分布式配置中心-Apollo
1 概览
1.1 什么是配置
应用程序在启动和运行的时候往往需要读取一些配置信息，配置基本上伴随着应用程序的整个生命周期，比如：数 据库连接参数、启动参数等。
1.2 什么是配置中心
传统单体应用存在一些潜在缺陷，如随着规模的扩大，部署效率降低，团队协作效率差，系统可靠性变差，维护困 难，新功能上线周期长等，所以迫切需要一种新的架构去解决这些问题，而微服务（ microservices ）架构正是当 下一种流行的解法。 不过，解决一个问题的同时，往往会诞生出很多新的问题，所以微服务化的过程中伴随着很多的挑战，其中一个挑 战就是有关服务（应用）配置的。当系统从一个单体应用，被拆分成分布式系统上一个个服务节点后，配置文件也 必须跟着迁移（分割），这样配置就分散了，不仅如此，分散中还包含着冗余，如下图
配置中心将配置从应用中剥离出来，统一管理，优雅的解决了配置的动态变更、持久化、运维成本等问题。 应用自身既不需要去添加管理配置接口，也不需要自己去实现配置的持久化，更不需要引入“定时任务”以便降低运 维成本。
总得来说，配置中心就是一种统一管理各种应用配置的基础服务组件
2 Apollo简介
Apollo（阿波罗）是携程框架部门研发的分布式配置中心，能够集中化管理应用的不同环境、不同集群的配置，配 置修改后能够实时推送到应用端，并且具备规范的权限、流程治理等特性，适用于微服务配置管理场景。 Apollo包括服务端和客户端两部分： 服务端基于Spring Boot和Spring Cloud开发，打包后可以直接运行，不需要额外安装Tomcat等应用容器。 Java客户端不依赖任何框架，能够运行于所有Java运行时环境，同时对Spring/Spring Boot环境也有较好的支持。
2.1 主流配置中心
目前市面上用的比较多的配置中心有：（按开源时间排序）
-
Disconf 2014年7月百度开源的配置管理中心，专注于各种「分布式系统配置管理」的「通用组件」和「通用平台」, 提供统一的「配置管理服务」。目前已经不再维护更新。
https://github.com/knightliao/disconf -
Spring Cloud Config 2014年9月开源，Spring Cloud 生态组件，可以和Spring Cloud体系无缝整合。
https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-config -
Apollo 2016年5月，携程开源的配置管理中心，能够集中化管理应用不同环境、不同集群的配置，配置修改后能够实 时推送到应用端，并且具备规范的权限、流程治理等特性，适用于微服务配置管理场景。
https://github.com/ctripcorp/apollo -
Nacos 2018年6月，阿里开源的配置中心，也可以做DNS和RPC的服务发现。
https://github.com/alibaba/nacos
2.1.1 功能特性对比
2.1.2 总结
总的来看，Apollo和Nacos相对于Spring Cloud Config的生态支持更广，在配置管理流程上做的更好。Apollo相对 于Nacos在配置管理做的更加全面，Nacos则使用起来相对比较简洁，在对性能要求比较高的大规模场景更适合。 但对于一个开源项目的选型，项目上的人力投入（迭代进度、文档的完整性）、社区的活跃度（issue的数量和解 决速度、Contributor数量、社群的交流频次等），这些因素也比较关键，考虑到Nacos开源时间不长和社区活跃 度，所以从目前来看Apollo应该是最合适的配置中心选型。
2.2 Apollo特性
基于配置的特殊性，所以Apollo从设计之初就立志于成为一个有治理能力的配置发布平台，目前提供了以下的特 性：
统一管理不同环境、不同集群的配置
1、Apollo提供了一个统一界面集中式管理不同环境（environment）、不同集群（cluster）、不同命名空 间（namespace）的配置。
2、同一份代码部署在不同的集群，可以有不同的配置，比如zookeeper的地址等
3、通过命名空间（namespace）可以很方便地支持多个不同应用共享同一份配置，同时还允许应用对共享 的配置进行覆盖
配置修改实时生效（热发布）
用户在Apollo修改完配置并发布后，客户端能实时（1秒）接收到最新的配置， 并通知到应用程序
版本发布管理
所有的配置发布都有版本概念，从而可以方便地支持配置的回滚
灰度发布
支持配置的灰度发布，比如点了发布后，只对部分应用实例生效，等观察一段时间没问题后再推给所有 应用实例
权限管理、发布审核、操作审计
应用和配置的管理都有完善的权限管理机制，对配置的管理还分为了编辑和发布两个环节，从而减少人 为的错误。 所有的操作都有审计日志，可以方便地追踪问题
客户端配置信息监控
可以在界面上方便地看到配置在被哪些实例使用
提供Java和.Net原生客户端
提供了Java和.Net的原生客户端，方便应用集成
提供开放平台API
Apollo自身提供了比较完善的统一配置管理界面，支持多环境、多数据中心配置管理、权限、流程治理 等特性。不过Apollo出于通用性考虑，不会对配置的修改做过多限制，只要符合基本的格式就能保存， 不会针对不同的配置值进行针对性的校验，如数据库用户名、密码，Redis服务地址等 对于这类应用配置，Apollo支持应用方通过开放平台API在Apollo进行配置的修改和发布，并且具备完善 的授权和权限控制。
3 Apollo快速入门
3.1 执行流程
操作流程如下：
1、在Apollo配置中心修改配置
2、应用程序通过Apollo客户端从配置中心拉取配置信息 用户通过Apollo配置中心修改或发布配置后，会有两种机制来保证应用程序来获取最新配置：
一种是Apollo配置中 心会向客户端推送最新的配置；
另外一种是Apollo客户端会定时从Apollo配置中心拉取最新的配置，通过以上两种 机制共同来保证应用程序能及时获取到配置
3.2 安装Apollo
3.2.1 运行时环境
Java
Apollo服务端：1.8+
Apollo客户端：1.7+
由于需要同时运行服务端和客户端，所以建议安装Java 1.8+。
MySQL版本要求：
5.6.5+
Apollo的表结构对 timestamp 使用了多个default声明，所以需要5.6.5以上版本
3.2.2 下载配置
-
访问Apollo的官方主页获取安装包（本次使用1.3版本）：
https://github.com/ctripcorp/apollo/tags
-
打开1.3发布链接，下载必须的安装包：
https://github.com/ctripcorp/apollo/releases/tag/v1.3.0
-
解压安装包后将
apollo-configservice-1.3.0.jar,
apollo-adminservice-1.3.0.jar,
apollo-portal-1.3.0.jar
放置于 apollo目录下
3.2.3 创建数据库
Apollo服务端共需要两个数据库： ApolloPortalDB 和 ApolloConfigDB ，ApolloPortalDB只需要在生产环境部署 一个即可，
而ApolloConfigDB需要在每个环境部署一套。
-
创建
ApolloPortalDB，sql脚本下载地址：https://github.com/ctripcorp/apollo/blob/v1.3.0/scripts/db/migration/configdb/V1.0.0__initialization.sql -
创建
ApolloConfigDB，sql脚本下载地址：https://github.com/ctripcorp/apollo/blob/v1.3.0/scripts/db/migration/configdb/V1.0.0__initialization.sql
3.2.4 启动Apollo
- 确保端口未被占用 Apollo默认会启动3个服务，分别使用
8070, 8080, 8090端口，请确保这3个端口当前没有被使用
提供的runApollo.bat快速启动三个服务（修改数据库连接地址，数据库以及密码）
运行runApollo.bat即可启动Apollo
echo
set url="localhost:3306"
set username="root"
set password="密码"
start "configService" java -Xms256m -Xmx256m -Dapollo_profile=github -Dspring.datasource.url=jdbc:mysql://%url%/ApolloConfigDB?characterEncoding=utf8 -Dspring.datasource.username=%username% -Dspring.datasource.password=%password% -Dlogging.file=.\logs\apollo-configservice.log -jar .\apollo-configservice-1.3.0.jar
start "adminService" java -Xms256m -Xmx256m -Dapollo_profile=github -Dspring.datasource.url=jdbc:mysql://%url%/ApolloConfigDB?characterEncoding=utf8 -Dspring.datasource.username=%username% -Dspring.datasource.password=%password% -Dlogging.file=.\logs\apollo-adminservice.log -jar .\apollo-adminservice-1.3.0.jar
start "ApolloPortal" java -Xms256m -Xmx256m -Dapollo_profile=github,auth -Ddev_meta=http://localhost:8080/ -Dserver.port=8070 -Dspring.datasource.url=jdbc:mysql://%url%/ApolloPortalDB?characterEncoding=utf8 -Dspring.datasource.username=%username% -Dspring.datasource.password=%password% -Dlogging.file=.\logs\apollo-portal.log -jar .\apollo-portal-1.3.0.jar
待启动成功后，访问管理页面 用户名、密码：apollo/admin
http://localhost:8070/—访问Apollo
http://localhost:8080/—访问Eureka
3.3 代码实现
3.3.1 发布配置
新建项目apollo-quickstart
新建配置项sms.enable
确认配置项提交，未发布状态
发布配置项
3.3.2 应用读取配置
1、新建Maven工程 打开idea，新建apollo-quickstart项目
打开pom.xml文件添加apollo依赖，配置JDK为1.8
2、编写测试类GetConfigTest 新建cn.itcast.apollo.quickstart包，添加测试类GetConfigTest 添加如下代码读取sms.enable的值
3、手动对项目进行配置处理
-Dapp.id====Apollo配置的AppId
-Denv====所属环境
-Ddev_meta====meta服务地址。也就是Eureka，其携程Apollo的meta-service对Eureka进行了封装，暴露一套接口
-Dapp.id=apollo-quickstart -Denv=DEV -Ddev_meta=http://localhost:8080
3.3.3 修改配置
3.3.4 热发布
这里写了一个循环获取配置的代码，当配置在Apollo修改后，实时获取最新值。修改配置按3.3.3操作
4 Apollo应用
4.1 Apollo工作原理
下图是Apollo架构模块的概览
Meta Server+Eureka 集成在 Config Service
4.1.1 各模块职责
上图简要描述了Apollo的总体设计，我们可以从下往上看：
1、Config Service提供配置的读取、推送等功能，服务对象是Apollo客户端
2、Admin Service提供配置的修改、发布等功能，服务对象是Apollo Portal（管理界面）
3、Eureka提供服务注册和发现，为了简单起见，目前Eureka在部署时和Config Service是在一个JVM进程中的
4、Config Service和Admin Service都是多实例、无状态部署，所以需要将自己注册到Eureka中并保持心跳 在Eureka之上架了一层Meta Server用于封装Eureka的服务发现接口
5、Client通过域名访问Meta Server获取Config Service服务列表（IP+Port），而后直接通过IP+Port访问服务， 同时在Client侧会做load balance、错误重试
6、Portal通过域名访问Meta Server获取Admin Service服务列表（IP+Port），而后直接通过IP+Port访问服务， 同时在Portal侧会做load balance、错误重试
7、为了简化部署，我们实际上会把Config Service、Eureka和Meta Server三个逻辑角色部署在同一个JVM进程 中
4.1.2 分步执行流程
- Apollo启动后，Config/Admin Service会自动注册到Eureka服务注册中心，并定期发送保活心跳。
- Apollo Client和Portal管理端通过配置的Meta Server的域名地址经由Software Load Balancer(软件负载均衡 器)进行负载均衡后分配到某一个Meta Server
- Meta Server从Eureka获取Config Service和Admin Service的服务信息，相当于是一个Eureka Client
- Meta Server获取Config Service和Admin Service（IP+Port）失败后会进行重试
- 获取到正确的Config Service和Admin Service的服务信息后，Apollo Client通过Config Service为应用提供配 置获取、实时更新等功能；Apollo Portal管理端通过Admin Service提供配置新增、修改、发布等功能
4.2 核心概念
- application (应用)
这个很好理解，就是实际使用配置的应用，Apollo客户端在运行时需要知道当前应用是谁，从而可以去获取 对应的配置。关键字：appId - environment (环境)
配置对应的环境，Apollo客户端在运行时需要知道当前应用处于哪个环境，从而可以去获取应用的配置。关键字：env - cluster (集群)
一个应用下不同实例的分组，比如典型的可以按照数据中心分，把上海机房的应用实例分为一个集群，把北 京机房的应用实例分为另一个集群。关键字：cluster - namespace (命名空间)
一个应用下不同配置的分组，可以简单地把namespace类比为文件，不同类型的配置存放在不同的文件中， 如数据库配置文件，RPC配置文件，应用自身的配置文件等。关键字：namespaces
为什么我们采用Eureka作为服务注册中心，而不是使用传统的zk、etcd呢？我大致总结了一下，有以下几方面的原因：
它提供了完整的Service Registry和Service Discovery实现
首先是提供了完整的实现，并且也经受住了Netflix自己的生产环境考验，相对使用起来会比较省心。
和Spring Cloud无缝集成我们的项目本身就使用了Spring Cloud和Spring Boot，同时Spring Cloud还有一套非常完善的开源代码来整合Eureka，所以使用起来非常方便。
另外，Eureka还支持在我们应用自身的容器中启动，也就是说我们的应用启动完之后，既充当了Eureka的角色，同时也是服务的提供者。这样就极大的提高了服务的可用性。
这一点是我们选择Eureka而不是zk、etcd等的主要原因，为了提高配置中心的可用性和降低部署复杂度，我们需要尽可能地减少外部依赖。
Open Source最后一点是开源，由于代码是开源的，所以非常便于我们了解它的实现原理和排查问题。
4.2 配置发布原理
在配置中心中，一个重要的功能就是配置发布后实时推送到客户端。下面我们简要看一下这块是怎么设计实现的。
上图简要描述了配置发布的主要过程：
- 用户在Portal操作配置发布
- Portal调用Admin Service的接口操作发布
- Admin Service发布配置后，发送ReleaseMessage给各个Config Service
- Config Service收到ReleaseMessage后，通知对应的客户端
5、Apollo应用于分布式系统
5.1 Spring Boot应用集成
5.2.1 导入工程
用户中心服务(consumer-service)：提供用户账户管理服务，包括：注册、开户、充值、提现等。
统一账户服务(account-service)：对借款人和投资人的登录平台账号进行管理，包括：注册账号、账号权限管理等
订单中心(order-service)：订单服务，负责下单。
下面以集成统一账户服务(account-service)为例
创建SpringBoot项目 account-service
1、新建pom.xml文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>org.example</groupId>
<artifactId>account-service</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<properties>
<maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
</properties>
<dependencies>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.6.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<version>2.6.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-log4j2 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
<version>2.5.4</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-configuration-processor -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
<version>2.6.3</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.ctrip.framework.apollo/apollo-client -->
<dependency>
<groupId>com.ctrip.framework.apollo</groupId>
<artifactId>apollo-client</artifactId>
<version>1.3.0</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
application.properties
app.id=account-service
#在应用启动阶段是否向Spring容器注入被托管的properties文件配置信息
apollo.bootstrap.enabled=true
apollo.bootstrap.namespaces=application,micro_service.spring-boot-http,spring-rocketmq,spring-boot-druid
server.port=63000
2、创建apollo-env.properties
dev.meta=http://localhost:8080
pro.meta=http://localhost:8081
3、创建AccountController.java
package com.example.account.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class AccountController {
@Value("${swagger.enable}")
private Boolean swaggerEnable;
@GetMapping("/swagger")
public String getSwaggerConfig() {
return "swaggerEnable：" + swaggerEnable;
}
}
创建启动类 AccountApplication.java
package com.example.account;
import com.ctrip.framework.apollo.spring.annotation.EnableApolloConfig;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
@EnableApolloConfig
public class AccountApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(AccountApplication.class, args);
}
}
- 本地缓存路径 Apollo客户端会把从服务端获取到的配置在本地文件系统缓存一份，用于在遇到服务不可用，或网络不通的 时候，依然能从本地恢复配置，不影响应用正常运行。本地配置文件会以下面的文件名格式放置于配置的本 地缓存路径下：{appId}+{cluster}+{namespace}.properties
可以通过如下方式指定缓存路径，通过Java System Property的apollo.cacheDir：
-Dapollo.cacheDir=/opt/data/apollo-config
-
Environment 通过Java System Property的env来指定环境： -Denv=DEV
-
Cluster（集群） 通过Java System Property的
apollo.cluste来指定集群： -Dapollo.cluster=DEFAULT
也可以选择使用之前新建的SHAJQ集群： -Dapollo.cluster=指定的集群名称 -
完整的VM Options如下：
-Denv=DEV -Dapollo.cacheDir=/opt/data/apollo-config -Dapollo.cluster=DEFAULT
