客户端注册设计

应用客户端接入是指将你的微服务接入到Apache ShenYu网关，当前支持Http、 Dubbo、 Spring Cloud、 gRPC、 Motan、 Sofa、 Tars等协议的接入。

将应用客户端接入到Apache ShenYu网关是通过注册中心来实现的，涉及到客户端注册和服务端同步数据。注册中心支持Http、Zookeeper、Etcd、Consul和Nacos。

客户端接入的相关配置请参考用户文档中的 客户端接入配置 。

设计原理

注册中心客户端

在你的微服务配置中声明注册中心客户端类型，如Http或Zookeeper。 应用程序启动时使用SPI方式加载并初始化对应注册中心客户端，通过实现Spring Bean相关的后置处理器接口，在其中获取需要进行注册的服务接口信息，将获取的信息放入Disruptor中。

注册中心客户端从Disruptor中读取数据，并将接口信息注册到shenyu-admin，Disruptor在其中起数据与操作解耦的作用，利于扩展。

注册中心服务端

在shenyu-admin配置中声明注册中心服务端类型，如Http或Zookeeper。当shenyu-admin启动时，读取配置类型，加载并初始化对应的注册中心服务端，注册中心服务端收到shenyu-client注册的接口信息后，将其放入Disruptor中，然后会触发注册处理逻辑，将服务接口信息更新并发布同步事件。

Disruptor在其中起到数据与操作解耦，利于扩展。如果注册请求过多，导致注册异常，也有数据缓冲作用。

Http注册原理

Http服务注册原理较为简单，在shenyu-client启动后，会调用shenyu-admin的相关服务注册接口，上传数据进行注册。

shenyu-admin 收到请求后进行数据更新和数据同步事件发布，将接口信息同步到Apache ShenYu网关。

Zookeeper注册原理

Zookeeper存储结构如下：

shenyu
   ├──regsiter
   ├    ├──metadata
   ├    ├     ├──${rpcType}
   ├    ├     ├      ├────${contextPath}
   ├    ├     ├               ├──${ruleName} : save metadata data of MetaDataRegisterDTO
   ├    ├──uri
   ├    ├     ├──${rpcType}
   ├    ├     ├      ├────${contextPath}
   ├    ├     ├               ├──${ip:port} : save uri data of URIRegisterDTO
   ├    ├     ├               ├──${ip:port}

shenyu-client启动时，将服务接口信息（MetaDataRegisterDTO/URIRegisterDTO）写到如上的zookeeper节点中。

shenyu-admin使用Zookeeper的Watch机制，对数据的更新和删除等事件进行监听，数据变更后触发对应的注册处理逻辑。在收到MetaDataRegisterDTO节点变更后，触发selector和rule的数据变更和数据同步事件发布。收到URIRegisterDTO节点变更后，触发selector的upstream的更新和数据同步事件发布。

Etcd注册原理

Etcd的键值存储结构如下：

shenyu
   ├──regsiter
   ├    ├──metadata
   ├    ├     ├──${rpcType}
   ├    ├     ├      ├────${contextPath}
   ├    ├     ├               ├──${ruleName} : save metadata data of MetaDataRegisterDTO
   ├    ├──uri
   ├    ├     ├──${rpcType}
   ├    ├     ├      ├────${contextPath}
   ├    ├     ├               ├──${ip:port} : save uri data of URIRegisterDTO
   ├    ├     ├               ├──${ip:port}

shenyu-client启动时，将服务接口信息（MetaDataRegisterDTO/URIRegisterDTO）以Ephemeral方式写到如上的Etcd节点中。

shenyu-admin使用Etcd的Watch机制，对数据的更新和删除等事件进行监听，数据变更后触发对应的注册处理逻辑。在收到MetaDataRegisterDTO节点变更后，触发selector和rule的数据变更和数据同步事件发布。收到URIRegisterDTO节点变更后，触发selector的upstream的更新和数据同步事件发布。

Consul注册原理

Consul的Metadata和URI分两部分存储，URIRegisterDTO随着服务注册记录在服务的metadata里，服务下线时随着服务节点一起消失。

Consul的MetaDataRegisterDTO存在Key/Value里，键值存储结构如下：

shenyu
   ├──regsiter
   ├    ├──metadata
   ├    ├     ├──${rpcType}
   ├    ├     ├      ├────${contextPath}
   ├    ├     ├               ├──${ruleName} : save metadata data of MetaDataRegisterDTO

shenyu-client启动时，将服务接口信息（MetaDataRegisterDTO/URIRegisterDTO）分别放在ServiceInstance的Metadata（URIRegisterDTO）和KeyValue（MetaDataRegisterDTO），按照上述方式进行存储。

shenyu-admin通过监听Catalog和KeyValue的index的变化，来感知数据的更新和删除，数据变更后触发对应的注册处理逻辑。在收到MetaDataRegisterDTO节点变更后，触发selector和rule的数据变更和数据同步事件发布。收到URIRegisterDTO节点变更后，触发selector的upstream的更新和数据同步事件发布。

Nacos注册原理

Nacos注册分为两部分：URI 和 Metadata。URI 使用实例注册方式，在服务异常的情况下，相关URI数据节点会自动进行删除，并发送事件到订阅端，订阅端进行相关的下线处理。Metadata 使用配置注册方式，没有相关上下线操作，当有URI实例注册时，会相应的发布Metadata配置，订阅端监听数据变化，进行更新处理。

URI实例注册命令规则如下：

shenyu.register.service.${rpcType}

初始监听所有的RpcType节点，其下的${contextPath}实例会对应注册到其下，根据IP和Port进行区分，并携带其对应的contextPath信息。URI 实例上下线之后，触发selector的upstream的更新和数据同步事件发布。

URI 实例上线时，会发布对应的 Metadata 数据，其节点名称命令规则如下：

shenyu.register.service.${rpcType}.${contextPath}

订阅端会对所有的Metadata配置继续监听，当初次订阅和配置更新后，触发selector和rule的数据变更和数据同步事件发布。

SPI扩展

SPI 名称	详细说明
ShenyuClientRegisterRepository	ShenYu网关客户端接入注册服务资源

已知实现类	详细说明
HttpClientRegisterRepository	基于Http请求的实现
ZookeeperClientRegisterRepository	基于Zookeeper注册的实现
EtcdClientRegisterRepository	基于Etcd注册的实现
ConsulClientRegisterRepository	基于Consul注册的实现
NacosClientRegisterRepository	基于Nacos注册的实现

SPI 名称	详细说明
ShenyuClientServerRegisterRepository	ShenYu网关客户端注册的后台服务资源

已知实现类	详细说明
ShenyuClientHttpRegistryController	使用Http服务接口来处理客户端注册请求
ZookeeperClientServerRegisterRepository	使用Zookeeper来处理客户端注册节点
EtcdClientServerRegisterRepository	使用Etcd来处理客户端注册节点
ConsulClientServerRegisterRepository	使用Consul来处理客户端注册节点
NacosClientServerRegisterRepository	使用Nacos来处理客户端注册节点