SpringCloud 学习笔记（十三）Nacos服务注册和配置中心

目录

一、SpringCloud Alibaba 简介

1、为什么会出现SpringCloud alibaba

什么是维护模式？

进入维护模式意味着什么呢？

2、SpringCloud alibaba带来了什么

1）是什么

 2）能干嘛

3）去哪下

4）怎么玩

3、SpringCloud alibaba学习资料获取

二、Nacos简介

1、为什么叫Nacos

2、是什么

3、能干嘛

4、去哪下

5、各种注册中心比较

6、回忆一下CAP模型

 AP架构(Eureka/Nacos)：

CP(Zookeeper/Consul)

三、安装并运行Nacos

四、Nacos作为服务注册中心演示

1、基于Nacos的服务提供者9001

父pom增加：

本模块pom： 

application.yml

主启动类

controller层

测试

2、基于Nacos的服务消费者83

 pom.xml

 application.yml 

主启动类

 config类

controller层 

测试

 为什么nacos支持负载均衡？

 3、服务注册中心对比

四、Nacos作为服务配置中心演示

1、Nacos作为配置中心3377-基础配置

pom.xml

bootstrap.yml

 application.yml

主启动类

 controller层

2、在Nacos中添加配置信息

1）理论

2）实操

3）测试

3、Nacos作为配置中心-分类配置

1）问题——多环境多项目管理

2）Nacos的图形化管理界面

3）Namespace+Group+Data ID三者关系？

 4）三种方案加载配置 Case

五、Nacos集群和持久化配置

1、官网说明

2、Nacos持久化配置解释

3、Nacos集群配置

4、高可用小总结

---

前言：接下来将要学习的是SpringCloud Alibaba篇

一、SpringCloud Alibaba 简介

1、为什么会出现SpringCloud alibaba

Spring Cloud Netflix项目进入维护模式：

https://spring.io/blog/2018/12/12/spring-cloud-greenwich-rc1-available-now

什么是维护模式？

 将模块置于维护模式，意味着 Spring Cloud 团队将不会再向模块添加新功能。我们将修复 block 级别的 bug 以及安全问题，我们也会考虑并审查社区的小型 pull request。

进入维护模式意味着什么呢？

进入维护模式意味着 Spring Cloud Netflix 将不再开发新的组件，我们都知道Spring Cloud 版本迭代算是比较快的，因而出现了很多重大ISSUE都还来不及Fix就又推另一个Release了。进入维护模式意思就是目前一直以后一段时间Spring Cloud Netflix提供的服务和功能就这么多了，不在开发新的组件和功能了。以后将以维护和Merge分支Full Request为主。

新组件功能将以其他替代平代替的方式实现

2、SpringCloud alibaba带来了什么

1）是什么

官网：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/blob/master/README-zh.md

诞生：2018.10.31，Spring Cloud Alibaba 正式入驻了 Spring Cloud 官方孵化器，并在 Maven 中央库发布了第一个版本

 2）能干嘛

• 服务限流降级：默认支持 Servlet、Feign、RestTemplate、Dubbo 和 RocketMQ 限流降级功能的接入，可以在运行时通过控制台实时修改限流降级规则，还支持查看限流降级 Metrics 监控。
• 服务注册与发现：适配 Spring Cloud 服务注册与发现标准，默认集成了 Ribbon 的支持
• 分布式配置管理：支持分布式系统中的外部化配置，配置更改时自动刷新。
• 消息驱动能力：基于 Spring Cloud Stream 为微服务应用构建消息驱动能力。
• 阿里云对象存储：阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务支持在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。
• 分布式任务调度：提供秒级、精准、高可靠、高可用的定时（基于 Cron 表达式）任务调度服务。同时提供分布式的任务执行模型，如网格任务。网格任务支持海量子任务均匀分配到所有 Worker（schedulerx-client）上执行。
• 阿里云短信服务：覆盖全球的短信服务，友好、高效、智能的互联化通讯能力，帮助企业迅速搭建客户触达通道。

3）去哪下

https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/blob/master/README-zh.md

4）怎么玩

3、SpringCloud alibaba学习资料获取

官网：https://spring.io/projects/spring-cloud-alibaba#overview

Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案。此项目包含开发分布式应用微服务的必需组件，方便开发者通过 Spring Cloud 编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。依托 Spring Cloud Alibaba，您只需要添加一些注解和少量配置，就可以将 Spring Cloud 应用接入阿里微服务解决方案，通过阿里中间件来迅速搭建分布式应用系统。

SpringCloud Alibaba进入了SpringCloud官方孵化器，而且毕业了

英文：

• https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba
• https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/greenwich/spring-cloud-alibaba.html

中文：

• https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/blob/master/README-zh.md

二、Nacos简介

1、为什么叫Nacos

前四个字母分别为Naming和Configuration的前两个字母，最后的s为Service

• Nacos: Dynamic Naming and Configuration Service

2、是什么

Nacos: Dynamic Naming and Configuration Service 一个更易于构建云原生应用的动态服务发现配置管理和服务管理平台

Nacos 就是注册中心 + 配置中心的组合 Nacos = Eureka+Config +Bus

3、能干嘛

• 替代Eureka做服务注册中心
• 替代Config做服务配置中心

4、去哪下

https://github.com/alibaba/Nacos

官网文档：

• https://nacos.io/zh-cn/index.html
• https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/greenwich/spring-cloud-alibaba.html#_spring_cloud_alibaba_nacos_discovery

5、各种注册中心比较

据说 Nacos 在阿里巴巴内部有超过 10 万的实例运行，已经过了类似双十一等各种大型流量的考验

6、回忆一下CAP模型

• C：Consistency（强一致性）
• A：Availability（可用性）
• P：Partition tolerance（分区容错性）

CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三大类：

• CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大
• CP - 满足一致性，分区容忍必的系统，通常性能不是特别高
• AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些

 AP架构(Eureka/Nacos)：

当网络分区出现后，为了保证可用性，系统B可以返回旧值，保证系统的可用性。

结论：违背了一致性C的要求，只满足可用性和分区容错，即AP

CP(Zookeeper/Consul)

CP架构：

当网络分区出现后，为了保证一致性，就必须拒接请求，否则无法保证一致性

结论：违背了可用性A的要求，只满足一致性和分区容错，即CP

三、安装并运行Nacos

本地Java8+Maven环境已经OK

先从官网下载Nacos：https://github.com/alibaba/nacos/releases

解压安装包，启动的时候不能直接双击 bin 目录下的 startup.cmd，我们要通过以下命令

startup.cmd -m standalone

表示是单机启动，不是集群。

当然也可以在Windows下修改/nacos/bin目录下的startup.cmd脚本文件，将其中的

 set MODE="cluster" 修改为 set MODE="standalone"

即可实现Nacos的单机启动，以后直接双击 bin 目录下的 startup.cmd即可。

命令运行成功后直接访问：http://localhost:8848/nacos 默认账号密码都是nacos 

四、Nacos作为服务注册中心演示

1、基于Nacos的服务提供者9001

新建Module：cloudalibaba-provider-payment9001

父pom增加：

   com.alibaba.cloud
   spring-cloud-alibaba-dependencies
   2.1.0.RELEASE
   pom
   import

里面定义了接下来你所使用的组件版本号

本模块pom： 

    
        cloud2020
        springcloud
        1.0-SNAPSHOT
    
    4.0.0

    cloudalibaba-providers-payment9001
    
        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-actuator
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-devtools
            runtime
            true
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
        
            springcloud
            cloud-api-commons
            ${project.version}
        
    

application.yml

server:
  port: 9001
spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
# springboot 监控 Actuator 的设置，暴露所有端点
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class PaymentMain9001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentMain9001.class,args);
    }
}

controller层

@RestController
public class PaymentController {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    @GetMapping(value = "/payment/nacos/{id}")
    public String getPayment(@PathVariable("id") Integer id) {
        return "nacos registry, serverPort: "+ serverPort+"\t id"+id;
    }
}

测试

nacos控制台：

nacos服务注册中心+服务提供者9001都OK了

为了下一章节演示nacos的负载均衡，参照9001新建9002，新建cloudalibaba-provider-payment9002

或者取巧不想新建重复体力劳动，直接拷贝虚拟端口映射

 

2、基于Nacos的服务消费者83

新建Module：cloudalibaba-consumer-nacos-order83

 pom.xml

    
        cloud2020
        springcloud
        1.0-SNAPSHOT
    
    4.0.0

    cloualibaba-orders-consumer83
    
        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-actuator
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-devtools
            runtime
            true
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
            springcloud
            cloud-api-commons
            ${project.version}
        
    

 application.yml 

server:
  port: 83
spring:
  application:
    name: nacos-order-consumer
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848

#消费者将要去访问的微服务名称(注册成功进nacos的微服务提供者)
service-url:
  nacos-user-service: http://nacos-payment-provider

主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class PaymentMain9001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentMain9001.class,args);
    }
}

 config类

@Configuration
public class ApplicationContextBean {
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

controller层 

@RestController
public class PaymentController {

    @Value("${service-url.nacos-user-service}")
    private String serverURL;
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping(value = "/consumer/nacos/{id}")
    public String getPayment(@PathVariable("id") Integer id) {
        return restTemplate.getForObject(serverURL + "/payment/nacos/" + id, String.class);
    }
}

测试

可以通过负载均衡的调用nacos-payment-provider服务

 为什么nacos支持负载均衡？

 

 3、服务注册中心对比

Nacos全景图所示

 Nacos与其他注册中心特性对比

 

Nacos服务发现实例模型 

 Nacos 支持AP和CP模式的切换

C是所有节点在同一时间看到的数据是一致的；而A的定义是所有的请求都会收到响应

何时选择使用何种模式？

一般来说，如果不需要存储服务级别的信息且服务实例是通过nacos-client注册，并能够保持心跳上报，那么就可以选择AP模式。当前主流的服务如 Spring cloud 和 Dubbo 服务，都适用于AP模式，AP模式为了服务的可能性而减弱了一致性，因此AP模式下只支持注册临时实例。

如果需要在服务级别编辑或者存储配置信息，那么 CP 是必须，K8S服务和DNS服务则适用于CP模式。CP模式下则支持注册持久化实例，此时则是以 Raft 协议为集群运行模式，该模式下注册实例之前必须先注册服务，如果服务不存在，则会返回错误。

切换命令：

curl -X PUT '$NACOS_SERVER:8848/nacos/v1/ns/operator/switches?entry=serverMode&value=CP'

四、Nacos作为服务配置中心演示

1、Nacos作为配置中心3377-基础配置

pom.xml

    
        cloud2020
        springcloud
        1.0-SNAPSHOT
    
    4.0.0

    cloudalibaba-config-nacos-client3377
    

        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config
        

        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-actuator
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-devtools
            runtime
            true
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
            springcloud
            cloud-api-commons
            ${project.version}
        
    

 两个 yml，为什么配置两个？

Nacos 同 springcloud-config 一样，在项目初始化时，要保证先从配置中心进行配置拉取，拉取配置之后，才能保证项目的正常启动。

springboot 中配置文件的加载是存在优先级顺序的，bootstrap 优先级高于application

bootstrap.yml

server:
  port: 3377

spring:
  application:
    name: nacos-config-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos服务注册中心地址
      config:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos作为配置中心地址
        file-extension: yaml #指定yaml格式的配置

 application.yml

spring:
  profiles:
    active: dev # 表示开发环境

主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class NacosConfigMain3377 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosConfigMain3377.class,args);
    }
}

 controller层

通过 Spring Cloud 原生注解 @RefreshScope 实现配置自动刷新

@RestController
@RefreshScope //支持Nacos的动态刷新功能
public class ConfigClientController {
    @Value("${config.info}")
    private String configInfo;

    @GetMapping("/config/info")
    public String getConfigInfo(){
        return configInfo;
    }
}

2、在Nacos中添加配置信息

1）理论

nacos中的dataid的组成格式及与springboot配置文件中的匹配规则：

${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}

• prefix 默认为 spring.application.name 的值，也可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.prefix 来配置
• spring.profiles.active 即为当前环境对应的 profile，详情可以参考 Spring Boot文档。 注意：当 spring.profiles.active 为空时，对应的连接符 - 也将不存在，dataId的拼接格式变成 ${prefix}.${file-extension}
• file-exetension 为配置内容的数据格式，可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.file-extension 来配置。目前只支持 properties 和 yaml类型（注意nacos里必须使用yaml）

最后公式：

${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

2）实操

配置新增：nacos-config-client-dev.yaml

 历史配置：Nacos会记录配置文件的历史版本默认保留30天，此外还有一键回滚功能，回滚操

3）测试

当修改配置值，会发现 3377 上也已经修改，Nacos自带自动刷新功能！ 

3、Nacos作为配置中心-分类配置

1）问题——多环境多项目管理

问题1：

实际开发中，通常一个系统会准备：dev开发环境、test测试环境、prod生产环境，如何保证指定环境启动时服务能正确读取到Nacos上相应环境的配置文件呢？

问题2：

一个大型分布式微服务系统会有很多微服务子项目，每个微服务项目又都会有相应的开发环境、测试环境、预发环境、正式环境…那怎么对这些微服务配置进行管理呢？

2）Nacos的图形化管理界面

命名空间：

 

3）Namespace+Group+Data ID三者关系？

思考：为什么这么设计？

① 是什么？

类似Java里面的package名和类名，最外层的namespace是可以用于区分部署环境的，Group和DataID逻辑上区分两个目标对象

 ② 三者情况

③ 默认情况

Namespace=public，Group=DEFAULT_GROUP，默认Cluster是DEFAULT

Nacos默认的命名空间是public；Namespace主要用来实现隔离

• 比方说我们现在有三个环境：开发、测试、生产环境，我们就可以创建三个Namespace，不同的Namespace之间是隔离的

Group默认是DEFAULT_GROUP，Group可以把不同的微服务划分到同一个分组里面去

Service就是微服务；一个Service可以包含多个Cluster（集群），Nacos默认Cluster是DEFAULT，Cluster是对指定微服务的一个虚拟划分。

• 比方说为了容灾，将Service微服务分别部署在了杭州机房和广州机房，这时就可以给杭州机房的Service微服务起一个集群名称（HZ），给广州机房的Service微服务起一个集群名称（GZ），还可以尽量让同一个机房的微服务互相调用，以提升性能。

最后是Instance，就是微服务的实例

 4）三种方案加载配置 Case

① DataID方案（就是nacos的文件名）：

• 指定spring.profile.active和配置文件的DataID来使不同环境下读取不同的配置
• 默认空间+默认分组+新建dev和test两个DataID
• 新建test配置DataID：nacos-config-client-test.yaml

② Group方案（默认DEFAULT_GROUP）：

• 通过Group实现环境区分，新建Group：TEST_GROUP
• Data ID：nacos-config-client-dev.yaml 不变
• yml添加分组名称

③ Namespace方案（默认public）：

• 通过 Namespace实现环境区分，新建dev/test的Namespace
• Data ID：nacos-config-client-dev.yaml 不变，分组默认
• yml添加命名空间的id

五、Nacos集群和持久化配置

1、官网说明

https://nacos.io/zh-cn/docs/cluster-mode-quick-start.html

上图官网翻译，真实情况 

官网说明：https://nacos.io/zh-cn/docs/deployment.html 

默认Nacos使用嵌入式数据库实现数据的存储。所以，如果启动多个默认配置下的Nacos节点，数据存储是存在一致性问题的。为了解决这个问题，Nacos采用了集中式存储的方式来支持集群化部署，目前只支持MySQL的存储。

按照上述，我们需要mysql数据库

Nacos支持三种部署模式

• 单机模式-用于测试和单机试用。
• 集群模式-用于生产环境，确保高可用。
• 多集群模式-用于多数据中心场景。

2、Nacos持久化配置解释

Nacos默认自带的是嵌入式数据库derby

derby到mysql切换配置步骤：

•  nacos-server-1.1.4\nacos\conf目录下找到sql脚本，执行 nacos-mysql.sql

• 修改nacos/conf/application.properties文件(切换数据库)，增加支持mysql数据源配置（目前只支持mysql），添加mysql数据源的url、用户名和密码

# 切换数据库
spring.datasource.platform=mysql

db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&serverTimezone=UTC
db.user=root
db.password=12345

• 再以单机模式启动nacos(重启)，nacos所有写嵌入式数据库的数据都写到了mysql

单机的数据库都是独立的，我们得让他们共用一个数据库

3、Nacos集群配置

环境准备：

1. 64 bit OS Linux/Unix/Mac，推荐使用Linux系统。
2. 64 bit JDK 1.8+；
3. Maven 3.2.x+；
4. 3个或3个以上Nacos节点才能构成集群。

开始配置集群：

• 首先对 nacos 进行持久化操作，操作如上面一致。
• 修改 nacos/conf 下的cluster.conf文件，添加如下内容

# 告诉这3个集群结点是一组的 # 不能写127.0.0.1，必须是linux hostname -i能够识别的ip
192.168.1.2:3333
192.168.1.2:4444
192.168.1.2:5555

• 修改nacos/conf/application.properties文件，添加设置我们的数据库信息
• 模拟三台nacos服务，编辑nacos的startup.sh脚本，使他能够支持不同的端口启动多次。

平时单机版的启动，都是./startup.sh即可。集群启动，我们希望可以类似其它软件的shell命令，传递不同的端口号启动不同的nacos实例

修改前：

修改后：

 依次执行命令启动3个nacos集群：

./startup.sh -p 3333 表示启动端口号为3333的nacos服务器实例
./startup.sh -p 4444
./startup.sh -p 5555

修改nginx的配置文件，由它作为负载均衡器 

vim ./nginx/conf/nginx.conf

nginx.conf：

 按照指定启动：

• 通过nginx访问：192.168.1.2:1111/nacos/#/login
• 使用 9002 模块注册进Nacos集群，并获取它上面配置文件的信息进行测试

4、高可用小总结