SpringCloud系列教程：微服务的未来（十七）监听Nacos配置变更、更新路由、实现动态路由

前言

在微服务架构中，API 网关是各个服务之间的入口点，承担着路由、负载均衡、安全认证等重要功能。为了实现动态的路由配置管理，通常需要通过中心化的配置管理系统来实现灵活的路由更新，而无需重启网关服务。Nacos 作为一个开源的动态服务发现与配置管理平台，可以方便地实现这一目标。本文将介绍如何利用 Nacos 配置中心来动态更新 Spring Cloud Gateway 的路由配置，确保路由信息的实时更新，并提升系统的可维护性和灵活性。

动态路由

监听Nacos配置变更

要实现动态路由首先要将路由配置保存到Nacos，当Nacos中的路由配置变更时，推送最新配置到网关，实时更新网关中的路由信息。
有两件事需要做：

  1. 监听Nacos配置变更的消息
  2. 当配置变更时，将最新的路由信息更新到网关路由表

在Nacos官网中给出了手动监听Nacos配置变更的SDK：（详情在文档里面）
Nacos文档

如果希望 Nacos 推送配置变更，可以使用 Nacos 动态监听配置接口来实现。

public void addListener(String dataId, String group, Listener listener)
参数名参数类型描述
dataIdString配置 ID，采用类似 package.class（如com.taobao.tc.refund.log.level）的命名规则保证全局唯一性，class 部分建议是配置的业务含义。 全部字符小写。只允许英文字符和 4 种特殊字符（“.”、“:”、“-”、“_”）。不超过 256 字节。
groupString配置分组，建议填写产品名：模块名（如 Nacos:Test）保证唯一性。 只允许英文字符和4种特殊字符（“.”、“:”、“-”、“_”），不超过128字节。
listenerListener监听器，配置变更进入监听器的回调函数。

示例代码：

String serverAddr = "{serverAddr}";
String dataId = "{dataId}";
String group = "{group}";
Properties properties = new Properties();
properties.put("serverAddr", serverAddr);
//服务器地址与nacos服务做连接
ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService(properties);
//读取配置
String content = configService.getConfig(dataId, group, 5000);
System.out.println(content);
configService.addListener(dataId, group, new Listener() {@Overridepublic void receiveConfigInfo(String configInfo) {System.out.println("recieve1:" + configInfo);}@Overridepublic Executor getExecutor() {return null;}
});// 测试让主线程不退出，因为订阅配置是守护线程，主线程退出守护线程就会退出。 正式代码中无需下面代码
while (true) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
ConfigService类中
在这里插入图片描述
因此我们想要拿到ConfigService，只需要拿到NacosConfigManager即可。
最终代码如下：

private final NacosconfigManagernacosconfigManager;
public void initRouteConfigListener()throws NacosException {//1.注册监听器并首次拉取配置String configInfo = nacosConfigManager.getConfigService().getConfigAndSignListener(dataId,group,5000,new Listener(){@0verridepublic Executor getExecutor(){return null;}@0verridepublic void receiveConfigInfo(string configInfo){//TOD0 监听到配置变更，更新一次配置});//TOD0 2.首次启动时，更新一次配置
}

在hm-gateway服务中导入依赖
在这里插入图片描述
对应的bootstarp文件内容如下：

spring:application:name: gatewayprofiles:active: devcloud:nacos:server-addr: 192.168.244.134:8848config:file-extension: yamlshared-configs: #共享配置- dataId: shared-log.yaml # 共享日志配置

更新路由

监听到路由信息后，可以利用RouteDefinitionWriter来更新路由表

/**
* @author Spencer Gibb
**/
public interface RouteDefinitionWriter{//更新路由到路由表，如果路由id重复，则会覆盖旧的路由		   	Mono<Void>save(Mono<RouteDefinition> route);// 根据路由id删除某个路由Mono<Void>delete(Mono<String>routeId);
}

为了方便解析从Nacos读取到的路由配置，推荐使用json格式的路由配置，模板如下:

{"id": "item","uri": "lb://item-service","predicates":[{"name": "Path","args":{"_genkey_0":"/items/**","_gènkey_1":"/search/**"}]，"filters": []
}

实现动态路由

spring:cloud:gateway:routes:- id: item-serviceuri: lb://item-servicepredicates:- Path=/items/**,/search/**

最终创建的DynamicRouteLoader类的内容如下：

package com.hmall.gateway.routers;import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigManager;
import com.alibaba.nacos.api.config.listener.Listener;
import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinition;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionWriter;
import org.springframework.stereotype.Component;
import reactor.core.publisher.Mono;import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.Executor;@Slf4j
@Component
@AllArgsConstructor
public class DynamicRouteLoader {private final NacosConfigManager nacosConfigManager;private final RouteDefinitionWriter routeDefinitionWriter;private final String dataId = "gateway-routes.json";private final String group = "DEFAULT_GROUP";private final Set<String> routeIds = new HashSet<>();@PostConstructpublic void initRouteConfigListener() throws NacosException {//1.项目启动时，先拉取一次配置，并且添加配置监听器String configInfo = nacosConfigManager.getConfigService().getConfigAndSignListener(dataId, group, 5000, new Listener() {@Overridepublic Executor getExecutor() {return null;}@Overridepublic void receiveConfigInfo(String configInfo) {//2.监听到配置变更，需要去更新路由表updateConfigInfo(configInfo);}});//3.第一次读取到配置，也需要更新到路由表updateConfigInfo(configInfo);}public void updateConfigInfo(String configInfo){log.debug("监听到路由配置信息：{}",configInfo);//1.解析配置信息，转为RouteDefinitionList<RouteDefinition> routeDefinitions = JSONUtil.toList(configInfo, RouteDefinition.class);//2.删除旧的路由表for (String routeId : routeIds) {routeDefinitionWriter.delete(Mono.just(routeId)).subscribe();}routeIds.clear();//3.更新路由表for (RouteDefinition routeDefinition : routeDefinitions) {//3.1更新路由表routeDefinitionWriter.save(Mono.just(routeDefinition)).subscribe();//3.2记录路由id，便于下一次更新的时候删除routeIds.add(routeDefinition.getId());}}
}
  • NacosConfigManager：获取 Nacos 配置并监听配置变化。
  • RouteDefinitionWriter：用于操作 Spring Cloud Gateway 的路由配置（如添加、删除、更新路由）。
  • dataId：Nacos 配置的标识，用于获取路由配置的 JSON 数据。
  • group：Nacos 配置的分组。
  • routeIds集合用于记录已经加载的路由 ID，方便在更新时删除旧路由。
  • 使用 @PostConstruct 注解来确保类初始化后执行该方法。
  • 通过 nacosConfigManager.getConfigService().getConfigAndSignListener 从Nacos 拉取初始配置，并设置一个配置监听器。
    1. getConfigAndSignListener：获取配置信息并注册监听器，监听配置的变化。
    2. 如果配置发生变化，receiveConfigInfo 方法将被调用来更新路由配置。
  • 配置监听器初始化后，updateConfigInfo(configInfo) 被调用，用来处理第一次拉取到的路由配置信息。
  • 解析配置信息：使用 JSONUtil.toList(configInfo, RouteDefinition.class) 将拉取到的 JSON 配置转换成 RouteDefinition 列表。
  • 删除旧路由：遍历之前保存的 routeIds，使用 routeDefinitionWriter.delete 删除已经存在的路由，并清空 routeIds 集合。
  • 添加新路由：遍历新的 routeDefinitions，使用 routeDefinitionWriter.save 保存新的路由配置，同时将新的路由 ID 加入 routeIds 以便下一次更新时删除旧路由。

在nacos的配置列表中添加配置gateway-routes.json
在这里插入图片描述
具体内容如下：

[{"id": "item","predicates": [{"name": "Path","args": {"_genkey_0":"/items/**", "_genkey_1":"/search/**"}}],"filters": [],"uri": "lb://item-service"},{"id": "cart","predicates": [{"name": "Path","args": {"_genkey_0":"/carts/**"}}],"filters": [],"uri": "lb://cart-service"},{"id": "user","predicates": [{"name": "Path","args": {"_genkey_0":"/users/**", "_genkey_1":"/addresses/**"}}],"filters": [],"uri": "lb://user-service"},{"id": "trade","predicates": [{"name": "Path","args": {"_genkey_0":"/orders/**"}}],"filters": [],"uri": "lb://trade-service"},{"id": "pay","predicates": [{"name": "Path","args": {"_genkey_0":"/pay-orders/**"}}],"filters": [],"uri": "lb://pay-service"}
]

总结

本文通过示例代码展示了如何使用 Nacos 配置中心监听配置变更，并自动更新 Spring Cloud Gateway 的路由配置。通过这种方式，我们能够实现动态的路由更新，避免了传统的重启服务方式。利用 Nacos 作为配置中心，能够使得微服务架构中的 API 网关具有更高的灵活性和扩展性，提升系统的整体效率。

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