service-discovery

服务发现

Agent Skills™ 的一部分，由 googleadsagent.ai™ 提供

描述

服务发现实现了受 Nacos 启发的动态服务注册、健康检查监控和智能负载均衡模式，适用于云原生应用。服务在启动时自行注册，公布其能力和健康状态，消费者无需硬编码地址即可发现服务。注册中心由此成为服务拓扑的唯一事实来源。

在微服务和边缘分布式架构中，服务是短暂的。实例会扩容和缩容、跨区域部署，也会各自独立发生故障。硬编码的服务 URL 会造成脆弱的耦合，在任何拓扑变更时都可能失效。服务发现以动态注册中心取代静态配置，实时反映系统在任意时刻的实际状态。

此技能涵盖三种互补模式：自注册（服务公布自身）、健康检查（注册中心验证服务是否存活）和客户端发现（消费者查询注册中心并选择实例）。这些模式相结合，可实现零停机部署、自动故障转移和基于区域的路由，无需手动更改配置。

适用场景

• 构建支持动态扩缩容的微服务架构
• 实现由健康检查驱动的负载均衡
• 用动态发现取代硬编码的服务 URL
• 支持蓝绿部署或金丝雀部署
• 构建支持基于区域路由的多区域应用
• 集成需要相互发现的多个 Workers 或服务

工作原理

sequenceDiagram
    participant S as Service Instance
    participant R as Service Registry
    participant C as Consumer
    participant H as Health Checker

    S->>R: Register(name, address, metadata)
    R->>R: Store in registry
    loop Every 10s
        H->>S: Health check (HTTP/TCP)
        S->>H: 200 OK / Healthy
        H->>R: Update health status
    end
    C->>R: Discover("payment-service")
    R->>C: [instance-1:8080, instance-2:8080]
    C->>C: Select instance (round-robin/weighted)
    C->>S: Send request to selected instance

服务在启动时注册，并在关闭时注销。健康检查器会持续验证服务是否存活。消费者查询注册中心，并应用负载均衡策略来选择实例。

实现

interface ServiceInstance {
  id: string;
  name: string;
  address: string;
  port: number;
  metadata: Record<string, string>;
  health: "healthy" | "degraded" | "unhealthy";
  lastHeartbeat: number;
}

class ServiceRegistry {
  private instances = new Map<string, ServiceInstance[]>();

  register(instance: ServiceInstance): void {
    const existing = this.instances.get(instance.name) ?? [];
    existing.push({ ...instance, lastHeartbeat: Date.now() });
    this.instances.set(instance.name, existing);
  }

  deregister(serviceName: string, instanceId: string): void {
    const existing = this.instances.get(serviceName) ?? [];
    this.instances.set(
      serviceName,
      existing.filter(i => i.id !== instanceId)
    );
  }

  discover(serviceName: string): ServiceInstance[] {
    const instances = this.instances.get(serviceName) ?? [];
    return instances.filter(i => i.health === "healthy");
  }

  heartbeat(serviceName: string, instanceId: string): void {
    const instances = this.instances.get(serviceName) ?? [];
    const instance = instances.find(i => i.id === instanceId);
    if (instance) instance.lastHeartbeat = Date.now();
  }

  pruneStale(maxAgeMs: number = 30_000): void {
    const cutoff = Date.now() - maxAgeMs;
    for (const [name, instances] of this.instances) {
      this.instances.set(
        name,
        instances.filter(i => i.lastHeartbeat > cutoff)
      );
    }
  }
}

function loadBalance(instances: ServiceInstance[]): ServiceInstance {
  const weights = instances.map(i =>
    i.health === "healthy" ? 100 : i.health === "degraded" ? 25 : 0
  );
  const totalWeight = weights.reduce((sum, w) => sum + w, 0);
  let random = Math.random() * totalWeight;
  for (let i = 0; i < instances.length; i++) {
    random -= weights[i];
    if (random <= 0) return instances[i];
  }
  return instances[0];
}

最佳实践

• 在服务关闭信号（SIGTERM）触发时，执行优雅注销
• 使用心跳 TTL（默认 30s）自动清理无响应的实例
• 在注册信息中包含元数据（版本、区域、能力），以支持智能路由
• 在消费者端实现熔断器，以应对发现失败
• 在本地缓存发现结果，并设置较短的 TTL，以减轻注册中心负载
• 将注册中心大小和健康检查延迟作为基础设施指标进行监控

平台兼容性

平台	支持情况	备注
Cursor	完全支持	配置 + 代码生成
VS Code	完全支持	微服务工具
Windsurf	完全支持	云原生支持
Claude Code	完全支持	架构指导
Cline	完全支持	服务脚手架
aider	部分支持	仅支持代码层面

相关技能

• Cloudflare Workers
• 配置管理
• 可观测性
• 沙箱加固

关键词

service-discovery nacos health-check load-balancing microservices registry cloud-native dynamic-routing

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