C++ 使用 etcd-cpp-apiv3 搭建服务注册发现中心

Etcd 是分布式键值存储系统，用于配置共享和服务发现。 etcd 的安装与配置方法，重点讲解了 C++ 客户端库 etcd-cpp-apiv3 的使用。内容包括环境依赖安装、API 类接口说明（如 Client、KeepAlive、Watcher），以及通过代码示例演示如何实现服务注册、发现及基于租约的健康检查机制。

奇形怪状发布于 2026/3/30更新于 2026/4/185 浏览

1. 简介

Etcd 是一个 golang 编写的分布式、高可用的一致性键值存储系统，用于配置共享和服务发现等
它使用 Raft 一致性算法来保持集群数据的一致性，且客户端通过长连接 watch 功能，能够及时收到数据变化通知，相较于 Zookeeper 框架更加轻量化

2. 安装

1. 安装 etcd

安装：sudo apt install etcd
启动服务：sudo systemctl start etcd
设置开机自启：sudo systemctl enable etcd

2. 节点配置

如果是单节点集群其实就可以不用进行配置，默认 etcd 的集群节点通信端口为 2380，客户端访问端口为 2379
若需要修改，则可以配置：/etc/default/etcd

#节点名称，默认为 "default"
ETCD_NAME="etcd1"
#数据目录，默认为 "${name}.etcd"
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
#用于客户端连接的 URL。
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.65.132:2379,http://127.0.0.1:2379"
#用于客户端访问的公开，也就是提供服务的 URL
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.65.132:2379,http://127.0.0.1:2379"
#用于集群节点间通信的 URL。
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.65.132:2380"
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.65.132:2380"
#心跳间隔时间 - 毫秒
ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL=100
#选举超时时间 - 毫秒
ETCD_ELECTION_TIMEOUT=1000
#以下为集群配置，若无集群则需要注销
#初始集群状态和配置--集群中所有节点
#ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.65.132:2380,etcd2=http ://192.168.65.132:2381,etcd3=http://192.168.65.132:2382"
#初始集群令牌 - 集群的 ID
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"

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// pplx::task 并行库异步结果对象 // 阻塞方式 get(): 阻塞直到任务执行完成，并获取任务结果 // 非阻塞方式 wait(): 等待任务到达终止状态，然后返回任务状态 namespace etcd { class Value { public: bool is_dir(); // 判断是否是一个目录 std::string const& key(); // 键值对的 key 值 std::string const& as_string(); // 键值对的 val 值 int64_t lease(); // 用于创建租约的响应中，返回租约 ID }; // etcd 会监控所管理的数据的变化，一旦数据产生变化会通知客户端 // 在通知客户端的时候，会返回改变前的数据和改变后的数据 class Event { public: enum class EventType { PUT, // 键值对新增或数据发生改变 DELETE_, // 键值对被删除 INVALID, }; enum EventType event_type() const; const Value& kv() const; const Value& prev_kv(); }; class Response { public: bool is_ok(); std::string const& error_message(); const Value& value(); // 当前的数值或者一个请求的处理结果 const Value& prev_value(); // 之前的数值 const Value& value(int index); const std::vector<Event>& events(); // 触发的事件 }; class KeepAlive { public: KeepAlive(Client const& client, int ttl, int64_t lease_id = 0); // 返回租约 ID int64_t Lease(); // 停止保活动作 void Cancel(); }; class Client { public: // etcd_url："http://127.0.0.1:2379" Client(std::string const& etcd_url, std::string const& load_balancer = "round_robin"); // 新增一个键值对 pplx::task<Response> put(std::string const& key, std::string const& value); // 新增带有租约的键值对（一定时间后，如果没有续租，数据自动删除） pplx::task<Response> put(std::string const& key, std::string const& value, const int64_t leaseId); // 获取一个指定 key 目录下的数据列表 pplx::task<Response> ls(std::string const& key); // 创建并获取一个存活 ttl 时间的租约 pplx::task<Response> leasegrant(int ttl); // 获取一个租约保活对象，其参数 ttl 表示租约有效时间 pplx::task<std::shared_ptr<KeepAlive>> leasekeepalive(int ttl); // 撤销一个指定的租约 pplx::task<Response> leaserevoke(int64_t lease_id); // 数据锁 pplx::task<Response> lock(std::string const& key); }; class Watcher { public: Watcher(Client const& client, std::string const& key, // 要监控的键值对 key std::function<void(Response)> callback, // 发生改变后的回调 bool recursive = false); // 是否递归监控目录下的所有数据改变 Watcher(std::string const& address, std::string const& key, std::function<void(Response)> callback, bool recursive = false); // 阻塞等待，直到监控任务被停止 bool Wait(); bool Cancel(); }; }

#include<iostream> #include<thread> #include<etcd/Client.hpp> #include<etcd/KeepAlive.hpp> #include<etcd/Response.hpp> #include<etcd/Watcher.hpp> #include<etcd/Value.hpp> void CallBack(const etcd::Response& resp) { if(resp.is_ok() == false) { std::cout << "收到一个错误的事件通知：" << resp.error_message() << std::endl; return; } else { for(const auto& ev : resp.events()) { if(ev.event_type() == etcd::Event::EventType::PUT) { std::cout << "服务信息发生了改变：" << std::endl; std::cout << "当前的值：" << ev.kv().key() << "-" << ev.kv().as_string() << std::endl; std::cout << "原来的值：" << ev.prev_kv().key() << "-" << ev.prev_kv().as_string() << std::endl; } else if(ev.event_type() == etcd::Event::EventType::DELETE_) { std::cout << "服务信息下线被删除:\n"; std::cout << "当前的值：" << ev.kv().key() << "-" << ev.kv().as_string() << std::endl; std::cout << "原来的值：" << ev.prev_kv().key() << "-" << ev.prev_kv().as_string() << std::endl; } } } } int main(int argc, char* argv[]) { std::string etcd_host = "http://127.0.0.1:2379"; // 实例化客户端对象 etcd::Client client(etcd_host); // 获取指定的键值对信息 // ls() -> 获取一个指定 key 目录下的数据列表 auto resp = client.ls("/service").get(); if(resp.is_ok() == false) { std::cout << "获取键值对数据失败：" << resp.error_message() << std::endl; return -1; } int sz = resp.keys().size(); for(int i = 0; i < sz; i++) { std::cout << resp.value(i).as_string() << "可以提供" << resp.key(i) << "服务" << std::endl; } // 实例化一个键值对事件监控对象 // true: 是否递归监控该目录 auto watcher = etcd::Watcher(client, "/service", CallBack, true); watcher.Wait(); return 0; }

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