SpringCloud（十三）Alibaba Nacos服务注册和配置中心

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SpringCloud Alibaba 简介

1、为什么会出现SpringCloud Alibaba

因为Spring Cloud Netflix项目进入维护模式，具体可以查看官网说明。

什么是维护模式？

将模块置于维护模式，意味着 Spring Cloud 团队将不再向模块添加新功能。我们将修复block级别的错误和安全问题，我们还将考虑和审查来自社区的小型pull request。

2、SpringCloud Alibaba概念

Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案。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。

3、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。

4、下载地址

官网：https://spring.io/projects/spring-cloud

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

官网参考手册：https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/greenwich/spring-cloud-alibaba.html

5、主要组件

• 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。

Nacos简介

1、概念

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。

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

2、能干什么

• 替代Eureka做服务注册中心
• 替代Config做服务配置中心

3、下载地址

Github地址：https://github.com/alibaba/Nacos

官网：https://nacos.io/zh-cn/

下载版本（找自己想要的版本）：https://github.com/alibaba/nacos/tags

4、各种注册中心对比

服务注册与发现框架	CAP模型	控制台管理	社区活跃度
Eureka	AP	支持	低（2.x版本关闭）
Zookeeper	CP	不支持	中
Consul	CP	支持	高
Nacos	AP	支持	高

5、安装并运行

本地有良好的 Java8 + Maven环境

官网下载（这里我用的是1.1.4版）：1.1.4

解压安装包，直接运行bin 目录下的startup.cmd

命令运行成功后直接访问：http://localhost:8848/nacos

默认用户名/密码为nacos

运行界面：

Nacos服务注册中心

1、基于Nacos服务提供者

1. 新建 cloudalibaba-provider-payment9001 模块
2. POM

<dependencies>
    
    <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. YML

server:
  port: 9001

spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #配置Nacos地址

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'  #监控

4. 主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class PaymentMain9001 {

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

5. 业务类

@RestController
public class PaymentController {

    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

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

6. 测试

访问：http://localhost:9001/payment/nacos/31

Nacos控制台可以看到如下：

结论：Nacos服务注册中心 + 服务提供者9001都ok了

为了方便后面演示Nacos的负载均衡，这里我们依照9001新建9002
模块名称为：cloudalibaba-provider-payment9002

2、基于Nacos服务消费者

1. 新建 cloudalibaba-consumer-nacos-order83 模块
2. POM

<dependencies>
    
    <dependency>
        <groupId>com.kuanggroupId>
        <artifactId>cloud-api-commonsartifactId>
        <version>${project.version}version>
    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.projectlombokgroupId>
        <artifactId>lombokartifactId>
        <optional>trueoptional>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
        <scope>testscope>
    dependency>
dependencies>

为什么nacos支持负载均衡？

3. 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（成功注册进nacos的微服务提供者），在这配置了访问的服务，业务类就不用在定义常量了
service-url:
  nacos-user-service: http://nacos-payment-provider

4. 主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class OrderNacosMain83 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderNacosMain83.class, args);
    }
}

5. 业务类

@Configuration
public class ApplicationContextConfig {

    @Bean
    @LoadBalanced   //RestTemplate结合Ribbon做负载均衡一定要加@LoadBalanced
    public RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

@RestController
@Slf4j
public class OrderNacosController {

    /*
    因为在yml中配置了service-url.nacos-user-service，
    这里不需要再定义要访问微服务名常量，而是通过boot直接读出来
     */
    @Value("${service-url.nacos-user-service}")
    private String serverURL;

    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

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

6. 测试

访问：http://localhost:83/consumer/payment/nacos/31

Nacos控制台如下：

结论：83访问9001/9002，轮询负载OK了。

如果访问后页面报如下错误：

注意：RestTemplate结合Ribbon做负载均衡一定要加@LoadBalanced

3、服务注册中心对比

结论：Nacos支持AP和CP模式。

Nacos服务配置中心

1、Nacos作为配置中心 - 基础配置

1. 新建 cloudalibaba-config-nacos-client3377 模块
2. 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.projectlombokgroupId>
        <artifactId>lombokartifactId>
        <optional>trueoptional>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
        <scope>testscope>
    dependency>
dependencies>

3. YML

Nacos同Springcloud-config一样，在项目初始化时，要保证从配置中心进行配置获取，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顺序的，bootstrap优先级高于application

bootstrap文件

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
        group: DEV_GROUP
        #group: DEV_GROUP
        namespace: e69dbe0a-233d-4b73-a173-89e9e8a1d041

# ${spring.application.name}-${spring.profile.active}.${spring.cloud.nacos.config.file.extension}
# nacos-config-client-dev.yaml

application文件

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

5. 主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class NacosConfigClientMain3377 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosConfigClientMain3377.class, args);
    }
}

6. 业务类

@RestController
@RefreshScope   //SpringCloud原生注解 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;
    }
}

注意：通过Springcloud原生注解@RefreshScope 实现配置自动更新

7. Nacos中添加配置信息规则

理论：Nacos中dataid的组成格式及SpringBoot配置文件中的匹配规则。

在 Nacos Spring Cloud 中，dataId 的完整格式如下（官网说明）：

${prefix}-${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。

实操：我们这里配置如下

总结：

8. 测试

• 启动前需要在nacos客户端-配置管理-配置管理栏目下有对应的yaml配置文件
• 运行cloud-config-nacos-client3377的主启动类
• 调用接口查看配置信息：http://localhost:3377/config/info

自带动态刷新：

修改下Nacos中的yaml配置文件，再次调用查看配置的接口，就会发现配置已经刷新

2、Nacos作为配置中心 - 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狠毒哦微服务子项目，
每个微服务项目又有相应的开发环境，测试环境，预发环境…
那怎么对这些微服务配置进行管理呢？

1. Naocs的图形化管理界面：

2. Namespace + Group + DataID 三者关系？为什么这么设计？

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。

3. 三种方案加载配置

1）DataID方案

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

通过spring.profile.active属性就能进行多环境下配置文件的读取

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

测试：http://localhost:3377/config/info

结论：配置什么就加载什么，这里我们配置的是test。

2）Group方案

通过Group实现环境的区别，这里我们新建两个Group如下：

bootstrap + application进行修改：

在config下增加一条group的配置即可，可配置为DEV_GROUP 或 TEST_GROUP

3）Namespace方案

• 新建 dev/test 的Namespace
  
• 回到服务管理-服务列表查看
  
• 按照域名配置填写
  
• YML
  

Nacos集群和持久化配置

1、官网介绍

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。

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，数据库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。

2、Nacos持久化配置解释

Nacos默认自带的是嵌入式数据库derby：https://github.com/alibaba/nacos/blob/develop/config/pom.xml

derby到mysql切换配置步骤：（以windows下为例）

1. nacos-server-1.1.4\nacos\conf目录下找到sql脚本

将 nacos-mysql.sql 脚本中的内容复制到Navicat 中执行。

2. nacos-server-1.1.4\nacos\conf目录下找到application.properties

将如下代码复制到文件的最后，同时根据你的数据库名称和密码修改下面的代码，新增到 application.properties中。

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=root

3. 启动Nacos，可以看到是个全新的空记录界面，以前是记录进derby

3、Linux版Nacos+MySQL生产环境配置

1. Nacos下载Linux版

通过官网Nacos下载Linux版 我们知道如下：

所以预计需要，1个Nginx + 3个Nacos注册中心 + 1个Mysql。

• 下载 nacos-server-1.1.4.tar.gz 文件
• 上传 Nacos 到 Linux下的 /opt下
• 解压 .tar.gz 文件：tar -zxvf nacos-server-1.1.4.tar.gz
• 将解压的文件拷贝到自己创建的文件夹下：cp -r nacos /mynacos/

2. 集群配置步骤

1）Linux服务器上mysql数据库配置

• 还是在 nacos/conf 文件夹下找到 nacos-mysql.sql文件
• 在自己 Linux 上的Mysql上粘贴一份

2）application.properties配置

• 和windows的配置一样

3）Linux服务器上nacos的集群配置cluster.conf

• 梳理出3台nacos集群的不同服务端口号，分别设为 3333, 4444, 5555
• 复制出 cluster.conf防止改错：cp cluster.conf.example cluster.conf
• 在cluster.conf 中写入三个不同端口号配置
  
  注意：这个ip不写127.0.0.1 必须是Linux命令 hostname -i 能识别的IP

4）编辑Nacos的启动脚本startup.sh，使它能够接受不同的启动端

思考的问题：

在 /mynacos/nacos/bin 目录下有startup.sh
平时单机版的启动， 都是 ./startup.sh即可。

但是，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。
命令：./startup.sh -p 3333表示启动端口号为3333的nacos服务器实例，和上一步的cluster.conf配置的一 致。

修改内容：

执行方式：

5）Nginx的配置，由它作为负载均衡器

• 到nginx配置文件目录下：在/usr/local/nginx/conf下
• 找到nginx.conf文件进行修改
  
• 启动nginx服务即可。

6）截止到此处，1个Nginx+3个nacos注册中心+1个mysql

启动三个Naocs：在/mynacos/nacos/bin下启动。
查看供启动几个Nacos：ps -ef|grep nacos|grep -v grep | wc -l
启动nginx：在/usr/local/ngix/sbin下启动 ./nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
查看nginx是否启动：ps -ef|grep nginx
测试通过nginx访问nacos：http://192.168.111.144:1111/nacos/#/login
在nacos的配置列表中添加一条配置，同时在mysql数据中的 config_info表中可以看到这条记录

4、项目中测试

微服务 cloudalibaba-provider-payment9002 启动注册进nacos集群

修改YML配置文件如下：

server:
  port: 9002

spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        #配置Nacos地址
        #server-addr: localhost:8848
        # 换成nginx的1111端口，做集群
        server-addr: 192.168.144:1111

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'  #监控

此时启动9002，在nacos中就可以看到了。

5、高可用小总结

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如果有收获！！！ 希望老铁们来个三连，点赞、收藏、转发。
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