1. Consul简介

  Consul是HashiCorp公司推出的开源软件，它提供了一套分布式高可用可横向扩展的解决方案，能为微服务提供服务治理、健康检查、配置共享等能力。

  Eurake2.x停止更新后，Spirng Cloud官网也推荐使用Consul实现服务注册与发现。并且可以代替Sping Cloud Config实现配置中心。

  官网：https://www.consul.io/

2. 功能特点

  • 服务发现

      提供服务注册和服务发现的功能，通过DNS和Http获取服务信息。
  • 健康检查

      通过健康检查可以避免请求被路由到不健康的服务，并且主动断开使其不再具备服务能力。
  • 键值存储

      提供动态配置功能，通过长轮询实现配置变更的即时通知。
  • 多数据中心

      通过简单配置即可实现多数据中心，并且可以获得其他数据中心的服务。
  • UI界面

      通过界面即可获取服务信息、配置信息等其他信息。

3. CAP原则

  CAP原则指的是在分布式系统中Consistency(一致性)、Availability(可用性)、Partition Tolerance(分区容错性)总是不能同时成立。

  一致性：它要求在任一时刻点分布式系统中的所有数据都处于同一状态。

  可用性：在系统集群的一部分节点宕机后，系统依然能够响应用户的请求。

  分区容错性：在网络区间通信出现异常系统能容错处理。

  一般来说，网络总是存在不稳定性，分区容错也总是存在的，所以默认CAP中的P总是成立的。

  一致性要求在任一时刻数据状态一致，必然需要加锁，因此不能保证可用性，反之同理。因此一致性和可用性总是互斥的。

4. 常见服务发现与注册方案对比

功能 Eureka Consul Zookeeper Nacos
CAP AP CP CP CP+AP
一致性算法 无 Raft Paxos Raft
访问协议 Http Http/DNS TCP Http/DNS
健康检查 可配支持 支持 支持 支持
多数据中心 x 支持 x 支持
键值存储 支持 支持 支持 支持
雪崩保护 支持 x x 支持
自动注销实例 支持 x 支持 支持
监听支持 支持 支持 支持 支持
安全性 x ACL/Https ACL ACL/Https
SpringCloud集成 支持 支持 支持 支持
Dubbo集成 x x 支持 支持
K8S集成 x 支持 x 支持

  Consul采用Raft算法来保证数据的强一致性，虽然优势明显，但是也牺牲了一些特性：

  (1) 服务注册比Eureka慢。因为Consul要求必须节点数过半才认为注册成功；

  (2) Leader挂掉后，在重新选举期间，Consul将不可用，为了一致性牺牲可用性。

5. Consul架构



  图中有两个数据中心：DATACENTER1、DATACENTER2，每个数据中心都有3个Server节点，该数量使得在故障转移和性能之间达到平衡。

6. Consul端口说明

端口 说明
TCP/8300 用于服务器节点。客户端通过该端口 RPC 协议调用服务端节点。
TCP/UDP/8301 用于单个数据中心所有节点之间的互相通信，即对 LAN 池信息的同步。它使得整个数据中心能够自动发现服务器地址，分布式检测节点故障，事件广播（如Leader选举事件）。
TCP/UDP/8302 用于单个或多个数据中心之间的服务器节点的信息同步，即对 WAN 池信息的同步。它针对互联网的网络高延迟进行了优化，能够实现跨数据中心请求。
8500 基于 HTTP 协议，用于 API 接口或 WEB UI 访问。
8600 作为 DNS 服务器，通过节点名查询节点信息。

7. Spring Cloud Consul实现服务注册发现

创建生产者1：

  • 创建Maven项目

  • 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"

	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<artifactId>spring-cloud-consul-producer1</artifactId>

	<name>spring-cloud-consul-producer1</name>

	<parent>

		<groupId>org.springframework.boot</groupId>

		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

		<version>2.2.1.RELEASE</version>

	</parent>

	<properties>

		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>

		<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>

		<java.version>1.8</java.version>

		<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>

	</properties>

	<dependencies>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

			<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

			<scope>test</scope>

		</dependency>

	</dependencies>

	<dependencyManagement>

		<dependencies>

			<dependency>

				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>

				<version>${spring-cloud.version}</version>

				<type>pom</type>

				<scope>import</scope>

			</dependency>

		</dependencies>

	</dependencyManagement>

	<build>

		<plugins>

			<plugin>

				<groupId>org.springframework.boot</groupId>

				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

			</plugin>

		</plugins>

	</build>

</project>
  • 创建Controller
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**

 * 业务Controller

 *

 * @author CL

 *

 */

@RestController

public class BookController {

	/**

	 * 业务接口

	 *

	 * @return

	 */

	@RequestMapping(value = "/get")

	public String get() {

		return "Consul-1";

	}

}
  • 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

/**

 * 启动类

 *

 * @author CL

 *

 */

@SpringBootApplication

@EnableDiscoveryClient

public class ConsulProducerApplication {

	public static void main(String[] args) {

		SpringApplication.run(ConsulProducerApplication.class, args);

	}

}
  • 创建application.yml
server:

  port: 9001

spring:

  application:

    name: spring-cloud-consul-producer

  cloud:

    consul:

      discovery:

        serviceName: consul-producer

      host: 127.0.0.1

      port: 8500

创建生产者2：

  • 创建Maven项目

  • 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"

	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<artifactId>spring-cloud-consul-producer2</artifactId>

	<name>spring-cloud-consul-producer2</name>

	<parent>

		<groupId>org.springframework.boot</groupId>

		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

		<version>2.2.1.RELEASE</version>

	</parent>

	<properties>

		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>

		<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>

		<java.version>1.8</java.version>

		<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>

	</properties>

	<dependencies>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

			<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

			<scope>test</scope>

		</dependency>

	</dependencies>

	<dependencyManagement>

		<dependencies>

			<dependency>

				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>

				<version>${spring-cloud.version}</version>

				<type>pom</type>

				<scope>import</scope>

			</dependency>

		</dependencies>

	</dependencyManagement>

	<build>

		<plugins>

			<plugin>

				<groupId>org.springframework.boot</groupId>

				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

			</plugin>

		</plugins>

	</build>

</project>
  • 创建Controller
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**

 * 业务Controller

 *

 * @author CL

 *

 */

@RestController

public class BookController {

	/**

	 * 业务接口

	 *

	 * @return

	 */

	@RequestMapping(value = "/get")

	public String get() {

		return "Consul-2";

	}

}
  • 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.client.SpringCloudApplication;

import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

/**

 * 启动类

 *

 * @author CL

 *

 */

@SpringBootApplication

@EnableDiscoveryClient

public class ConsulProducerApplication {

	public static void main(String[] args) {

		SpringApplication.run(ConsulProducerApplication.class, args);

	}

}
  • 创建application.yml
server:

  port: 9002

spring:

  application:

    name: spring-cloud-consul-producer

  cloud:

    consul:

      discovery:

        serviceName: consul-producer

      host: 127.0.0.1

      port: 8500

创建消费者：

  • 创建Maven项目

  • 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"

	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<artifactId>spring-cloud-consul-consumer</artifactId>

	<name>spring-cloud-consul-consumer</name>

	<parent>

		<groupId>org.springframework.boot</groupId>

		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

		<version>2.2.1.RELEASE</version>

	</parent>

	<properties>

		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>

		<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>

		<java.version>1.8</java.version>

		<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>

	</properties>

	<dependencies>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

			<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

			<scope>test</scope>

		</dependency>

	</dependencies>

	<dependencyManagement>

		<dependencies>

			<dependency>

				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>

				<version>${spring-cloud.version}</version>

				<type>pom</type>

				<scope>import</scope>

			</dependency>

		</dependencies>

	</dependencyManagement>

	<build>

		<plugins>

			<plugin>

				<groupId>org.springframework.boot</groupId>

				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

			</plugin>

		</plugins>

	</build>

</project>
  • 创建Controller
import java.util.List;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;

import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**

 * 服务Controller

 *

 * @author CL

 *

 */

@RestController

public class ServicesController {

	@Autowired

	private DiscoveryClient discoveryClient;

	@Autowired

	private LoadBalancerClient loadBalancerClient;

	/**

	 * 获得所以服务列表

	 *

	 * @return

	 */

	@RequestMapping(value = "/getAllServices")

	public List<ServiceInstance> getAllServices() {

		return discoveryClient.getInstances("consul-producer");

	}

	/**

	 * 获取服务Uri

	 *

	 * @return

	 */

	@RequestMapping("/getServiceUri")

	public String getServiceUri() {

		return loadBalancerClient.choose("consul-producer").getUri().toString();

	}

	/**

	 * 负载均衡调用提供者接口

	 *

	 * @return

	 */

	@RequestMapping("/loadBalancer")

	public String call() {

		ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("consul-producer");

		return new RestTemplate().getForObject(serviceInstance.getUri().toString() + "/get", String.class);

	}

}
  • 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**

 * 启动类

 *

 * @author CL

 *

 */

@SpringBootApplication

public class ConsulConsumerApplication {

	public static void main(String[] args) {

		SpringApplication.run(ConsulConsumerApplication.class, args);

	}

}
  • 创建application.yml
server:

  port: 9003

spring:

  application:

    name: spring-cloud-consul-consumer

  cloud:

    consul:

      discovery:

        register: false

      host: 127.0.0.1

      port: 8500

部署Consul：

  Consul安装部署（Windows单机、Docker集群）

启动项目：

  启动顺序：生产者1 -> 生产者2 -> 消费者

  访问Consul WEB UI：http://127.0.0.1:8500





测试：

  • 获取全部服务信息
curl http://localhost:9003/getAllServices

#返回：

[

    {

        "instanceId": "spring-cloud-consul-producer-9001",

        "serviceId": "consul-producer",

        "host": "192.168.0.100",

        "port": 9001,

        "secure": false,

        "metadata": {

            "secure": "false"

        },

        "uri": "http://192.168.0.100:9001",

        "scheme": null

    },

    {

        "instanceId": "spring-cloud-consul-producer-9002",

        "serviceId": "consul-producer",

        "host": "192.168.0.100",

        "port": 9002,

        "secure": false,

        "metadata": {

            "secure": "false"

        },

        "uri": "http://192.168.0.100:9002",

        "scheme": null

    }

]
  • 获取服务Uri（负载均衡）
#第一次调用：

curl http://localhost:9003/getServiceUri

#返回：

http://192.168.0.100:9001

#第二次调用：

curl http://localhost:9003/getServiceUri

#返回：

http://192.168.0.100:9002
  • 调用提供者接口（负载均衡）
#第一次调用：

curl http://localhost:9003/loadBalancer

#返回：

Consul-1

#第二次调用：

curl http://localhost:9003/loadBalancer

#返回：

Consul-2

8. Spring Cloud Consul实配置中心

  • 创建Maven项目

  • 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"

	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<artifactId>spring-cloud-consul-config</artifactId>

	<name>spring-cloud-consul-config</name>

	<parent>

		<groupId>org.springframework.boot</groupId>

		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

		<version>2.2.1.RELEASE</version>

	</parent>

	<properties>

		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>

		<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>

		<java.version>1.8</java.version>

		<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>

	</properties>

	<dependencies>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

			<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

			<artifactId>spring-cloud-starter-consul-config</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

		</dependency>

		<dependency>

			<groupId>org.springframework.boot</groupId>

			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

			<scope>test</scope>

		</dependency>

	</dependencies>

	<dependencyManagement>

		<dependencies>

			<dependency>

				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>

				<version>${spring-cloud.version}</version>

				<type>pom</type>

				<scope>import</scope>

			</dependency>

		</dependencies>

	</dependencyManagement>

	<build>

		<plugins>

			<plugin>

				<groupId>org.springframework.boot</groupId>

				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

			</plugin>

		</plugins>

	</build>

</project>
  • 创建application.yml
server:

  port: 9004
  • 创建bootstrap.yml

      作为配置中心的相关配置必须写到bootstrap.yml
spring:

  application:

    name: spring-cloud-consul-config

  cloud:

    consul:

      discovery:

        service-name: consul-config

      host: 127.0.0.1

      port: 8500

      config:

        # 是否启用配置中心功能

        enabled: true

        # 设置配置所在目录

        prefix: config

        # 设置应用程序使用的文件夹名称，默认application

        defaultContext: application

        # 配置key的名字，由于Consul是K/V存储，配置存储在对应K的V中，配置文件路径为：/config/application/key

        data-key: data

        # 设置配置值的格式，四种配置：YAML PROPERTIES KEY-VALUE FILES

        format: YAML

        # 设置配置的分隔符

        profile-separator: ','
  • 创建Controller
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;

import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**

 * 配置Controller

 *

 * @author CL

 *

 */

@RestController

@RefreshScope

public class ConfigController {

	@Value("${project-name}")

	private String projectName;

	@RequestMapping(value = "/getInfo")

	public String getInfo() {

		return projectName;

	}

}
  • 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

/**

 * 启动类

 *

 * @author CL

 *

 */

@SpringBootApplication

@EnableDiscoveryClient

public class ConsulConfigApplication {

	public static void main(String[] args) {

		SpringApplication.run(ConsulConfigApplication.class, args);

	}

}
  • 创建配置

      在Consul WEB UI的Key/Value下创建配置：

  • 启动项目
  • 查看Consul WEB UI

  • 测试
curl http://localhost:9004/getInfo

#返回：

spring-cloud-consul-demo

9. 项目地址

  spring-cloud-consul-demo

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