深度解析Eureka的自我保护机制

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-12-23 14:25 188阅读 0赞

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### 文章目录 ###

*   *   *  1.自我保护机制介绍
         *  2.实现原理
         *  3.源码解析
         *   *  3.1\`期望心跳数\` 与 \`我心里能接受的最小心跳数\`
             *   *  3.1.1 初始化
                 *  3.1.2 服务注册
                 *  3.1.3 服务下线
             *  3.2 关于计数器
             *   *  3.2.1 计数器初始化
                 *  3.2.2 心跳计数
             *  3.3 关于自我保护模式的判断
             *  3.4 eureka web中那行大红字
             *  3.5 触发自我保护对过期下线的影响
         *  4.一张图
         *  总结

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### 1.自我保护机制介绍 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

想必用过eureka 的同学都在eureka web控制台见过这么一行大红字，我现在还能想起来第一次用eureka 出现这个的心里的那种感觉，什么东西，这么显眼，然后就很懵逼，立马搜了一下这个是什么鬼，就搜到说eureka自我保护机制触发了，说是 “eureka 在运行期间会去统计心跳失败比例在 15 分钟之内是否低于 85%，如果低于 85%，eureka 会将这些实例保护起来，让这些实例不会过期”（需要注意这句话的前半部分，我们这篇文章将用源码推翻它），其实就是某段时间内收到心跳数量低于期望心跳数量85%，就会触发这个自我保护机制，这个时候，服务实例将不会被过期。

### 2.实现原理 ###

一个核心原理：`实际收到的心跳` 小于 `我心里能接受的最小心跳数` ，这个时候就会触发eureka 自我保护机制

两个概念（都很好理解）：

1.  一个是`期望心跳数`，`期望心跳数`与服务实例多少是有关系的，比如说我注册表中有10个实例，然后每30s发送一次心跳（也就是续约），那么我这个每分钟`期望心跳数`就是 10 \* 2 ，也就是我期望收到 20个心跳。
2.  还有一个是`我心里能接受的最小心跳数`，网络环境这么复杂，你总不能让这些实例的心跳一个都不少吧，所以这里就出现了一个心里能接受的最小心跳数（`心跳数阈值`），它的计算方式就是 `期望心跳数 * 0.85` （这个0.85 是默认的，是不是与上面那个85% 就对起来了）

有了 `期望心跳数` 与 `最小心跳数阈值`，我们现在还差的是啥？  
那就是统计收到的心跳数  
比如说我专门有个计数器，然后以一个时间单位为一个窗口，就是统计每分钟收到的心跳次数（续约次数），其实光有收集当前分钟心跳数的计数器还不够，总不能拿当前分钟的心跳数与心里能接受的最小心跳数 做比较吧，那分钟开始的时候，肯定会触发这个自我保护机制（毕竟分钟开始的时候，没收到多少心跳）  
这个时候一个计数器就不够了，还得需要一个，`一个用于统计当前分钟收到的心跳数量`，`一个用于存储上一分钟收到的心跳数`，然后拿上一分钟收到的心跳数 与 心里能接受的最小心跳数 做比较，然后小于心里能接受的最小心跳数，就触发自我保护机制。  
有了2个心跳计数器，还不够，还缺一个`定时器`，然后每分钟执行一次将 `当前分钟收集到的心跳数` 给 `存储上一分钟这个计数器`上，然后将`当前分钟计数器`清0，表示开启新一轮的计数。

到这里，其实大体上就已经讲清楚了，但是还有几个点

1.  最开始的时候`期望心跳数`是怎么出来的？
2.  服务注册，服务下线 这个`期望心跳数`是怎样变化的？

现在解答一下：

1.  最开始的时候，eureka server 启动会去其他server节点上拉取注册表，如果拉到注册表的话，遍历注册表里面的实例信息，然后挨个 按照注册的方式 注册到本机的注册表上，它会有一个返回一个注册多少实例count ，接着就是按照这个count \*2 初始化的。
2.  服务注册的时候，`期望心跳数` \+2 ，我多一个实例，一个实例每分钟默认发送2个心跳，这个时候就会+2 。服务下线的时候 `期望心跳数` \-2，然后`心里能接受的最小心跳数` 也会重新算一遍。  
    好了，以上就是eureka 自我保护机制的实现原理了，只不过我用自己的话将代码翻译了一遍，如果还是不能明白，可以看一下第4节的那张图。接下来我们就要看一下源码了

### 3.源码解析 ###

#### 3.1`期望心跳数` 与 `我心里能接受的最小心跳数` ####

先看一下关于 `期望心跳数` 与 `我心里能接受的最小心跳数` 变量的定义  
在 eureka-core 项目的注册表抽象类`AbstractInstanceRegistry` 中定义了这两个变量  
![在这里插入图片描述][20201125172250386.png_pic_center]  
接着看下初始化，服务注册，服务下线 `期望心跳数` 与 `我心里能接受的最小心跳数` 变动。

##### 3.1.1 初始化 #####

eureka server在启动的时候，会进行初始化，它会到其他server 节点上同步一下注册表，然后注册到自己本地的注册表中，这个时候会返回一个同步数量count，后面注册表中的这两个变量会根据这个count计算出来  
![在这里插入图片描述][20201125174826325.png_pic_center]  
先是同步注册表，返回同步实例的数量。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
接着就是调用注册表的 openForTraffic 方法，初始化这两个变量，改变applicationInfoManager 为up状态，完成注册表 初始化之后的动作  
这里`期望心跳数` 直接就是同步实例数量\*2 ，`我心里能接受的最小心跳数` 是`期望心跳数` \* 0.85（默认是0.85）

##### 3.1.2 服务注册 #####

在注册表抽象类`AbstractInstanceRegistry` 中的register方法中  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
可以看到 `期望心跳数` \+2 ，然后 `我心里能接受的最小心跳数` 重新算了一遍。

##### 3.1.3 服务下线 #####

这个是在注册表抽象类`AbstractInstanceRegistry` 的实现类`PeerAwareInstanceRegistryImpl`中的cancel 方法做的处理  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
**它这里有个很大的问题就是这个+2 和-2 直接写死了，如果我心跳间隔改变了，这个时候不是30s发一次心跳了，变成了1分钟一次，然后eureka 就会一直处于自我保护机制中。**

#### 3.2 关于计数器 ####

##### 3.2.1 计数器初始化 #####

eureka server 启动的时候，会执行一堆初始化，这个是在EurekaBootstrap中的，之后就是创建注册表，在注册表抽象类`AbstractInstanceRegistry`的构造方法中创建了这个计数器。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
然后再初始化最后面调用了一下注册表的openForTraffic 方法，初始化`期望心跳数` 与 `我心里能接受的最小心跳数` 这两个变量，改变applicationInfoManager 为up状态，完成注册表 初始化之后的动作，就在注册表 初始化之后的动作里面启动了计数器。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
先来看下 MeasuredRate 这类中关键的几个成员变量：  
![在这里插入图片描述][20201125175653167.png_pic_center]  
它的start 方法其实就是启动这个定时任务  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
它这里是1分钟执行一次，就是sampleInterval 这个成员决定的，这个成员实在创建这个对象的传过来的，然后就是1分钟。  
看下这个画红框的代码，其实就是将 `当前分钟收集到的心跳数` 给 `存储上一分钟这个计数器 lastBucket`上，然后将`当前分钟计数器 currentBucket`清0，表示开启新一轮的计数。

##### 3.2.2 心跳计数 #####

其实每收到一个心跳（续约），都会给currentBucket 这变量自增1，我们看一下代码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

#### 3.3 关于自我保护模式的判断 ####

![在这里插入图片描述][20201125180401819.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][2020112518042330.png_pic_center]  
上面就是就是自我保护模式的判断了，很清楚。

#### 3.4 eureka web中那行大红字 ####

在resource 的header.jsp中有这么几行  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]  
先是调用注册表的isBelowRenewThresold 方法判断是不是触发了自我保护机制  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 10]  
要想显示那行触发自我保护机制的大红字，需要 系统启动了5分钟以上，而且触发了自我保护机制，其实还需要isSelfPreservationModeEnabled 这个参数是true，这样子才会显示这个触发自我保护的大红字

#### 3.5 触发自我保护对过期下线的影响 ####

在注册表 postInit方法中，其实还启动一个定时任务，扫描那些过期的实例，然后进行服务下线动作，这里主要是介绍触发自我保护对过期下线的影响，不会深入剖析服务扫描下线这一堆的东西  
![在这里插入图片描述][20201125181512884.png_pic_center]  
这个定时任务是1分钟执行一次的。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 11]  
进入这个evict 方法中。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 12]  
如果触发了自我保护机制就不往下走了，其实下面就是扫描注册表中所有的实例信息，然后看看过没过期，过期就走服务下线逻辑。我们来看下这个isLeaseExpirationEnabled方法的实现。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 13]  
如果没有启用这个自我保护机制的话，直接通过，走下面服务扫描过期的逻辑。如果启用了，还用判断 收到的心跳数大于期望最小心跳数 ，这个时候才能继续往下走，如果是小于的话，就是触发自我保护机制了，就不会再往下走了，也就是不会再扫描下线过期的实例。

### 4.一张图 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 14]

### 总结 ###

本篇文章主要是介绍了eureka自我保护机制的实现原理，不管是语言描述，还是代码剖析，都已经很明了了。我没有找到所谓的 15分钟内  
心跳失败比例小于85% 就是触发自我保护机制，在源码中，我只分析出 你上一分钟心跳数 低于 期望心跳数的85% 就会触发自我保护机制，我不知道他们所谓的15分钟是哪里的，我只相信源码出真知，然后这里还发现计算期望心跳数 的硬编码问题，如果你心跳间隔改变了，不是30s了，就很容易出现bug。

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