 Eureka 作为注册中心，阿里开源的 Nacos 或许是更好的选择。

最后，我们再来看看 Nacos，一款即可以用来做注册中心，又可以用来做配置中心的优秀项目。

Nacos 属实是后起之秀，借鉴吸收了其他注册中心的优点，与 Spring Boot 、Dubbo、Spring Cloud、Kubernetes 无缝对接，兼容性很好。并且，Nacos 不仅支持 CP 也支持 AP。

Nacos 性能强悍（比 Eureka 能支持更多的服务实例），易用性较强（文档丰富、数据模型简单且自带后台管理界面），支持 99.9% 高可用。

对于 Java 技术栈来说，个人是比较推荐使用 Nacos 来做注册中心。

更新: 2024-08-09 06:24:56
原文: https://www.yuque.com/snailclimb/mf2z3k/oevm6g