使用 Consul 进行服务发现

服务发现是基于微服务架构的关键原则之一。尝试手动配置每个客户端或某种形式的约定可能非常困难且非常脆弱。Consul 通过 HTTP APIDNS 提供服务发现服务。Spring Cloud Consul 利用 HTTP API 进行服务注册和发现。这并不妨碍非 Spring Cloud 应用程序利用 DNS 接口。Consul 代理服务器运行在通过 Gossip 协议 进行通信的 集群 中,并使用 Raft 共识协议

如何激活

要激活 Consul 服务发现,请使用 group 为 org.springframework.cloud 且 artifact id 为 spring-cloud-starter-consul-discovery 的启动器。有关使用当前 Spring Cloud 发布版本设置构建系统的详细信息,请参阅 Spring Cloud 项目页面

向 Consul 注册

当客户端向 Consul 注册时,它会提供自己的元数据,例如主机和端口、ID、名称和标签。默认情况下会创建一个 HTTP 检查,Consul 每 10 秒访问一次 /actuator/health 端点。如果健康检查失败,服务实例将被标记为关键。

Consul 客户端示例

@SpringBootApplication
@RestController
public class Application {

    @RequestMapping("/")
    public String home() {
        return "Hello world";
    }

    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(true).run(args);
    }

}

(即,完全正常的 Spring Boot 应用程序)。如果 Consul 客户端位于 localhost:8500 之外的其他位置,则需要配置才能找到客户端。示例

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      host: localhost
      port: 8500
如果您使用 Spring Cloud Consul Config,并且您已设置 spring.cloud.bootstrap.enabled=truespring.config.use-legacy-processing=true 或使用 spring-cloud-starter-bootstrap,那么上述值需要放在 bootstrap.yml 中而不是 application.yml 中。

Environment 中获取的默认服务名称、实例 ID 和端口分别是 ${spring.application.name}、Spring 上下文 ID 和 ${server.port}

要禁用 Consul Discovery Client,您可以将 spring.cloud.consul.discovery.enabled 设置为 false。当 spring.cloud.discovery.enabled 设置为 false 时,Consul Discovery Client 也会被禁用。

要禁用服务注册,您可以将 spring.cloud.consul.discovery.register 设置为 false

将管理注册为独立服务

当管理服务器端口通过设置 management.server.port 属性与应用程序端口不同时,管理服务将作为独立于应用程序服务注册。例如

application.yml
spring:
  application:
    name: myApp
management:
  server:
    port: 4452

上述配置将注册以下两个服务

  • 应用程序服务

ID: myApp
Name: myApp
  • 管理服务

ID: myApp-management
Name: myApp-management

管理服务将从应用程序服务继承其 instanceIdserviceName。例如

application.yml
spring:
  application:
    name: myApp
management:
  server:
    port: 4452
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        instance-id: custom-service-id
        serviceName: myprefix-${spring.application.name}

上述配置将注册以下两个服务

  • 应用程序服务

ID: custom-service-id
Name: myprefix-myApp
  • 管理服务

ID: custom-service-id-management
Name: myprefix-myApp-management

可以通过以下属性进行进一步自定义

/** Port to register the management service under (defaults to management port) */
spring.cloud.consul.discovery.management-port

/** Suffix to use when registering management service (defaults to "management") */
spring.cloud.consul.discovery.management-suffix

/** Tags to use when registering management service (defaults to "management") */
spring.cloud.consul.discovery.management-tags

HTTP 健康检查

Consul 实例的健康检查默认为 "/actuator/health",这是 Spring Boot Actuator 应用程序中健康端点的默认位置。如果您使用非默认上下文路径或 servlet 路径(例如 server.servletPath=/foo)或管理端点路径(例如 management.server.servlet.context-path=/admin),则即使对于 Actuator 应用程序,您也需要更改此设置。

Consul 用于检查健康端点的间隔也可以配置。“10s”和“1m”分别表示 10 秒和 1 分钟。

此示例说明了上述内容(有关更多选项,请参阅 附录页 中的 spring.cloud.consul.discovery.health-check-* 属性)。

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        healthCheckPath: ${management.server.servlet.context-path}/actuator/health
        healthCheckInterval: 15s

您可以通过将 spring.cloud.consul.discovery.register-health-check 设置为 false 来完全禁用 HTTP 健康检查。

应用头信息

头信息可以应用于健康检查请求。例如,如果您尝试注册一个使用 Vault 后端Spring Cloud Config 服务器

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        health-check-headers:
          X-Config-Token: 6442e58b-d1ea-182e-cfa5-cf9cddef0722

根据 HTTP 标准,每个头信息可以有多个值,在这种情况下,可以提供一个数组

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        health-check-headers:
          X-Config-Token:
            - "6442e58b-d1ea-182e-cfa5-cf9cddef0722"
            - "Some other value"

TTL 健康检查

可以使用 Consul TTL 检查 代替默认配置的 HTTP 检查。主要区别在于应用程序向 Consul 代理发送心跳信号,而不是 Consul 代理向应用程序发送请求。

应用程序发送 ping 的间隔也可以配置。"10s" 和 "1m" 分别表示 10 秒和 1 分钟。默认值为 30 秒。

此示例说明了上述内容(有关更多选项,请参阅 附录页 中的 spring.cloud.consul.discovery.heartbeat.* 属性)。

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        heartbeat:
          enabled: true
          ttl: 10s

TTL 应用程序状态

对于 Spring Boot Actuator 应用程序,其状态由其可用的健康端点确定。当健康端点不可用时(无论是禁用还是不是 Spring Boot Actuator 应用程序),它假定应用程序处于良好健康状态。

查询健康端点时,默认使用根 健康组。可以通过设置以下属性来使用不同的健康组

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        heartbeat:
          actuator-health-group: <your-custom-group-goes-here>

您可以通过设置以下属性完全禁用健康端点

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        heartbeat:
          use-actuator-health: false
自定义 TTL 应用程序状态

如果您想配置自己的应用程序状态机制,只需实现 ApplicationStatusProvider 接口

MyCustomApplicationStatusProvider.java
@Bean
public class MyCustomApplicationStatusProvider implements ApplicationStatusProvider {
	public CheckStatus currentStatus() {
        return yourMethodToDetermineAppStatusGoesHere();
    }
}

并将其提供给应用程序上下文

@Bean
public CustomApplicationStatusProvider customAppStatusProvider() {
     return new MyCustomApplicationStatusProvider();
}

Actuator 健康指标

如果服务实例是 Spring Boot Actuator 应用程序,则可以提供以下 Actuator 健康指标。

DiscoveryClientHealthIndicator

当 Consul 服务发现处于活动状态时,会配置一个 DiscoverClientHealthIndicator 并使其可用于 Actuator 健康端点。有关配置选项,请参见 此处

ConsulHealthIndicator

配置了一个指标来验证 ConsulClient 的健康状况。

默认情况下,它会检索 Consul leader 节点状态和所有已注册的服务。在有许多已注册服务的部署中,每次健康检查都检索所有服务可能会很昂贵。要跳过服务检索并仅检查 leader 节点状态,请设置 spring.cloud.consul.health-indicator.include-services-query=false

要禁用该指标,请设置 management.health.consul.enabled=false

当应用程序在 引导上下文模式(默认)下运行时,此指标被加载到引导上下文,并且不可用于 Actuator 健康端点。

元数据

Consul 支持服务的元数据。Spring Cloud 的 ServiceInstance 有一个 Map<String, String> metadata 字段,它从服务的 meta 字段填充。要填充 meta 字段,请在 spring.cloud.consul.discovery.metadataspring.cloud.consul.discovery.management-metadata 属性上设置值。

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        metadata:
          myfield: myvalue
          anotherfield: anothervalue

上述配置将导致一个服务,其元字段包含 myfield→myvalueanotherfield→anothervalue

生成的元数据

Consul 自动注册将自动生成一些条目。

表 1. 自动生成的元数据

'group'

属性 spring.cloud.consul.discovery.instance-group。此值仅在 instance-group 不为空时生成。

'secure'

如果属性 spring.cloud.consul.discovery.scheme 等于 'https' 则为 true,否则为 false。

属性 spring.cloud.consul.discovery.default-zone-metadata-name,默认为 'zone'

属性 spring.cloud.consul.discovery.instance-zone。此值仅在 instance-zone 不为空时生成。

旧版 Spring Cloud Consul 通过解析 spring.cloud.consul.discovery.tags 属性填充 Spring Cloud Commons 中的 ServiceInstance.getMetadata() 方法。此功能不再受支持,请迁移到使用 spring.cloud.consul.discovery.metadata 映射。

使 Consul 实例 ID 唯一

默认情况下,Consul 实例使用与其 Spring 应用程序上下文 ID 相等的 ID 进行注册。默认情况下,Spring 应用程序上下文 ID 为 ${spring.application.name}:comma,separated,profiles:${server.port}。在大多数情况下,这将允许同一服务的多个实例在同一台机器上运行。如果需要进一步的唯一性,使用 Spring Cloud,您可以通过在 spring.cloud.consul.discovery.instanceId 中提供唯一标识符来覆盖此设置。例如

application.yml
spring:
  cloud:
    consul:
      discovery:
        instanceId: ${spring.application.name}:${vcap.application.instance_id:${spring.application.instance_id:${random.value}}}

有了这些元数据,并且在 localhost 上部署了多个服务实例,随机值将起作用以使实例唯一。在 Cloudfoundry 中,vcap.application.instance_id 将在 Spring Boot 应用程序中自动填充,因此不需要随机值。

查找服务

使用负载均衡器

Spring Cloud 支持 Feign(一个 REST 客户端构建器)以及 Spring RestTemplate,用于使用逻辑服务名称/ID 而不是物理 URL 查找服务。Feign 和支持服务发现的 RestTemplate 都利用 Spring Cloud LoadBalancer 进行客户端负载均衡。

如果您想使用 RestTemplate 访问服务 STORES,只需声明

@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate loadbalancedRestTemplate() {
     return new RestTemplate();
}

并像这样使用它(注意我们如何使用 Consul 中的 STORES 服务名称/ID,而不是完全限定的域名)

@Autowired
RestTemplate restTemplate;

public String getFirstProduct() {
   return this.restTemplate.getForObject("https://STORES/products/1", String.class);
}

如果您在多个数据中心拥有 Consul 集群,并且想要访问另一个数据中心的服务,仅凭服务名称/ID 是不够的。在这种情况下,您可以使用属性 spring.cloud.consul.discovery.datacenters.STORES=dc-west,其中 STORES 是服务名称/ID,dc-west 是 STORES 服务所在的数据中心。

Spring Cloud 现在还支持 Spring Cloud LoadBalancer

使用 DiscoveryClient

您也可以使用 org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient,它为发现客户端提供了一个简单的 API,不特定于 Netflix,例如

@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;

public String serviceUrl() {
    List<ServiceInstance> list = discoveryClient.getInstances("STORES");
    if (list != null && list.size() > 0 ) {
        return list.get(0).getUri();
    }
    return null;
}

Consul 目录监控

Consul 目录监控利用了 consul 监控服务 的能力。目录监控发出一个阻塞的 Consul HTTP API 调用,以确定是否有任何服务已更改。如果有新的服务数据,则发布一个心跳事件。

要更改 Config Watch 的调用频率,请更改 spring.cloud.consul.config.discovery.catalog-services-watch-delay。默认值为 1000,以毫秒为单位。延迟是上次调用结束到下次调用开始之间的时间量。

要禁用目录监控,请设置 spring.cloud.consul.discovery.catalogServicesWatch.enabled=false

该监控使用 Spring TaskScheduler 来调度对 consul 的调用。默认情况下,它是一个 ThreadPoolTaskSchedulerpoolSize 为 1。要更改 TaskScheduler,请创建一个类型为 TaskScheduler 且名称为 ConsulDiscoveryClientConfiguration.CATALOG_WATCH_TASK_SCHEDULER_NAME 常量的 bean。

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