面试题：微服务架构下Spring Cloud如何实现基础的集群状态管理

Question

在Spring Cloud微服务架构中，阐述一下Eureka在集群状态管理方面的基本原理和工作机制，包括服务注册、发现以及心跳检测等关键环节。

Answer 1

服务注册原理与机制

1. 服务提供者注册：
   • 服务启动时，会向Eureka Server发送一个HTTP POST请求，将自身的元数据（如服务名称、IP地址、端口号、健康检查URL等）封装在请求体中，发送到Eureka Server的/eureka/apps/ + <serviceName> 接口。
   • Eureka Server接收到注册请求后，会将该服务实例信息保存到一个名为registry的ConcurrentHashMap中，这个Map以服务名称为键，服务实例列表为值。
2. 集群间数据同步：
   • 在Eureka集群环境下，Eureka Server之间会相互注册。当一个Eureka Server接收到新的服务注册信息时，它会通过Replication机制将该信息同步到其他Eureka Server节点。
   • 同步过程基于HTTP协议，通过调用其他Eureka Server的/eureka/replicate接口，将新注册的服务实例信息发送过去，确保各个节点的数据一致性。

服务发现原理与机制

1. 服务消费者获取服务列表：
   • 服务消费者启动时，会向Eureka Server发送一个HTTP GET请求，请求地址为/eureka/apps/ + <serviceName> ，以获取特定服务的实例列表。
   • Eureka Server接收到请求后，从registry中取出对应服务的实例列表，并返回给服务消费者。
2. 缓存机制：
   • 为了减少对Eureka Server的请求压力，服务消费者会在本地缓存从Eureka Server获取的服务实例列表。
   • 缓存有一定的过期时间，默认30秒。过期后，服务消费者会再次向Eureka Server获取最新的服务实例列表。

心跳检测原理与机制

1. 服务提供者发送心跳：
   • 服务提供者在注册到Eureka Server后，会周期性地（默认30秒）向Eureka Server发送HTTP PUT请求，请求地址为/eureka/apps/ + <serviceName>+/ + <instanceId> ，告知Eureka Server自己仍然存活。
2. Eureka Server处理心跳：
   • Eureka Server接收到心跳请求后，会更新对应服务实例的最后心跳时间。
   • 如果Eureka Server在一定时间（默认90秒）内没有收到某个服务实例的心跳，会将该实例从registry中剔除，并通过Replication机制同步到其他Eureka Server节点，同时向服务消费者发送服务实例变更的通知，让服务消费者更新本地缓存的服务实例列表。