SpringCloud Config配置中心详解及环境搭建

前言

我们之前介绍并且搭建过eureka、zuul、hystrix组件。本节介绍的config是SpringCloud五大组件的最后一个，还有一个是Ribbon ----- 客服端负载均衡，之前我们有简单介绍过☞Eureka、Nacos注册中心及负载均衡原理，直接使用注解@LoadBalanced就可以实现负载均衡或者是网关zuul默认带有负载均衡策略、gateway使用lb。本节我们来介绍下config作用及环境搭建。

一、配置中心作用

微服务意味着要将单体应用中的业务拆分成一个个子服务，每个服务的粒度相对较小，因此系统中会出现大量的服务。由于每个服务都需要必要的配置信息才能运行，所以也面临了一些问题：

  • 随着微服务工程的越来越多，每个工程都有一套配置文件，系统膨胀；
  • 如果每个项目都有公共的比如数据库链接信息，没有统一的管理，想要修改则需要每个工程都要修改；
  • 我们通常有很多系统环境：如prod（生产环境）、test（测试环境）、dev（预发布环境）

所以一套集中式的、动态的配置管理设施是必不可少的。

二、常见的配置中心

目前使用较多的三套配置：

  • Config+Bus

  • Nacos(后起之秀，我们之前已经介绍过了)

  • 携程阿波罗(Apollo)

三、Config的作用

  • 集中管理配置
    Spring Cloud Config 可以将应用程序的配置文件集中管理起来，以便在不同环境下轻松部署和管理应用程序。开发人员可以将配置文件存储在 Git、SVN 或本地文件系统等存储库中，并使用 Spring Cloud Config 服务器来访问和管理这些文件。

  • 多环境支持
    Spring Cloud Config 支持多环境配置文件的管理，开发人员可以将不同环境下的配置文件分别存储在不同的存储库中，并在应用程序启动时根据不同的环境加载相应的配置文件，分环境部署比如dev/test/prod/beta/release。

  • 动态刷新配置
    Spring Cloud Config 还支持动态刷新配置，当应用程序运行时，开发人员可以通过调用 REST 接口来刷新配置，或者在配置中心修改配置文件后自动更新应用程序的配置。

  • 安全性控制
    Spring Cloud Config 提供了基于角色的安全性控制，开发人员可以通过配置用户角色来限制对配置文件的访问权限，确保只有授权用户才能访问敏感信息。

四、Config架构

SpringCloud Config分为服务端和客户端两部分。

服务端也称为分布式配置中心，它是一个独立的微服务应用，为客户端提供配置信息，加密/解密信息等访问接口。服务器为外部配置（名称值对或等效的YAML内容）提供了基于资源的HTTP（REST接口）。

客户端则是通过指定的配置中心来管理应用资源，以及与业务相关的配置内容，并在启动的时候从配置中心获取和加载配置信息。
在这里插入图片描述
简单说明一下流程：

  • 把配置文件放在Git Repository中
  • Config Server从Git repository中读取配置信息
  • 其他客户端再从Config Server中加载配置文件

五、实战案例

在我们之前的eureka或者zuul、hystrix项目上进行开发，省去繁琐的项目创建步骤。但各个组件之间并没有依赖关系，config也一样，完全可以新建一个项目按我的步骤开发。

项目中使用到的版本：

  • Spring Boot：2.3.12.RELEASE（2.2.X版本或者2.3.X版本）
  • Spring Cloud：Hoxton.SR1

1. 创建配置中心仓库

首先我们需要一个创建一个配置中心仓库。可以使用github或者是码云gitee。

1、在码云创建springcloud-config仓库，并创建以下两个文件：

文件命名规格：{项目名}-{配置环境版本}.yml。比如config-dev.yml，表示的是config项目的开发环境配置。

  • config-dev.yml文件：
    member:name: "张三 dev"
  • config-prod.yml文件：
    member:name: "李四 prod"
    在这里插入图片描述

2. 配置中心服务端搭建

新建springcloud-config模块：

2.1. 引入依赖
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-config-server</artifactId>
</dependency>
2.2. 配置文件

bootstrap.yml【或者是application.yml】

spring:application:name: config-server  # 应用名称cloud:config:server:git:# 配置中心仓库地址uri: https://gitee.com/lin-shen/springcloud-config.git #配置文件所在仓库username: 码云用户名password: 码云密码default-label: master #配置文件分支
server:port: 9999

bootstrap.yml文件

applicaiton.yml是用户级的资源配置项，bootstrap.yml是系统级的，优先级更加高

要将Client模块下的application.yml文件改为bootstrap.yml,这是很关键的。因为bootstrap.yml是比application.yml先加载的。

Spring Cloud会创建一个“Bootstrap Context”，作为Spring应用的Application Context的父上下文。初始化的时候，Bootstrap Context负责从外部源加载配置属性并解析配置。这两个上下文共享一个从外部获取的’Environment’。

Bootstrap属性有高优先级，默认情况下，它们不会被本地配置覆盖。Bootstarp context 和 Application Context 有着不同的约定，所以新增了一个bootstrap.yml文件，保证Bootstrap Context和Application Context配置的分离。

2.3. 启动类

在 Application 启动类上增加相关注解 @EnableConfigServer

@SpringBootApplication
@EnableConfigServer
public class SpringcloudConfigApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringcloudConfigApplication.class, args);}
}
2.4. 测试服务

启动SpringBoot服务，测试一下。

SpringCloud Config 有它的一套访问规则，我们通过这套规则在浏览器上直接访问就可以。

/{application}/{profile}[/{label}]
/{application}-{profile}.yml
/{label}/{application}-{profile}.yml
/{application}-{profile}.properties
/{label}/{application}-{profile}.properties
  • application：应用名，这里是config
  • profile：配置文件版本，比如dev、prod
  • label：git的分支，默认master

在这里插入图片描述

3. 客户端

客户端获取配置中心的配置内容。
在之前项目的provider-server模块或者是创建一个新的模块获取配置中心的相关配置：

3.1. 引入依赖
dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- spring cloud config 客户端 --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId></dependency>
</dependencies>

注意，客户端和服务端引入的config依赖是不一样的。

3.2. bootstrap.yml

由于配置文件的加载优先级不同，Spring Boot会尝试加载以下配置文件（按照优先级从高到低）：

bootstrap.yml
application-dev.yml
application-dev.yaml
application.yml
application.yaml

高的配置生效后，低的不会生效。获取配置中心的配置，应该在bootstrap.yml配置文件中进行配置才能确保获取得到配置中心的数据。

---
spring:profiles:active: dev
---
spring:profiles: devapplication:name: configcloud:config:uri: http://localhost:9999label: masterprofile: dev
---
spring:profiles: prodapplication:name: configcloud:config:uri: http://localhost:9999label: masterprofile: prod

该配置文件指定了加载dev配置信息，会向配置中心服务端即http://locahost:9999服务发起请求获取配置，服务端则发起请求http://localhost:9999/config/dev从远程仓库获取数据返回给客户端。
在这里插入图片描述

这里遇到了一个奇怪的错误，有时候启动时，当resources文件下有其他配置文件时会干扰从远程仓库获取配置数据，即使远程仓库有member.name="张三-dev"配置也会报错，解决方法就是resources目录删除到只剩下bootstrap.yml文件。

3.3. 项目启动

访问后可以看到配置中心的配置生效。
在这里插入图片描述

3.4. 问题

我们上面提到的配置文件方式是多个配置环境写到同一个文件中，但这样维护非常繁琐，不同的环境就应该有对应的一个配置文件，但这种配置方式下配置中心的配置不生效，必须要本地文件配置member.name，不配置会报以下错误：找不到member.name属性。

Error creating bean with name ‘userController’: Injection of autowired dependencies failed; nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: Could not resolve placeholder ‘member.name’ in value “${member.name}”

在这里插入图片描述

六、实现自动刷新

Spring Cloud Config是在项目启动的时候加载的配置内容，导致了它存在一个缺陷，配置文件修改后，需要重启服务才能生效。我们在码云上修改config-dev.yml配置：

member:name: "王五-dev"

虽然访问http://localhost:9999/config/dev从之前的张三变成了王五，但是访问http://localhost:8082/user/login还是张三，说明配置没有自动刷新，可以通过 @RefreshScope 注解并结合 actuator实现自动刷新。

1. actuator方式

在这里插入图片描述

1.1. 添加依赖

在客户端加入下面依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
1.2. 配置文件

在application.yml中添加如下actuator的配置

management:endpoints:web:exposure:include: refresh
1.3. 添加注解

在Controller上添加@RefreshScope注解

@RestController
@RequestMapping("/user")
@RefreshScope
public class UserController {@Value("${member.name}")private String name;@GetMapping("/login")public String login(){return "8080 " + name + " login success";}
}
1.4. 更新配置请求

当配置文件发生更改时，可以通过向应用程序发送POST请求来触发配置刷新。默认情况下，刷新端点的路径为/actuator/refresh。可以在cmd窗口使用curl命令发送POST请求：

注意：要向客户端发起请求，端口是8082，而不是服务端：9999

curl -X POST http://localhost:8082/actuator/refresh

2. SpringCloud Bus实现

上面提到的actuator方式，如果每次配置文件修改后，都需要我们主动发送post请求触发更新，这明显有点不太方便。而且如何客户端比较多的话，一个一个的手动刷新也很耗时。这个时候，我们可以借助Spring Cloud Bus的广播功能，让client端都订阅配置更新事件，当配置更新时，触发其中一个端的更新事件，Spring Cloud Bus就把此事件广播到其他订阅端，以此来达到批量更新。

Spring Cloud Bus 核心原理其实就是利用消息队列做广播，所以要先有个消息队列，目前官方支持 RabbitMQ 和 kafka。我们这里以RabbitMQ 为例。

在actuator方式配置下进行以下配置的修改

2.1. 在客户端中加入依赖
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-bus-amqp</artifactId></dependency>
2.2. 配置文件

在配置文件中进行以下配置，我们在上面说过使用RabbitMQ作为广播，rabbitmq可以参考：rabbitmq安装。

eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
management:endpoints:web:exposure:include: bus-refresh
spring:rabbitmq:host: 127.0.0.1port: 5672username: ldhpassword: ldhcloud:bus:enabled: true
2.3. 启动客户端

启动多个客户端进行测试：
复制原来客户端：
在这里插入图片描述
端口配置：8088
在这里插入图片描述
现在我们就启动两个相同的客户端，他们的端口不同：
在这里插入图片描述

2.4. 访问服务

分别打开http://localhost:8099/user/login和http://localhost:8082/user/login，查看内容，然后修改码云上配置文件的内容并提交。再次访问这两个地址，数据没有变化。

在cmd窗口访问访问其中一个的 actuator/bus-refresh 地址：curl -X POST http://localhost:8082/actuator/bus-refresh

再次访问这两个地址，会看到内容都已经更新为修改后的数据了，相比actuator方式只需一次post请求即可刷新各个客户端访问服务端config的相关配置信息。

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