Spring Cloud——Spring Cloud GateWay整合Nacos

前言

网关核心功能是路由转发，因此不要有耗时操作在网关上处理，让请求快速转发到后端服务上。

一、Nacos 多环境配置

Nacos也提供了 Namespace (命名空间) 、Data ID (配置集ID)、 Group (组) 来确定一个配置文件（或者叫配置集）

由此，实现多环境配置的方案也有三种：

• 1、用命名空间（namespace）来区分不同的环境，一个命名空间对应一个环境；

• 2、用配置组（group）来区分不同的环境，命名空间用默认的public即可，一个组对应一种环境；

• 3、用配置集ID（Data ID）名称来区分不同的环境，命名空间和组用默认的即可，通过文件命名来区分；

1、利用 Data ID 命名 来区分环境

利用Data ID命名来区分环境，命名空间和组默认即可

在 Nacos Spring Cloud 中，dataId 的完整格式如下：

${prefix}-${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。

2、利用 Group 来区分环境

项目不变，还是使用gateway-center工程，命名空间用默认的public。

启动方式：

java -Dspring.cloud.nacos.config.group=DEV_GROUP -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -Dspring.cloud.nacos.config.group=TEST_GROUP -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -Dspring.profiles.active=test -Dspring.cloud.nacos.config.group=TEST_GROUP -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

如果是spring.profiles方式的话，这个时候，Data ID 命名就应该是 gateway-center-test.yaml

3、利用 Namespace 区分环境

创建命名空间的时候，如果不指定ID，则自动生成的id就是这样的uuid字符串，我们还是自己指定一个有意义的ID吧

在相关Namespace下创建相关配置

java -Dspring.cloud.nacos.config.namespace=spring-cloud-dev -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -Dspring.profiles.active=dev -Dspring.cloud.nacos.config.namespace=spring-cloud-dev -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -Dspring.cloud.nacos.config.namespace=spring-cloud-test -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -Dspring.profiles.active=test \
     -Dspring.cloud.nacos.config.namespace=spring-cloud-test \
     -Dspring.cloud.nacos.config.group=TEST_GROUP \
     -jar gateway-center-0.0.1-SNAPSHOT.jar

小结：

• 1、用Namespace区分环境，采用spring.profiles机制创建dataId配置文件，而且Namespace有利于做权限控制。
• 2、上面介绍的Nacos 多环境配置方式支持动态刷新。

注意：在spring-cloud-dependencies的Hoxton.SR12版本和spring-cloud-alibaba-dependencies的2.2.6.RELEASE版本中，gateway集成Nacos config配置中心后，gateway可以动态的从Nacos config获取配置文件的变化，并更新到本地缓存，并对路由转发生效。

Nacos Config shared-configs配置方式

利用Nacos Config 的shared-configs配置集的refresh属性可以进行配置的动态刷新(包括路由配置)

spring:
  application:
    name: service-product
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848   # Nacos配置中心的地址
        file-extension: yaml  # 配置的格式
        
        #新版本配置方式 可以配置多个
        shared-configs[0]: 
          data_id: all-service.yaml  # 要引入的配置
          group: DEFAULT_GROUP # 可以不写，默认值为DEFAULT_GROUP
          refresh: true # 默认是false,如果需要支持自动刷新需要配置true,搭配@RefreshScope实现动态刷新
          
        #老版本配置方式
        #shared-dataids: all-service.yaml  # 要引入的配置
        #refreshable-dataids: all-service.yaml # 动态刷新时也刷新引入的配置
  profiles:
    active: test # 环境标识

Nacos Config extension-configs配置方式配置方式

利用Nacos Config 的extension-configs配置集的refresh属性可以进行配置的动态刷新(包括路由配置)

spring:
  application:
    name: service-product
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848   # Nacos配置中心的地址
        file-extension: yaml  # 配置的格式
        #新版本配置方式 可以配置多个
        extension-configs[0]: 
          data_id: service.yaml  # 要引入的配置
          group: DEFAULT_GROUP # 可以不写，默认值为DEFAULT_GROUP
          refresh: true # 默认是false,如果需要支持自动刷新需要配置true,搭配@RefreshScope实现动态刷新
        extension-configs[1]: 
          data_id: rocketmq.yaml  # 要引入的配置
          group: DEFAULT_GROUP # 可以不写，默认值为DEFAULT_GROUP
          refresh: true # 默认是false,如果需要支持自动刷新需要配置true,搭配@RefreshScope实现动态刷新
  profiles:
    active: test # 环境标识

总结：

• 1、extension-configs配置也可以实现共享配置，优先级高于 shared-configs。gateway-center-test.yaml优先级最高。
• 2、shared-configs优先级，[0] < [1]。

二、Spring Cloud GateWay整合Nacos Config实现动态路由

Spring Cloud GateWay作为所有微服务请求的入口，路由规则的静态设置是满足不了生产环境的需求的，所以实现动态路由是非常有必要的。

动态路由实现原理

• 1、路由信息不再配置在配置文件中，将路由信息配置在Nacos config的配置中。
• 2、在服务网关Spring Cloud Gateway中开启监听，监听Nacos配置文件的修改。
• 3、Nacos配置文件一旦发生改变，则Spring Cloud Gateway重新刷新自己的路由信息。

引入maven依赖

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.3.12.RELEASE
     



    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-gateway
    

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

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


    
        
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-dependencies
            Hoxton.SR12
            pom
            import
        
        
        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-alibaba-dependencies
            2.2.6.RELEASE
            pom
            import
        
    
 

增加系统级引导配置bootstrap.yaml

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: gateway-center
  profiles:
    active: dev

---
# 开发环境
spring:
  profiles: dev
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        namespace: 784ade72-a3f0-4802-8c44-287376030069
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        namespace: 784ade72-a3f0-4802-8c44-287376030069
        file-extension: yaml
        # 支持多个共享dataId的配置，优先级小于extension-configs,shared-configs是一个集合
        shared-configs[0]:
          # redis RrocketMQ等通用配置可以定义在这个里面
          dataId: gateway-common.yaml # 配置文件名dataId
          group: DEFAULT_GROUP  # 默认为DEFAULT_GROUP
          refresh: true # 是否动态刷新,默认为false

---
# 测试环境
spring:
  profiles: test
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        namespace: c3fdf801-38c6-4dfb-a412-c11b9d64025d
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        namespace: c3fdf801-38c6-4dfb-a412-c11b9d64025d
        file-extension: yaml
        shared-configs[0]:
          dataId: gateway-common.yaml
          group: DEFAULT_GROUP
          refresh: true

在Nacos Config中创建配置文件

1、 创建gateway-center-dev.yaml文件

该文件中可以配置gateway路由策略，gateway路由策略发生变化可动态更新到gateway-center服务。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: auth-center
          uri: lb://auth-center
          predicates:
            - Path=/oauth/**
        - id: product-center
          uri: lb://product-center
          predicates:
            - Path=/product/**
        - id: order-center
          uri: lb://order-center
          predicates:
            - Path=/order/**
        - id: user-center
          uri: lb://user-center
          predicates:
            - Path=/user/**

2、 创建gateway-common.yaml文件

• 利用Nacos的extension-configs或shared-configs的共享配置机制，配合使用refresh: true进行配置的动态刷新。

• 该文件中可以配置gateway路由策略，gateway路由策略发生变化可动态更新到gateway-center服务。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: auth-center
          uri: lb://auth-center
          predicates:
            - Path=/oauth/**
        - id: product-center
          uri: lb://product-center
          predicates:
            - Path=/product/**
        - id: order-center
          uri: lb://order-center
          predicates:
            - Path=/order/**
        - id: user-center
          uri: lb://user-center
          predicates:
            - Path=/user/**

三、Spring Cloud GateWay + Nacos Config实现灰度发布（reactive版）

应用程序升级面临最大挑战是新旧业务切换，将软件从测试的最后阶段带到生产环境，同时要保证系统不间断提供服务。

互联网大厂产品发布的策略

• 蓝绿发布
• 金丝雀发布
• 灰度发布
• A/B测试

蓝绿发布(Blue-Green Deployment)

通过部署两套环境来解决新老版本的发布问题。如果新版本( New Version )发生问题要进行回滚的时候，直接通过切流将流量全部切到老版本( Old Version )上。

项目逻辑上分为AB组，在项目系统时，首先把A组从负载均衡中摘除，进行新版本的部署。B组仍然继续提供服务。

当A组升级完毕，负载均衡重新接入A组，再把B组从负载列表中摘除，进行新版本的部署。A组重新提供服务。

最后，B组也升级完成，负载均衡重新接入B组，此时，AB组版本都已经升级完成，并且都对外提供服务。

特点

• 如果出问题，影响范围较大。
• 发布策略简单。
• 用户无感知，平滑过渡。
• 升级/回滚速度快。
• 升级切换和回退比发布回滚迅速。

缺点

• 需要准备正常业务使用资源的两倍以上服务器，防止升级期间单组无法承载业务突发；
• 短时间内浪费一定资源成本；
• 基础设施无改动，增大升级稳定性。

蓝绿发布在早期物理服务器时代，还是比较昂贵的，由于云计算普及，成本也大大降低。

金丝雀发布( Canary Release )

金丝雀发布也叫灰度发布，它和滚动发布很像，但是服务的替换是用流量这个维度来做替换的而不是节点这个维度。所以金丝雀发布抽象程度更高。

结合一些业界先进的工具，其实可以做到在不增加机器的情况下流量的平滑过渡，稳定回滚，替换期健康指标检查，替换前后条件核验等，是最推荐的方案。

• 优点：灵活，策略自定义，可以按照流量或具体的内容进行灰度(比如不同账号，不同参数)，出现问题不会影响全网用户。

• 缺点：没有覆盖到所有的用户导致出现问题不好排查。

灰度发布

阿里巴巴内部有安全生产三板斧概念：可灰度、可观测、可回滚。所有研发同学必须要掌握发布系统的灰度、观测和回滚功能如何使用。

灰度发布只升级部分服务，即让一部分用户继续用老版本，一部分用户开始用新版本，如果用户对新版本没什么意见，那么逐步扩大范围，把所有用户都迁移到新版本上面来。

灰度发布（又名金丝雀发布）是指在黑与白之间，能够平滑过渡的一种发布方式。在其上可以进行A/B testing，即让一部分用户继续用产品特性A，一部分用户开始用产品特性B，如果用户对B没有什么反对意见，那么逐步扩大范围，把所有用户都迁移到B上面来。灰度发布可以保证整体系统的稳定，在初始灰度的时候就可以发现、调整问题，以保证其影响度。

特点

• 保证整体系统稳定性，在初始灰度的时候就可以发现、调整问题，影响范围可控。
• 新功能逐步评估性能，稳定性和健康状况，如果出问题影响范围很小，相对用户体验也少。
• 用户无感知，平滑过渡。

缺点

• 自动化要求高。

部署过程

• 从LB摘掉灰度服务器，升级成功后再加入LB。
• 少量用户流量到新版本。
• 如果灰度服务器测试成功，升级剩余服务器。

灰度发布是通过切换线上并存版本之间的路由权重，逐步从一个版本切换为另一个版本的过程。

滚动发布( Rolling Release )

滚动发布是指每次只升级一个或多个服务，升级完成后加入生产环境，不断执行这个过程，直到集群中的全部旧版本升级新版本。

• 红色：正在更新的实例
• 蓝色：更新完成并加入集群的实例
• 绿色：正在运行的实例

特点

• 用户无感知，平滑过渡。
• 节约资源。

缺点

• 部署时间慢，取决于每阶段更新时间。
• 发布策略较复杂。
• 无法确定OK的环境，不易回滚。

部署过程

• 先升级1个副本，主要做部署验证。
• 每次升级副本，自动从LB上摘掉，升级成功后自动加入集群。
• 事先需要有自动更新策略，分为若干次，每次数量/百分比可配置。
• 回滚是发布的逆过程，先从LB摘掉新版本，再升级老版本，这个过程一般时间比较长。
• 自动化要求高。

A/B测试

首先需要明确的是，A/B测试和蓝绿发布、金丝雀发布、灰度发布等，完全是两回事。

蓝绿部署、金丝雀和灰度发布是发布策略，目标是确保新上线的系统稳定，关注的是新系统的BUG、隐患。

A/B测试是效果测试，同一时间有多个版本的服务对外服务，这些服务都是经过足够测试，达到了上线标准的服务，有差异但是没有新旧之分（它们上线时可能采用了蓝绿部署的方式）。

A/B测试关注的是不同版本的服务的实际效果，譬如说转化率、订单情况等。

A/B测试时，线上同时运行多个版本的服务，这些服务通常会有一些体验上的差异，譬如说页面样式、颜色、操作流程不同。相关人员通过分析各个版本服务的实际效果，选出效果最好的版本。

在A/B测试中，需要能够控制流量的分配，譬如说，为A版本分配10%的流量，为B版本分配10%的流量，为C版本分配80%的流量。

灰度发布(金丝雀发布( Canary Release ))

• 在Nacos Config配置中心对GateWay的路由策略进行更改，设置权重。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        # v1和v2服务名不一样
        - id: product-center-v1
          uri: lb://product-center-v1
          predicates:
            - Path=/product/**
            - weight=product-center-v1, 95
        - id: product-center-v2
          uri: lb://product-center-v2
          predicates:
            - Path=/product/**
            - weight=product-center-v2, 5

参考：
https://www.cnblogs.com/cjsblog/p/14007311.html

https://www.imooc.com/article/305891

https://blog.csdn.net/weixin_44141495/article/details/110160186

https://blog.csdn.net/qq_43437874/article/details/108433054

https://www.cnblogs.com/nulige/articles/10929182.html

https://www.sohu.com/a/376736675_99953378

https://blog.csdn.net/lijiaocn/article/details/84276591