一、Eureka的CAP特性
Eureka是一個AP系統，它優先保證可用性（A）和分區容錯性（P），而不保證強一致性（C）。這種設計使得Eureka在分布式系統中能夠應對各種故障和分區情況，保證服務的基本可用性。為了實現這一目標，Eureka在架構中設計了多級緩存，以降低讀寫并發，避免讀寫爭搶資源所帶來的壓力。
二、Eureka的三級緩存架構
Eureka的三級緩存架構包括一級緩存、二級緩存和三級緩存，它們分別對應Eureka Server中的不同變量：
- ?一級緩存（registry）?：這是Eureka Server中的注冊表，保存了實時最新的服務注冊信息。它是Eureka Server的核心數據結構，用于存儲所有注冊到Eureka Server上的服務實例信息。
- ?二級緩存（readWriteCacheMap）?：這是Eureka Server中的讀寫緩存，用于緩存從一級緩存中讀取的服務注冊信息。二級緩存的引入是為了降低對一級緩存的讀寫壓力，提高服務查詢的效率。當服務實例信息發生變化時，二級緩存會相應地進行更新。
- ?三級緩存（readOnlyCacheMap）?：這是Eureka Server中的只讀緩存，用于進一步緩存從二級緩存中讀取的服務注冊信息。三級緩存的引入是為了實現讀寫分離，使得讀操作不會阻塞寫操作。默認情況下，Eureka Server會每30秒將二級緩存中的數據同步到三級緩存中。
三、Eureka緩存的工作機制
Eureka緩存的工作機制涉及服務注冊、服務發現以及緩存的同步和失效等方面：
- ?服務注冊?：當Eureka Client向Eureka Server注冊服務時，Eureka Server會將服務實例信息寫入到一級緩存（registry）中，并使得二級緩存（readWriteCacheMap）失效。這樣，當其他Eureka Client查詢該服務時，會首先從二級緩存中讀取數據（如果二級緩存中有數據且未過期），否則會從一級緩存中讀取數據并更新到二級緩存中。
- ?服務發現?：Eureka Client在查詢服務時，會首先從三級緩存（readOnlyCacheMap）中讀取數據。如果三級緩存中有數據且未過期，則直接返回數據；否則，會從二級緩存中讀取數據并更新到三級緩存中。如果二級緩存中也沒有數據或者數據已過期，則會觸發回調函數從一級緩存中同步數據。
- ?緩存同步?：Eureka Server會定期將二級緩存中的數據同步到三級緩存中，以確保三級緩存中的數據是最新的。默認情況下，這個同步周期是30秒。
- ?緩存失效?：Eureka引入了緩存失效與剔除機制來確保緩存中的數據是活躍的。當一個服務實例長時間沒有發送心跳請求時，Eureka Server會將其標記為失效。如果在一定時間內仍然沒有收到心跳請求，則會從緩存中剔除該服務實例的信息。
四、Eureka緩存機制的優勢
Eureka的緩存機制帶來了以下優勢：
- ?提高性能?：通過引入多級緩存，Eureka能夠降低對注冊表的讀寫壓力，提高服務查詢的效率。
- ?讀寫分離?：通過實現讀寫分離，Eureka能夠使得讀操作不會阻塞寫操作，從而提高了系統的并發處理能力。
- ?保證最終一致性?：雖然Eureka不保證強一致性，但通過緩存機制和定期同步，它能夠確保在一定時間內達到最終一致性。
綜上所述，Eureka的緩存機制是其實現高效服務發現和注冊功能的重要基礎。通過引入多級緩存和相應的同步、失效機制，Eureka能夠在分布式系統中提供穩定、可靠的服務發現和注冊服務。
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