10、Eureka 源码解析之 Eureka Server 自我保护机制

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-01-03 04:13 209阅读 0赞

下面是官方提供的 Eureka 架构图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 1、什么是自我保护机制 ##

默认情况下，如果Eureka Server在一定时间内（`默认 90 秒，其实不止 90 秒`）没有接收到某个微服务实例的心跳，Eureka Server将会移除该实例。但是当网络分区故障发生时，微服务与Eureka Server之间无法正常通信，而微服务本身是正常运行的，此时不应该移除这个微服务，所以引入了自我保护机制。

官方对于自我保护机制的定义：

> 自我保护模式正是一种针对网络异常波动的安全保护措施，使用自我保护模式能使 Eureka 集群更加的健壮、稳定的运行。

自我保护机制的工作机制是：如果在15分钟内超过 85% 的客户端节点都没有正常的心跳，那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障，Eureka Server 自动进入自我保护机制，此时会出现以下几种情况：

*  Eureka Server不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务。
 *  Eureka Server仍然能够接受新服务的注册和查询请求，但是不会被同步到其它节点上，保证当前节点依然可用。
 *  当网络稳定时，当前Eureka Server新的注册信息会被同步到其它节点中。

因此Eureka Server可以很好的应对因网络故障导致部分节点失联的情况，而不会像 ZK 那样如果有一半不可用的情况会导致整个集群不可用而变成瘫痪。

Eureka Server 自我保护机制，可以通过通过配置 `eureka.server.enable-self-preservation` 来 **true 打开/ false 禁用** 自我保护机制，默认打开状态，建议生产环境打开此配置。

## 2、Eureka Server 自我保护机制 ##

之前的文章当前 – [9、Eureka 源码解析 之 Eureka Server 服务过期][9_Eureka _ _ Eureka Server] 当中，在进行服务过期的时候，首先会判断 Eureka Server 是否开启了自我保护机制。

> AbstractInstanceRegistry\#evict(long)

public void evict(long additionalLeaseMs) { 
            logger.debug("Running the evict task");
    
            if (!isLeaseExpirationEnabled()) { 
                logger.debug("DS: lease expiration is currently disabled.");
                return;
            }
    
    		......
    
    }

如果开启了自我保护机制也就是 `isLeaseExpirationEnabled()` 方法返回了 false，就直接返回，不进行服务下线。

> PeerAwareInstanceRegistryImpl\#isLeaseExpirationEnabled

@Override
        public boolean isLeaseExpirationEnabled() { 
            if (!isSelfPreservationModeEnabled()) { 
                // The self preservation mode is disabled, hence allowing the instances to expire.
                return true;
            }
            return numberOfRenewsPerMinThreshold > 0 && getNumOfRenewsInLastMin() > numberOfRenewsPerMinThreshold;
        }

*  首先判断 Eureka Server 是否开启了自我保护机制 `eureka.enableSelfPreservation` 为 true 开启反之不开启。如果没有开启直接返回 true，可以进行服务过期处理。
 *  然后判断每分钟期望的续约数(`numberOfRenewsPerMinThreshold`) 大于 0 并且实际每分钟的续约数(`getNumOfRenewsInLastMin()`) 大于每分钟期望的续约数(`numberOfRenewsPerMinThreshold`)

## 3、每分钟应用的续约数 ##

在 Eureka Server 启动的时候，在注册服务(`AbstractInstanceRegistry`)中会启动一个定时任务 `MeasuredRate` 来计算每分钟应用续约的个数。时序图如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
`MeasuredRate`，它是一个统计定时任务，在 `AbstractInstanceRegistry` 的构建器创建 `MeasuredRate` 对象的时候传入 `1000 * 60 * 1`，然后在这里调用它的 `start` 方法里面有一个定时任务，**每隔 60 秒也就是每隔 1 分钟执行一次**。这个定时任务里面有 **2 个 AtomicLong 类型的参数**。一个是 `AtomicLong currentBucket`每进行一次续约的时候就会调用它 + 1，另一个是 `AtomicLong lastBucket`。

当 `MeasuredRate` 任务每分钟进行执行的时候就会把 `AtomicLong currentBucket` 里面的值设置到 `AtomicLong lastBucke`t当中去，然后把 `AtomicLong currentBucket`值清空再次计算。然后通过获取 `AtomicLong lastBucket` 的值就能够得到最近一分钟续约的次数。

这个设计还是蛮精巧的。

## 4、每分钟期望的续约数 ##

每分钟期望的续约数是 `AbstractInstanceRegistry#numberOfRenewsPerMinThreshold` , 这个值是动态变化的。它提供了 `AbstractInstanceRegistry#updateRenewsPerMinThreshold` 来动态的更新这个值。

> AbstractInstanceRegistry\#updateRenewsPerMinThreshold

protected void updateRenewsPerMinThreshold() { 
            this.numberOfRenewsPerMinThreshold = (int) (this.expectedNumberOfClientsSendingRenews
                    * (60.0 / serverConfig.getExpectedClientRenewalIntervalSeconds())
                    * serverConfig.getRenewalPercentThreshold());
        }

每分钟期望的续约数是根据 `expectedNumberOfClientsSendingRenews` (期望 Eureka Client 发送的续约数，这个值会根据服务的动作进行更新：`服务注册 + 1`与`服务下线 - 1`) 来进行判断的。上面的公式如下：

每分钟期望的续约数 = 期望Eureka Client发送的续约数 * (60 秒 / 预计客户端间隔秒数续约[默认 30 秒]) * 0.85
    
    比如：现在注册中心有 20 个服务
    那么：每分钟期望的续约数 = 20 * (60 / 30) * 0.85 = 17

> AbstractInstanceRegistry\#register

public void register(InstanceInfo registrant, int leaseDuration, boolean isReplication) { 
    
    		......
    
            synchronized (lock) { 
                if (this.expectedNumberOfClientsSendingRenews > 0) { 
                    // Since the client wants to register it, increase the number of clients sending renews
                    this.expectedNumberOfClientsSendingRenews = this.expectedNumberOfClientsSendingRenews + 1;
                    updateRenewsPerMinThreshold();
                }
            }
    
    		...... 
    }

**服务注册， `expectedNumberOfClientsSendingRenews`（期望Eureka Client发送的续约数） + 1**，并且更新每分钟期望的续约数。

> AbstractInstanceRegistry\#internalCancel

protected boolean internalCancel(String appName, String id, boolean isReplication) { 
    
    	.......
    
        synchronized (lock) { 
            if (this.expectedNumberOfClientsSendingRenews > 0) { 
                // Since the client wants to cancel it, reduce the number of clients to send renews.
                this.expectedNumberOfClientsSendingRenews = this.expectedNumberOfClientsSendingRenews - 1;
                updateRenewsPerMinThreshold();
            }
        }
    
    	....
    
    }

**服务下线， `expectedNumberOfClientsSendingRenews`（期望Eureka Client发送的续约数） - 1**，并且更新每分钟期望的续约数。

参考文章：

*  [SpringCloud Eureka自我保护机制][SpringCloud Eureka]

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[9_Eureka _ _ Eureka Server]: https://carlzone.blog.csdn.net/article/details/112298750
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[SpringCloud Eureka]: https://www.jianshu.com/p/cb7fa0aa47a8