SpringCloud高级篇 - Nacos

SpringCloud高级篇 – Nacos

一、SpringCloud Alibaba入门简介

1.1 为什么会出现？

1. Spring Cloud Netflix项目进入维护模式

   

   

2. 什么是维护模式

   

3. 进入维护模式意味着什么?

   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

1.2 带来了什么？

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

1.2.1 主要功能

• 服务限流降级：默认支持 WebServlet、WebFlux、OpenFeign、RestTemplate、Spring Cloud Gateway、Zuul、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。
• 分布式事务：使用 @GlobalTransactional 注解， 高效并且对业务零侵入地解决分布式事务问题。
• 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。

1.2.2 组件

Sentinel：把流量作为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

Nacos：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。

RocketMQ：一款开源的分布式消息系统，基于高可用分布式集群技术，提供低延时的、高可靠的消息发布与订阅服务。

Dubbo：Apache Dubbo™ 是一款高性能 Java RPC 框架。

Seata：阿里巴巴开源产品，一个易于使用的高性能微服务分布式事务解决方案。

Alibaba Cloud OSS: 阿里云对象存储服务（Object Storage Service，简称 OSS），是阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。

Alibaba Cloud SchedulerX: 阿里中间件团队开发的一款分布式任务调度产品，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。

Alibaba Cloud SMS: 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。

1.2.3 如何使用

如果需要使用已发布的版本，在 dependencyManagement 中添加如下配置。

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependenciesartifactId>
            <version>2.2.7.RELEASEversion>
            <type>pomtype>
            <scope>importscope>
        dependency>
    dependencies>
dependencyManagement>

1.2.4 版本管理

项目的版本号格式为 x.x.x 的形式，其中 x 的数值类型为数字，从 0 开始取值，且不限于 0~9 这个范围。项目处于孵化器阶段时，第一位版本号固定使用 0，即版本号为 0.x.x 的格式。

由于 Spring Boot 1 和 Spring Boot 2 在 Actuator 模块的接口和注解有很大的变更，且 spring-cloud-commons 从 1.x.x 版本升级到 2.0.0 版本也有较大的变更，因此我们采取跟 SpringBoot 版本号一致的版本:

• 1.5.x 版本适用于 Spring Boot 1.5.x
• 2.0.x 版本适用于 Spring Boot 2.0.x
• 2.1.x 版本适用于 Spring Boot 2.1.x
• 2.2.x 版本适用于 Spring Boot 2.2.x
• 2021.x 版本适用于 Spring Boot 2.4.x

二、Nacos服务注册和配置中心

Nacos（官方网站：nacos.io）是一个易于使用的平台，专为动态服务发现和配置以及服务管理而设计。它可以帮助您轻松构建云原生应用程序和微服务平台。

服务是 Nacos 的一等技术。Nacos 支持几乎所有类型的服务，例如Dubbo/gRPC 服务、Spring Cloud RESTFul 服务或Kubernetes 服务。

Nacos 提供了四大功能。

• 服务发现和服务健康检查

  Nacos 使服务可以轻松注册自己并通过 DNS 或 HTTP 接口发现其他服务。Nacos 还提供服务的实时健康检查，以防止向不健康的主机或服务实例发送请求。

• 动态配置管理

  动态配置服务允许您在所有环境中以集中和动态的方式管理所有服务的配置。Nacos 消除了在配置更新时重新部署应用程序和服务的需要，这使得配置更改更加高效和敏捷。

• 动态 DNS 服务

  Nacos 支持加权路由，让您在数据中心内的生产环境中更轻松地实现中间层负载均衡、灵活的路由策略、流量控制和简单的 DNS 解析服务。它可以帮助您轻松实现基于 DNS 的服务发现，并防止应用程序耦合到特定于供应商的服务发现 API。

• 服务和元数据管理

  Nacos 提供易于使用的服务仪表板，帮助您管理服务元数据、配置、kubernetes DNS、服务健康和指标统计。

2.1 简介

2.1.1 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

2.1.2 是什么

Nacos就是注册中心 + 配置中心，等价于 Eureka + Config + Bus

Nacos = Eureka + Config + Bus

2.2.2 去哪里下？

https://github.com/alibaba/nacos

https://github.com/alibaba/nacos/releases

2.2 安装并运行Nacos

在这个官网下载：https://github.com/alibaba/nacos/releases

这里我下载的是1.4.3版本windows版的

下载完之后直接解压进入bin目录，进入(cmd)

开启单机版

成功开启

进入web管理页面 http://localhost:8848/nacos，账号密码都是nacos

至此Nacos安装与运行都成功，Nacos的端口号为8848

2.3 Nacos作为服务注册中心

Nacos作为服务注册中心替代了Eureka，在Eureka章节中，我们需要自己手动创建工程去创建一个Eureka服务注册中心，但现在Nacos我们直接打开，就是一个服务注册中心，端口号是8848

2.3.1 Nacos服务提供者9001

学习官网：https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/2021/zh-cn/index.html

步骤：

1. 建module: cloudalibaba-provider-nacos9001

2. 改pom

   1. 在父工程pom：

      <dependency>
          <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
          <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependenciesartifactId>
          <version>2.1.0.RELEASEversion>
          <type>pomtype>
          <scope>importscope>
      dependency>
      

   2. 本工程：

        
              <dependency>
                  <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
                  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
              dependency>
              
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                  <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
              dependency>
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                  <artifactId>spring-boot-starter-actuatorartifactId>
              dependency>
              
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                  <artifactId>spring-boot-devtoolsartifactId>
                  <scope>runtimescope>
                  <optional>trueoptional>
              dependency>
              <dependency>
                  <groupId>org.projectlombokgroupId>
                  <artifactId>lombokartifactId>
                  <optional>trueoptional>
              dependency>
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                  <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
                  <scope>testscope>
              dependency>
          dependencies>
      

3. 写yaml（都是参考官方文档的）

   server:
     port: 9001
   
   spring:
     application:
       name: cloud-nacos-provider
     cloud:
       nacos:
         discovery:
           server-addr: 127.0.0.1:8848  #配置Nacos地址
   #暴露监控端点
   management:
     endpoints:
       web:
         exposure:
           include: '*'
   

4. 主启动

   @EnableDiscoveryClient

5. 业务类

   @RestController
   public class providerController {
   
       @Value("${server.port}")
       private String serverPort;
   
       @GetMapping("/nacos/provider/{id}")
       public String provider(@PathVariable("id") Integer id){
           return "welcome nacos your port is :" + serverPort + " id = " + id;
       }
   }
   

6. 测试：

   

为了下一章节的负载均衡演示，参照9001copy一个module 9002

2.3.2 Nacos服务消费者

步骤：

1. 建module:cloudalibaba-nacos-order83

2. 改pom（和上面的一样）

3. 写yaml

   server:
     port: 83
   
   
   spring:
     application:
       name: cloud-nacos-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://cloud-nacos-provider
   
       
   

4. 主启动

5. 业务类

   1. config

      Resttemplate + ribbon 实现负载均衡

   2. controller

      @RestController
      public class OrderController {
      
          //对应上面yaml文件中的配置
          @Value("${service-url.nacos-user-service}")
          private String serverURL;  //http://cloud-nacos-provider
      
          @Resource
          private RestTemplate restTemplate;
      
          @GetMapping("/consumer/nacos/provider/{id}")
          public String consumer(@PathVariable("id") Integer id){
      
              //http://cloud-nacos-provider/nacos/provider/id
              return restTemplate.getForObject(serverURL + "/nacos/provider/" + id,String.class);
          }
      
      }
      

6. 测试：

   

   

   负载均衡，默认轮询

2.3.2.1 为什么nacos能支持负载均衡

引入resttemplate，然后nacos-discovery集成了ribbon

2.3.3 多种服务注册中心对比

Nacos全景图

• 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，

1. ​ 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。
2. 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。

​ AP->CP： curl -X PUT ‘$NACOS_SERVER:8848/nacos/v1/ns/operator/switches?entry=serverMode&value=CP’

2.4 Nacos作为服务配置中心

之前我们采用Spring Cloud Config + Spring Cloud Bus 作为服务配置中心并解决动态刷新配置问题，现在我们可以用一个Nacos就可以解决

2.4.1 基础配置

步骤：

1. 建module:cloudalibaba-config-nacos-client3377

2. 改pom

   <dependencies>
       
       <dependency>
           <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
           <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-configartifactId>
       dependency>
       
       <dependency>
           <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
           <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
       dependency>
       
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.bootgroupId>
           <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
       dependency>
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.bootgroupId>
           <artifactId>spring-boot-starter-actuatorartifactId>
       dependency>
       
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.bootgroupId>
           <artifactId>spring-boot-devtoolsartifactId>
           <scope>runtimescope>
           <optional>trueoptional>
       dependency>
       <dependency>
           <groupId>org.projectlombokgroupId>
           <artifactId>lombokartifactId>
           <optional>trueoptional>
       dependency>
       <dependency>
           <groupId>org.springframework.bootgroupId>
           <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
           <scope>testscope>
       dependency>
   dependencies>
   

3. 写yaml，有两个，一个是application.yml 一个是bootstrap.yml

   为什么要两个？

   #application.yaml
   spring:
     profiles:
       active: dev
   

   #bootstarp.yaml    保证先从配置中心进行配置拉取
   spring:
     application:
       name: nacos-config-client
     cloud:
       nacos:
         #服务注册与发现
         discovery:
           server-addr: localhost:8848 #Nacos服务注册中心地址
         #服务配置中心
         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
   # ${spring.application.name}-${spring.profile.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}
   

   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
   

4. 主启动

5. 业务类

   controller

   实现动态刷新服务配置:@RefreshScope

   @RestController
   @RefreshScope  //在控制器类加入@RefreshScope注解使当前类下的配置支持Nacos的动态刷新功能。
   public class ConfigController {
   
       @Value("${config.info}")
       private String configInfo;
   
       @GetMapping("/config/info")
       public String getConfigInfo() {
           return configInfo;
       }
   }
   

6. 测试

   

   动态刷新：修改nacos上面的配置

   

   重新刷新url，发现版本已经更新

   

2.4.2 Nacos配置中心匹配原则

• 配置新增

• Data Id

• 历史版本

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，回滚操作将会触发配置更新

2.4.3 分类配置

• 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？

2.4.3.1 Nacos的配置图形化管理

命名空间

Nacos默认会有一个public保留空间提供给用户

2.4.3.2 NameSpace + Group + Data ID

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

​ 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。

2.4.3.3 三种方案的实现

2.4.3.3.1 DataID方案

1. 准备两种环境

   spring:
     profiles:
       active: dev  #开发环境
       #active: test  #测试环境
   

2. DataID

   默认命名空间public,默认组别,两个Data ID

   

3. 通过application.yaml 就可以选择激活哪个环境

   dev环境：

   />

   test环境:

   spring:
     profiles:
       #active: dev  #开发环境
       active: test  #测试环境
   

   

2.4.3.3.2 Group方案

1. 新建group

   

2. 默认命名空间，同一个DataID，不同分组

   

3. bootstrap下的配置选择分组，application下选择环境

   

   

2.4.3.3.3 nameSpace方案

1. 新建命名空间

   

2. 在dev命名空间下新建配置列表，同一个命名空间下，不同组别，同一DataID

   

3. bootstrap下配置选择命名空间，application选择环境

   

   

2.5 Nacos集群

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

2.5.1 集群部署架构图

因此开源的时候推荐用户把所有服务列表放到一个vip下面，然后挂到一个域名下面

http://ip1:port/openAPI 直连ip模式，机器挂则需要修改ip才可以使用。

http://SLB:port/openAPI 挂载SLB模式(内网SLB，不可暴露到公网，以免带来安全风险)，直连SLB即可，下面挂server真实ip，可读性不好。

http://nacos.com:port/openAPI 域名 + SLB模式(内网SLB，不可暴露到公网，以免带来安全风险)，可读性好，而且换ip方便，推荐模式

上图可以翻译为：

2.5.2 预备环境准备

请确保是在环境中安装使用:

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。

2.5.2.1 下载编译后压缩包方式

下载地址

zip包

tar.gz包

  unzip nacos-server-1.3.0.zip 或者 tar -xvf nacos-server-1.3.0.tar.gz
  cd nacos/bin

2.5.2.2 配置集群配置文件

在nacos的解压目录nacos/的conf目录下，有配置文件cluster.conf，请每行配置成ip:port。（请配置3个或3个以上节点）

# ip:port
200.8.9.16:8848
200.8.9.17:8848
200.8.9.18:8848

2.5.3 确定数据源

2.5.3.1 使用内置数据源

无需进行任何配置

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。

2.5.3.2 使用外置数据源

生产使用建议至少主备模式，或者采用高可用数据库。

初始化 MySQL 数据库

sql语句源文件

application.properties 配置

application.properties配置文件

2.5.4 linux下启动服务器

Stand-alone mode 单机模式

sh startup.sh -m standalone

集群模式

使用内置数据源

sh startup.sh -p embedded

使用外置数据源

sh startup.sh

2.5.4.1 服务注册&发现和配置管理

服务注册

curl -X PUT 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance?serviceName=nacos.naming.serviceName&ip=20.18.7.10&port=8080'

服务发现

curl -X GET 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance/list?serviceName=nacos.naming.serviceName'

发布配置

curl -X POST "http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/cs/configs?dataId=nacos.cfg.dataId&group=test&content=helloWorld"

获取配置

curl -X GET "http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/cs/configs?dataId=nacos.cfg.dataId&group=test"

2.5.4.2 关闭服务器

sh shutdown.sh

2.5.5 Nacos持久化配置切换

Nacos默认自带的是嵌入式数据库derby

derby 切换到mysql步骤：

1. 到nacos的安装目录，找到/conf/nacos-mysql.sql脚本

   

2. 执行脚本

   

3. 到nacos的安装目录，找到/conf/application.properties

   添加以下：

   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
   db.user=sql账号
   db.password=sql密码
   

4. 之后重启nacos，如果看到页面的配置列表从之前的几条变成空，证明迁移成功

   

5. 测试：

   

   

2.5.6 集群配置步骤

至少一个nginx，三个nacos注册中心，1个mysql

linux nacos启动

2.5.6.1 linux上mysql数据库配置

额，linux上安装mysql就不详细说了

先启动linux服务端，在启用客户端

找到sql脚本

采用source命令一键执行sql文件

2.5.6.2 application.properties配置

修改：

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
db.user=root
db.password=123456

2.5.6.3 nacos的集群配置cluster.conf

1. 首先找到集群配置的文件cluster.conf

   

   手动拷贝一份开发用的

   

2. 修改内容：可识别ip + 端口号

   hostname -I : 可识别ip

   

   cluster.conf内容：

   

2.5.6.4 编辑nacos启动脚本startup.sh

编辑nacos启动脚本的目的是使他能够接收不同的启动端口，如：./startup.sh -p 3333

1. 找出startup.sh

   

2. 改哪些地方

   

   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2dNNn2yV-1651921841020)(C:/Users/Lebr7Wcd/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20220422210859733.png)]

2.5.6.5 修改nginx.conf

由nginx作为负载均衡器

1. 找到nginx.cong

   

2. 修改内容：

   

3. 按照指定路径启动

   

2.5.6.6 启动nacos集群准备测试

查看集群中机器数量

ps -ef | grep nacos | grep -v grep | wc -l

输入路径测试：http://192.168.110.131:7001/nacos/#/login

接着将微服务9002注册进nacos

小总结：

]

2.5.6.4 编辑nacos启动脚本startup.sh

编辑nacos启动脚本的目的是使他能够接收不同的启动端口，如：./startup.sh -p 3333

1. 找出startup.sh

   [外链图片转存中…(img-b9KJH32V-1651921841019)]

2. 改哪些地方

   [外链图片转存中…(img-L2wM0f0P-1651921841019)]

   [外链图片转存中…(img-2dNNn2yV-1651921841020)]

2.5.6.5 修改nginx.conf

由nginx作为负载均衡器

1. 找到nginx.cong

   [外链图片转存中…(img-LutcwC5B-1651921841021)]

2. 修改内容：

   [外链图片转存中…(img-2yeN4CH0-1651921841021)]

3. 按照指定路径启动

   [外链图片转存中…(img-3nfS6HjD-1651921841022)]

2.5.6.6 启动nacos集群准备测试

[外链图片转存中…(img-s1QN2cWb-1651921841022)]

查看集群中机器数量

ps -ef | grep nacos | grep -v grep | wc -l

[外链图片转存中…(img-GPa3CO1N-1651921841024)]

输入路径测试：http://192.168.110.131:7001/nacos/#/login

[外链图片转存中…(img-pwe9rJMr-1651921841026)]

[外链图片转存中…(img-XsHfhT6v-1651921841027)]

[外链图片转存中…(img-HWPIiAwM-1651921841028)]

接着将微服务9002注册进nacos

[外链图片转存中…(img-7QeIVP0l-1651921841028)]

[外链图片转存中…(img-DO05OgtA-1651921841029)]

小总结：

[外链图片转存中…(img-axQa1DLt-1651921841030)]