我們都知道有很多的非常著名的注冊服務(wù)器，例如： Consul、ZooKeeper、etcd，甚至借助于redis完成服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)。但是本篇文章我們將使用python socket寫一個非常簡單的服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)服務(wù)器。

本篇文章所依賴的環(huán)境為:

案例展示

項目地址:

gitee: gitee.com/pdudo/golearn/blob/master/python/registerCenter/registerSer.py

該服務(wù)注冊服務(wù)器，沒有使用第三方庫，可以復(fù)制到本地，使用python registerSer.py啟動即可，啟動成功后，會輸出“注冊服務(wù)器已經(jīng)啟動...”的信息。

該案例使用的協(xié)議是TCP協(xié)議，為了防止粘包，客戶端在發(fā)送消息的時候，使用CRLF進行區(qū)分，服務(wù)器是按照讀取到CRLF進行分割的，服務(wù)數(shù)據(jù)，均采用json格式，共支持注冊服務(wù)、查詢服務(wù)、銷毀服務(wù)。

對應(yīng)的json為:

注冊服務(wù):

{"type":"register","key":"redis","values":"123456@127.0.0.1:6379","timeout":"30"}

注冊和更新服務(wù)都是用的上述報文，其中type 是告訴服務(wù)器需要做什么，register代表注冊服務(wù)，key和values是注冊服務(wù)的名稱和注冊服務(wù)的值，最后的timeout是存活時間，單位是秒，若超過這個時間沒有更新服務(wù)，則自動銷毀該服務(wù)。

如果客戶端發(fā)送的信息沒有攜帶time，則注冊存活時間為30s。

查詢服務(wù):

{"type":"query","key":"redis"}

{"type":"query","key":"all"}

查詢服務(wù)使用的type是query，查詢的key若是all則是查詢?nèi)?，其他則是查詢值為key的服務(wù)信息。

銷毀服務(wù):

{"type":"destruction","key":"redis"}

銷毀服務(wù)的type是destruction，key為需要銷毀服務(wù)的名稱。

目前還暫不支持登錄驗證。

案例測試

由于該注冊服務(wù)報文采用的是使用CRLF進行分割，所以可以直接使用telnet進行模擬注冊，為了方便，我們還是使用python來寫這個測試，代碼如下:

上述代碼，我們需要自己指定\r\n進行分割，我們指定了4個注冊，以及等待5s再進行查詢，最后再銷毀了一個服務(wù)。

運行結(jié)果如下：

可以看到上述結(jié)果，第一個輸出是我們注冊的消息，而后我們等待了5秒，目的是為了等redis服務(wù)因為超時被自動銷毀，而后再進行查詢，就沒有redis2的注冊信息了，接著我們銷毀了mysql1的服務(wù)，整個測試完畢。

如何來寫一個注冊發(fā)現(xiàn)服務(wù)器

我們想要寫一個注冊服務(wù)器，我們至少需要知道以下幾個知識點：

• 服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)核心是啥？
• 應(yīng)用層數(shù)據(jù)報文應(yīng)該如何定義。
• 如何從tcp數(shù)據(jù)流中按條獲取記錄。

服務(wù)器發(fā)現(xiàn)核心是啥

在python中，我們可以通過定義一個字典，來存儲所有注冊信息，例如:

{
        "redis": {
        "value": "123456@127.0.0.1:6379",
        "timeout":30,
        "lastUpdateTime": time.time()
        },
        "redis1": {....}
}

我們只需要維護好這個字典，就可以做到最基本的服務(wù)注冊和服務(wù)發(fā)現(xiàn)了。

報文如何定義

該服務(wù)，我們使用的是json來定義的數(shù)據(jù)報文，按照type區(qū)分，分別為:

• register: 注冊或更新服務(wù)。
• query: 查詢服務(wù)。
• destruction銷毀服務(wù)。

在json中，以key和value來確定服務(wù)名稱和服務(wù)值，還有一個timeout來定義超時銷毀時間。

例如:

{"type":"register","key":"redis1","values":"123456@127.0.0.1:6379","timeout":"30"}
{"type":"query","key":"all"}
{"type":"destruction","key":"mysql1"}

如何從tcp流中獲取記錄

如何從tcp中讀取需要的記錄呢？

這個點其實核心是如何解決tcp粘包，我們都知道，tcp socket也被稱之為數(shù)據(jù)流，就是因為一旦三次握手之后，數(shù)據(jù)就像水龍頭一樣源源不斷流動，我們不知道哪兒是頭，哪兒是尾巴。

所以需要指定一個結(jié)束符，告知程序，讀到哪兒，一條記錄就讀完了，這里我們每條信息都發(fā)送一個\r\n來作為結(jié)束符。

編寫注冊發(fā)現(xiàn)服務(wù)器

如何從tcp流中讀取數(shù)據(jù)

要解決粘包，有2種方法，第一種是定義特殊字段分隔符，例如: \r\n當讀到\r\n的時候，就判斷一條消息結(jié)束了。

例如，如圖:

我們發(fā)送了一條記錄，hello world如何判斷結(jié)束了呢？ 在最后面加一個\r\n，當程序讀到的時候，就判斷這條消息接收完了，就可以了。

還有一種方法是，提前計算發(fā)送的字節(jié)數(shù)，然后記錄到行首，每次讀取的時候，先讀取行首的個數(shù)，而后更具個數(shù)再讀取數(shù)據(jù)，例如:

我們提前計算hello world字符串占用多少個字節(jié)，而后再在行首分n個字節(jié)來存儲個數(shù)，例如我們使用2個字節(jié)來存儲，存儲數(shù)據(jù)為10。

我們這篇服務(wù)發(fā)現(xiàn)使用的是第一種方法。

那要如何判斷\r\n呢？可以參考如下代碼:

data = b""
while True:
    data += client.recv(1)
    if data.endswith(b"\r\n"):
        break
data = data[:len(data)-2]

上述代碼中，我們先定義了一個空的byte，變量名為data，而后每次讀取1個字節(jié)，再判斷是否以\r\n結(jié)尾，如果是以\r\n結(jié)尾的話，就跳出循環(huán)，跳出循環(huán)后，我們需要刪除掉\r\n所以會有data = data[:len(data)-2]這個語句，這樣的話，我們就成功拿到了記錄。

數(shù)據(jù)包如何區(qū)分類型

上個段落，我們已經(jīng)拿到了一條數(shù)據(jù)包，那么我們這個服務(wù)有3種操作，分別是 查詢、注冊、銷毀，如何客戶端發(fā)上來的請求呢？ 其實如之前所述，我們可以通過type來定義，操作流程為:

• 解析客戶端發(fā)上來的json信息。
• 判斷其type類型。

整合為語句的話，可以理解為這樣:

上述代碼，我們先使用json.loads序列化為json格式，而后根據(jù)type信息區(qū)分是注冊服務(wù)、銷毀服務(wù)還是其查詢服務(wù)。這里注意的是，若json字符串都沒有type或者key類型，則證明該數(shù)據(jù)包有問題，直接拒絕掉即可。如果不是上述三種服務(wù)類型的話，那也證明包有問題，直接拒絕即可。

服務(wù)注冊

服務(wù)注冊，需要獲取客戶端傳上來的key和values信息，若沒有的話，則證明該包有問題，而后判斷其timeout是否攜帶，若沒有攜帶的話，則定義為默認值30s，而后將該值入早已定義好的字典類型中即可，代碼如下:

這里，需要注意的是，我們再更新服務(wù)信息的時候，會將lastUpdateTime更新到目前的時間戳，方便后續(xù)查詢服務(wù)的時候做惰性刪除。

服務(wù)銷毀

服務(wù)銷毀，核心點是刪除字典中的記錄即可，為了避免拋錯，還是要檢查客戶端傳上來的json字符串是否攜帶key，雖然在前面檢查過，這個再檢查一下，還是有必要的。

銷毀服務(wù)，就直接刪除字典的該記錄就可以，如果傳入的值，在該字典中沒有記錄的話，默認為銷毀完畢。

代碼如下:

服務(wù)查詢

服務(wù)查詢，客戶端發(fā)上來的還是以key為主，若key的值為all的話，則查詢所有服務(wù)，若不為all的話，則查詢單個服務(wù)注冊的信息，這里在查詢的時候，是將服務(wù)超時銷毀一起做了的，采用的是惰性刪除，當查詢到該值的是，它會比對超時時間，若已經(jīng)超時了，則直接刪除該對象，代碼如下:

上述查詢到key后，會做一次超時檢測，若超時了，則刪除該記錄的值，若沒有超出時間，再返回信息。

總結(jié)

該篇文章，介紹了如何使用python socket寫一個服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)，該項目還是有很多不完美的地方，比如: 沒有對字典進行加鎖、內(nèi)存數(shù)據(jù)沒有落地等等。但是可以將它理解為一個初始的demo。

該篇文章由于篇幅和時間關(guān)系，所以寫的更多的是思路，應(yīng)該如何如何才能完成這個項目，而沒有對詳細的語法進行梳理，比如 如何開一個多線程來服務(wù)多個客戶端等，這個后面有時間再詳細介紹。

到此這篇關(guān)于基于Python編寫一個簡單的服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)服務(wù)器的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)服務(wù)器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論