在前面,已经跟大家分享过我去美团面试中遇到的一些题目,对此我也把这些题目进行了一系列分析。今天,给大家分享如何设计一个注册中心。不管是出于面试,还是深入学习注册中心,关于如何设计一个注册中心都是一个很好的话题。假设现在我们系统有两个小系统:订单系统商品系统单个系统分别部署在不同服务器上,如果我们订单系统需要调用商品系统的某个服务:怎么调用?方法1:商品系统开发的朋友告诉你对应的地址。方法2:商品系统开发的朋友把对应API地址存放到某个地方。方法3:直接通过Nginx,使用域名进行转发到某个实例上。这时候,订单系统就可以通过上述方法调用商品系统的API了。问题来了实际线上环境中,很少是单体机构的,很多都是做了集群的,也就是说每个服务会有N个实例,少则几个几十个,多则几百上千上万。如果此时我们还用上面三种方法,当我们的商品系统某个服务下线(宕机了),或者新增实例,此时是非常的头疼。所以,注册中心就来了。注册中心来了我们能不能搞一个第三方的节点,这个节点就用来存放我们商品系统的服务信息,这样一来,其他系统需要服务信息,直接去第三方节点上去获取即可。此时,其他系统只要知道这个第三方的节点地址就可以了。这个第三方的节点,我们也称之为注册中心。下面我们用服务提供方(商品系统)称之为provider,服务调用方(订单系统)我们称之为consumer。如何设计一个注册中心我们需要解决如下几个问题:服务如何注册consumer如何知道provider服务注册中心如何高可用服务上下线,消费端如何动态感知服务注册当我们把服务信息注册上去后,就应该是:服务列表保存通常有三种方式:本地内存、数据库、第三方缓存系统注册上去后,consumer需要服务地址的时候,就可以用相应key去注册中心获取对应的服务列表。同一个服务注册中心,我们可以注册多个服务,比如用户服务、商品服务、订单服务…服务消费consumer端通过key获取指定的服务地址列表。以上的还是蛮简单的吧,简单来说,我们就是引用了一个第三方的服务来存放我们的服务提供者列表。并且以key-value的形式存储,key我们可以理解为服务名称,value就是服务实例列表。注册中心高可用高可用无非就是做集群,我们可以对注册中心部署多个节点。在消费端consumer只需要知道一个服务注册中心集群地址cluster-url即可。动态感知服务上下线consumer拿到服务列表后,会把服务列表保存起来,保存到本地缓存里。consumer通过一定的负载均衡算法,选择出一个地址,最后发起远程的调用。如果我们的服务节点挂掉一个了,怎么办?此时,服务注册中心的服务列表还是之前的列表,如果consumer调用到过掉的节点上,那岂不是会出问题呀。所以,我们的服务注册中心需要知道哪个服务节点挂了,然后从对应服务列表里删除。有种办法叫做心跳检测heartBeat,即就是服务注册中心,每隔一定时间去监测一下provider,如果监测到某个服务挂了,那就把对应服务地址从服务列表中删除。根据心跳检测,来提出无效服务。可是不对呀,此时consumer端本地列表里还有过掉的服务地址,怎么办呢?或者是,在增加一个新的服务节点对于服务注册中心来说,就是服务列表里增加一个服务地址。但是在消费端存在同样的问题,就是服务注册中心的服务列表和consumer端的服务列表不一样了。如何让consumer端也动态感知呢?其实很简单,此时,我们得思维换一下,因为consumer的服务列表是来自于服务注册中心,我们就可以把consumer理解为消费端,服务注册中心理解为服务端。此时,consumer端就可以去服务端(服务注册中心)拉取provider服务列表。通常有两种方案:push和pullpush:服务注册中心主动推送服务列表给consumer。pull:consumer主动从注册中心拉取服务列表。不管是push还是pull,都会存在consumer和服务注册中心的通信管道。如果他们之间断开了,那就无法获取服务列表了。还有就是服务注册中心知道consumer的地址,比如我得知道你的微信好友,不然我怎么把我手里的资源发给你我们的网络通信,必然会存在监听的动作。如果服务注册中心要push到consumer,此时他们之间需要建立一个会话,所以,在服务注册中心会维护一个会话管理的模块。还有一种方式就是consumer提供一个API,这个API给服务注册中心进行回调。本质是我们是使用HTTP协议还是使用Socket监听push有个不好点,那就是服务注册中心需要维护大量的会话,而且还需要对每个会话维持一个心跳,一遍知晓这些会话状态,得确保这些consumer能收到数据,另外就是pull,pull其实就相对push就简单多了。pull和我们前面说的心跳机制是类似的,consumer端启动定时任务,每个多久拉取服务注册中心的服务列表。pull也不需要去维护大量的会话,我只需要每隔多久调用接口拉取服务列表即可。但是这里还是会存在一个问题,因为是定时去拉取,所以会存在一定的数据延迟,比如consumer刚刚拉取服务列表,但就在拉取结束的后,某个服务provider挂了,consumer就要等下次拉取才知道对应服务provider挂了。如果定时任务是每隔30秒拉去一次,那就是说,延迟最长时间是30秒。还有一种方式long-pull,也叫长轮询,是上面两种方案的优化方案,consumer发起拉取请求时,先把这个请求hold住,当服务注册中心有发生变化后,consumer端能立马感知。关于长轮询:与简单轮询相似,只是在服务端在没有新的返回数据情况下不会立即响应,而会挂起,直到有数据或即将超时优点:实现也不复杂,同时相对轮询,节约带宽缺点:还是存在占用服务端资源的问题,虽然及时性比轮询要高,但是会在没有数据的时候在服务端挂起,所以会一直占用服务端资源,处理能力变少应用:一些早期的对及时性有一些要求的应用:web IM 聊天这样,我们就搞定了所谓的服务上下线动态感知。通过上面的服务注册、服务消费、注册中心高可用以及动态感知服务的上下线,这就是我们去实现一个服务注册中心的通用模型。小总结关于如何设计一个注册中心,无非重点关以下几点:服务是如何注册消费端如何获取服务如何保证注册中心的高可用动态感知服务的上下线原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/BhIbcwQYEu1M-OHVbBYS_Q
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