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最近在搭后台项目环境时，接触到了ETCD。
又是新组件，又是一堆依赖库！
不过跑通一遍样例后，才发现它的定位非常清晰 ——分布式键值对注册中心。

这篇就简单记录一下我对 ETCD 的理解，以及 C++ 客户端的基本使用方式。

一、ETCD 是干什么的？

一句话总结：

ETCD 是一个分布式键值对数据存储服务器。

它的特点是：
多台主机可以共享一套键值数据，并且数据变化可以被实时感知。

举个直观的例子：

• 主机 A 在 ETCD 上写入：name -> A
• 主机 B 去查name，也能得到A
• 主机 A 把name改成B
• 主机 B 立刻收到通知：值从 A 变成了 B

所以它非常适合用来做服务注册与发现。

二、长连接与租约（Lease）机制

ETCD 里有一个很重要的概念：租约（Lease）。

你可以这样理解：

客户端向服务器“租”一个 ID，并定期续租。
只要租约还在，和这个租约绑定的数据就有效。
一旦客户端不再续租（程序退出或崩溃），数据自动过期删除。

我自己的理解更形象一点：

客户端就像在 ETCD 服务器上“付房租”。
一直交房租 → 数据一直存在
不交房租 → 数据被清理
其他客户端会收到通知：这个数据没了

这正好可以用来判断某个服务到底还在线还是已经下线。

三、ETCD 与 C++ 客户端环境安装

这一块我一开始也有点蒙：
我明明已经安装了 etcd，为什么后面还要装一堆 boost、protobuf、grpc 之类的库？

后来才理清：

etcd 本体 = 服务器程序
etcd-cpp-apiv3 = C++ 客户端接口库

前者负责存储键值数据
后者负责让我在 C++ 代码里能调用 ETCD 的接口

所以需要分两部分安装。

1）安装 ETCD 服务端

先安装 etcd 可执行程序：

etcd --version

能看到版本号说明安装成功。

启动方式（开发阶段直接前台运行即可）：

etcd

默认监听地址：

http://127.0.0.1:2379

2）安装 etcd-cpp-apiv3 所需依赖

因为 etcd-cpp-apiv3 底层是通过 gRPC + protobuf + boost + cpprestsdk 实现的，
所以要先安装这些基础库：

sudo apt-get install libboost-all-dev libssl-dev
sudo apt-get install libprotobuf-dev protobuf-compiler-grpc
sudo apt-get install libgrpc-dev libgrpc+±dev
sudo apt-get install libcpprest-dev

这一步的作用很简单：

为 C++ 调用 ETCD 的 API 准备底层通信与序列化环境

3）安装 etcd-cpp-apiv3 客户端库

接着安装 C++ 客户端接口库：

git clone https://github.com/etcd-cpp-apiv3/etcd-cpp-apiv3.git
cd etcd-cpp-apiv3
mkdir build && cd build
cmake … -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr
make -j$(nproc)
sudo make install

安装完成后，就可以在代码里直接：

#include “etcd/Client.hpp”

说明 C++ 客户端接口已经就绪。

4）最后环境关系图

到这里整个结构就很清晰了：

你的 C++ 代码
↓
etcd-cpp-apiv3 （C++ 客户端 API）
↓
gRPC + protobuf + boost + cpprestsdk
↓
ETCD 服务端 (127.0.0.1:2379)

这样你的代码才能真正通过网络去访问 ETCD 服务器。

小结一下

etcd = 键值存储服务器程序

etcd-cpp-apiv3 = C++ 调用接口封装

依赖库 = 支撑网络通信与序列化

三者配齐后，后面的 put / get / watch 示例代码才能正常运行。

四、几个核心对象理解

结合 C++ 客户端 API，我目前主要用到这几个对象：

Client 对象

提供最基本的接口：

• 新增键值对
• 获取键值对
• 删除键值对

也就是所有操作 ETCD 的入口。

KeepAlive 对象

它是对Lease / 续租的封装。

作用：

• 创建租约 ID
• 自动帮你续租
• 只要 KeepAlive 对象存在 → 数据不会过期
• 一旦对象释放 → 租约失效 → 数据自动删除

Response 对象

所有请求都会返回 Response，用来：

• 判断请求是否成功
• 获取返回的数据
• 获取事件变化内容

Watcher 对象

对某个 Key 或前缀进行监听。

一旦数据发生变化：

• PUT（新增 / 修改）
• DELETE（删除）

就会触发回调函数通知客户端。

五、ETCD 在项目中的作用

我的项目里，ETCD 的核心目的就是：

让所有节点知道当前有哪些服务在线。

服务端启动：

• 向 ETCD 注册自己的服务信息
• 绑定租约
• 定期续租

客户端启动：

• Watch/service前缀
• 一旦有新增 / 删除服务，立即收到通知

这样就能实现自动感知服务上线和下线。

六、样例代码

下面是我当前跑通的两个样例：

• put.cc：向 ETCD 写入数据并绑定租约
• get.cc：获取数据并监听变化

put.cc

#include<iostream>#include"etcd/Client.hpp"#include"etcd/Response.hpp"#include"etcd/KeepAlive.hpp"#include<thread>intmain(intargc,char*argv[]){std::string etcd_host="http://127.0.0.1:2379";//实例化客户端对象etcd::Clientclient(etcd_host);//创建租约对象autokeep_alive=client.leasekeepalive(3).get();//获取租约对象autolease_id=keep_alive->Lease();//像etcd新增数据autoresp1=client.put("/service/user","111",lease_id).get();if(!resp1.is_ok()){std::cout<<"put key failed, error code: "<<resp1.error_code()<<", error message: "<<resp1.error_message()<<std::endl;return-1;}autoresp2=client.put("/service/haha","222").get();if(!resp2.is_ok()){std::cout<<"put key failed, error code: "<<resp2.error_code()<<", error message: "<<resp2.error_message()<<std::endl;return-1;}std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10));return0;}

get.cc

#include"etcd/Client.hpp"#include"etcd/Response.hpp"#include"etcd/KeepAlive.hpp"#include"etcd/Watcher.hpp"#include<thread>#include<iostream>voidcallback(constetcd::Response&resp){if(!resp.is_ok()){std::cout<<"watch key failed, error code: "<<resp.error_code()<<", error message: "<<resp.error_message()<<std::endl;return;}for(autoconst&event:resp.events()){if(event.event_type()==etcd::Event::EventType::PUT){std::cout<<"服务信息发生了改变"<<std::endl;std::cout<<"原来的值为:"<<event.prev_kv().as_string()<<std::endl;std::cout<<"现在的值为:"<<event.kv().as_string()<<std::endl;}elseif(event.event_type()==etcd::Event::EventType::DELETE_){std::cout<<"服务信息被删除了"<<std::endl;std::cout<<"删除的值为:"<<event.prev_kv().as_string()<<std::endl;}}}intmain(intargc,char*argv[]){std::string etcd_host="http://127.0.0.1:2379";//实例化客户端etcd::Clientclient(etcd_host);//获取指定的键值对信息autoresp=client.ls("/service").get();if(!resp.is_ok()){std::cout<<"get key failed, error code: "<<resp.error_code()<<", error message: "<<resp.error_message()<<std::endl;return-1;}intsz=resp.keys().size();for(inti=0;i<sz;++i)std::cout<<resp.values()[i].as_string()<<"可以提供"<<resp.keys()[i]<<std::endl;//实例化一个键值对事件监控对象autowatcher=etcd::Watcher(client,"/service",callback,true);std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10));return0;}

七、运行现象说明

运行顺序：

1. 启动 ETCD 服务端
2. 运行 get.cc（监听端）
3. 运行 put.cc（注册端）

可以看到：

• get.cc 启动时先打印已有服务
• put.cc 写入数据
• get.cc 立即收到 PUT 事件通知
• put.cc 程序结束
• 租约到期
• get.cc 收到 DELETE 事件通知

这说明：

租约控制数据生命周期
Watcher 实现实时变更通知

八、总结一下

目前我对 ETCD 的理解可以概括成三点：

• ETCD 是分布式键值存储服务器
• Lease / KeepAlive 用来维持数据有效期
• Watcher 用来感知数据变化

组合起来，就能实现：

服务注册 → 自动保活 → 自动下线 → 实时通知

这正是后台项目里服务注册与发现的基础能力。