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版本：4.0.0 🚧

服务发现（Service Discovery）

在分布式架构中，服务发现用于自动注册和发现可用的服务实例，并通过健康检查与负载均衡确保调用的稳定与高可用。Midway 在核心层提供了统一的抽象与基类，并在不同的注册中心上提供了具体实现（Consul、ETCD、Redis），以适配多种使用场景。

基本概念与抽象​

服务发现是指在分布式系统中，服务消费者能够自动发现并调用服务提供者的实例。它通常包括以下几个组件：

  • 服务提供者（Service Provider）：注册自身实例到服务发现中心，保持实例状态（如健康、可用）。
  • 服务发现中心（Service Registry）：负责存储服务提供者的实例信息，提供查询接口。
  • 服务消费者（Service Consumer）：通过服务发现中心查询可用实例，根据负载均衡策略选择实例调用。
  • 负载均衡器（LoadBalancer）：在服务消费者端，根据策略（如轮询、随机）选择实例进行调用。
  • 健康检查（Health Check）：服务发现中心定时检查实例状态，确保调用的实例是健康的。
flowchart TB
  SR[服务发现中心]
  SP[服务提供者]
  SC[服务消费者]

  SR -->|注册/上线| SP
  SR -->|查询/选择| SC
  SP -->|下线/注销| SR
  SC -->|调用| SP

Midway 基于业界的基本概念，抽象了服务发现的基本组件，包括服务提供者、服务发现中心、服务消费者、负载均衡器与健康检查。

flowchart TB
  subgraph 外部服务
    direction TB
    Registry[服务发现中心（泛化，Consul，ETCD，Redis 等）]
  end

  subgraph Midway 抽象实现
    direction LR
    SDClient[ServiceDiscoveryClient（抽象）]
    SD[ServiceDiscovery（抽象入口）]
    LB[ILoadBalancer（接口）]
    HC[健康检查工厂]
    Consumer[业务代码（消费者）]
  end

  SDClient -- 注册/上线/下线/注销 --> Registry
  Registry -- 监听/查询 --> SD
  SD -. 使用 .-> LB
  SD -. 创建 .-> HC
  SD -- getInstances/getInstance --> Consumer

抽象与扩展点​

  • ServiceDiscoveryClient（面向注册中心的客户端基类）

    • 负责实例生命周期：register、deregister、online、offline、beforeStop。
    • 提供 defaultMeta（包含默认实例信息）与 getSelfInstance 获取已注册实例。
    • 封装 stop：先执行 beforeStop，再自动调用 deregister 清理资源。
    • 使用泛型指定：底层 Client 类型、配置选项、注册实例类型与查询实例类型。

  • ServiceDiscovery（统一入口类）

    • 创建客户端：createClient(options?) 合并默认配置与覆盖项，并记录在内部存储中。
    • 查询实例：getInstances(options) 返回候选集合；getInstance(options) 结合负载均衡选择单个实例。
    • 负载均衡：setLoadBalancer(type|impl) 设置策略或注入自定义实现，默认轮询。
    • 生命周期：destroy 会先调用自身的 beforeStop，再逐一停止并注销所有已创建客户端。
    • 扩展方法需实现：getServiceClient、createServiceDiscoverClientImpl、getDefaultServiceDiscoveryOptions、getInstances。

  • 负载均衡（ILoadBalancer 与工厂）

    • 接口：select(instances) 根据策略返回一个实例。
    • 内置策略：RANDOM（随机）、ROUND_ROBIN（轮询）。
    • 自定义：实现 ILoadBalancer 并通过 setLoadBalancer(customImpl) 注入。

  • 健康检查（IServiceDiscoveryHealthCheck 与工厂）

    • 基类 AbstractHealthCheck 提供检查节流与最近结果记录：shouldCheck()、getLastCheckResult()。
    • 工厂创建：ttl、http、tcp、self、custom；不同类型适用于不同场景（如 TTL 适配键值 TTL 刷新模式，HTTP/TCP 适配网络探活）。

逐步实现一个服务发现​

以下以核心抽象为基础，分步骤说明如何实现一个新的服务发现能力。

第 1 步：定义类型​

  • 定义注册实例与配置选项类型，约定必要字段（如 serviceName/id/meta/ttl）。
type MyRegisterInstance = {
  serviceName: string;
  id: string;
  ttl?: number;
  meta?: Record<string, string>;
};

type MyOptions = {
  ttl?: number;
  loadBalancer?: any;
};

第 2 步：实现客户端基类​

  • 继承 ServiceDiscoveryClient，落地注册中心的具体交互与状态切换。
class MyServiceDiscoverClient extends ServiceDiscoveryClient<any, MyOptions, MyRegisterInstance> {
  async register(instance: MyRegisterInstance): Promise<void> {
    this.instance = instance;
  }
  async deregister(): Promise<void> {}
  async online(): Promise<void> {}
  async offline(): Promise<void> {}
  async beforeStop(): Promise<void> {}
}

要点：

  • register 持有实例并完成注册中心写入。
  • online/offline 切换可用状态（如键写入与删除、心跳管理）。
  • deregister 注销实例并清理资源。
  • beforeStop 用于停止心跳、订阅、定时器等。

第 3 步：实现统一入口类​

  • 继承 ServiceDiscovery，将客户端与负载均衡整合为统一入口。
class MyServiceDiscovery extends ServiceDiscovery<any, MyOptions, MyRegisterInstance, MyRegisterInstance, string> {
  protected getServiceClient() { return {}; }
  protected createServiceDiscoverClientImpl(options: MyOptions) {
    return new MyServiceDiscoverClient(this.getServiceClient(), options);
  }
  protected getDefaultServiceDiscoveryOptions(): MyOptions { return { ttl: 30 }; }
  public async getInstances(serviceName: string): Promise<MyRegisterInstance[]> { return []; }
}

要点：

  • createClient 自动合并默认配置与覆盖项，统一创建客户端。
  • getInstances 返回候选集合，供负载均衡选择。
  • getInstance 内部按策略选择一个实例。

第 4 步：配置与使用​

  • 创建客户端，注册并获取实例。
const discovery = await container.getAsync(MyServiceDiscovery);
const client = discovery.createClient({ ttl: 20 });
await client.register({ serviceName: 'order', id: 'order-1' });
const instances = await discovery.getInstances('order');
const one = await discovery.getInstance('order');

第 5 步：设置负载均衡​

  • 使用内置策略或注入自定义实现。
import { LoadBalancerType } from '@midwayjs/core';
discovery.setLoadBalancer(LoadBalancerType.ROUND_ROBIN);

第 6 步：集成健康检查（可选）​

  • 按需选择 ttl/http/tcp/custom 类型，并在上线或周期任务中使用。
import { ServiceDiscoveryHealthCheckFactory } from '@midwayjs/core';
const check = ServiceDiscoveryHealthCheckFactory.create('http', { url: 'http://127.0.0.1:7001/health' });
const result = await check.check({});

第 7 步：生命周期清理​

  • 容器销毁时，入口类会调用所有客户端的 stop，确保注销与资源回收。

获取实例与负载均衡​

所有实现均遵循统一的接口：

// 获取所有可用实例
await serviceDiscovery.getInstances(/* 参见具体实现签名 */);

// 获取一个实例（带负载均衡）
await serviceDiscovery.getInstance(/* 参见具体实现签名 */);

// 设置负载均衡策略
serviceDiscovery.setLoadBalancer(LoadBalancerType.RANDOM);

生命周期与清理​

  • 在容器销毁时，ServiceDiscovery 会调用所有 ServiceDiscoveryClient.stop() 完成注销与资源回收。
  • 各实现均在 beforeStop 中完成健康检查、订阅、租约等资源的关闭。

类型定义与扩展​

  • 服务发现配置使用 ServiceDiscoveryOptions<T>，在各实现中可扩展（例如 ETCD 的 ttl/namespace、Redis 的 prefix/scanCount、Consul 的 autoHealthCheck）。
  • 可通过实现自定义的 ILoadBalancer 或健康检查来扩展行为。

小结​

服务发现以统一抽象组织：入口类负责客户端创建与负载均衡选择，客户端负责注册中心适配与实例生命周期管理。使用时仅需：创建客户端 → 注册并上线 → 通过入口类获取实例列表或单个实例（可设置负载均衡策略）→ 生命周期结束自动清理。