【微服务】服务注册与发现、分布式配置管理

概述

Nacos是阿里巴巴旗下的一个开源产品，目前市场使用率还是比较高的。在最初开源时，Nacos选择内部三个产品合并并统一开源，这三个产品分别是：非持久化注册中心（Configserver）、持久化注册中心（VIPServer）以及配置中心（Diamond）。Nacos官方将其定位为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。因此Nacos不仅仅可以用来进行服务注册和发现，还可以用来进行分布式配置管理，当然还有其他功能，这里不做过多介绍。

截至目前，Nacos几乎支持了所有的主流语言，比如：Java、Go、C++、Nodejs、Python等等。

经过前面的介绍大家已经对另外两个产品Eureka和Consul有了一定的了解。从我学习之后的角度来看，我个人认为Nacos完胜Eureka和Consul。首先，Eureka只能用于服务注册和发现，并且它自身还得搭建一个服务，更重要的是它界面还是英文的，更难受了，所以Eureka完败。其次，Consul的功能和Nacos差不多，都可以用于服务注册和发现以及分布式配置管理，但是我认为Nacos在一些细节上做的比Consul好很多，具体功能见下述介绍。

安装

1. 在官网上找到对应下载版本，我下载的是2.2.3版本。

2. 解压下载好的文件

在bin目录中存放的是Naocs的启停脚本，cmd结尾的表示是windows平台的启停脚本、sh结尾的则是Linux平台的启停脚本。

conf目录中放的是Nacos的配置文件。

target目录中放的是存放Nacos应用的jar包。

3. 启动Nacos

在初始环节，都是使用单机版本来学习测试，但是Nacos中默认的则是集群模式，所以需要在启动命令上加入standalone，表示单机版本。启动命令为startup.cmd -m standalone。

4. 关闭Nacos

关闭Nacos时，使用命令shutdown.cmd即可，不过其实直接关闭小黑框就行。

5. 打开Nacos管理界面

输入URL：127.0.0.1:8848，出现如下画面证明启动成功：

服务注册与发现

和学习Consul时一样，重新建立两个模块来学习Nacos。

搭建商品服务

建模块

写pom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><parent><groupId>com.wbz</groupId><artifactId>spring-cloud-test</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version></parent><artifactId>cloud-alibaba-provider-product-nacos-8201</artifactId><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><!--注册中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><!--web--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--Lombok--><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><!--Druid--><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId></dependency><!--MySQL驱动--><dependency><groupId>com.mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-j</artifactId></dependency><!--MP--><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-spring-boot3-starter</artifactId></dependency></dependencies></project>

相较于基础工程的pom依赖，新增了一个Nacos注册中心的依赖：

        <!--注册中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency>

写yml文件

server:port: 8201spring:application:name: cloud-alibaba-provider-product-nacos-8201cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}mvc:pathmatch:matching-strategy: ant_path_matcher # 路径匹配策略datasource:url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/cloud_product?characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&allowMultiQueries=trueusername: rootpassword: rootdriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverprofiles:active: devmybatis-plus:configuration:map-underscore-to-camel-case: truelog-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImplmapper-locations: classpath:mapper/**Mapper.xmltype-aliases-package: com.wbz.domain

相较于基础工程的yml文件，新增了一个Nacos注册中心的配置文件信息：

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}

改主启动类

@MapperScan("com.wbz.mapper")
@SpringBootApplication
public class ProductProviderApplicationAlibabaNacos8201 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ProductProviderApplicationAlibabaNacos8201.class, args);}}

写业务类

// model
/*** 产品表*/@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@TableName("product_detail")
public class Product {@TableIdprivate Long id;@TableFieldprivate String productName;@TableFieldprivate Long productPrice;@TableFieldprivate Integer state;@TableField@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private LocalDateTime createTime;@TableField@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private LocalDateTime updateTime;}// 持久层接口
public interface ProduceMapper extends BaseMapper<Product> {
}// 服务层接口
public interface ProductService extends IService<Product> {Product getProductById(Long productId);}// 服务层实现类
@Service
public class ProductServiceImpl extends ServiceImpl<ProduceMapper, Product> implements ProductService {@Overridepublic Product getProductById(Long productId) {return this.getById(productId);}}// 控制层类
@RestController
@RequestMapping("/product")
public class ProductController {@Resourceprivate ProductService productService;@GetMapping("/query/{productId}")public Product getProductById(@PathVariable Long productId) {return this.productService.getProductById(productId);}}

测试项目

启动项目之后，输入URL：127.0.0.1:8201/product/query/1001，出现如下画面就算搭建成功：

搭建订单服务

建模块

写pom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><parent><groupId>com.wbz</groupId><artifactId>spring-cloud-test</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version></parent><artifactId>cloud-alibaba-consumer-order-nacos-82</artifactId><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><!--注册中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><!--web--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--Lombok--><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency><!--Druid--><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId></dependency><!--MySQL驱动--><dependency><groupId>com.mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-j</artifactId></dependency><!--MP--><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-spring-boot3-starter</artifactId></dependency><!--负载均衡--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId></dependency></dependencies></project>

相较于基础工程，工程新增的pom依赖就是注册中心，并且直接加上了负载均衡，否则还会报错：

        <!--注册中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><!--负载均衡--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId></dependency>

写yml文件

server:port: 82spring:application:name: cloud-alibaba-consumer-order-nacos-82cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}mvc:pathmatch:matching-strategy: ant_path_matcher # 路径匹配策略datasource:url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/cloud_order?characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&allowMultiQueries=trueusername: rootpassword: rootdriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverprofiles:active: devmybatis-plus:configuration:map-underscore-to-camel-case: truelog-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImplmapper-locations: classpath:mapper/**Mapper.xmltype-aliases-package: com.wbz.domain

相较于基础工程，新增的yml文件就是配置注册中心的配置信息：

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}

改主启动类

@MapperScan("com.wbz.mapper")
@SpringBootApplication
public class OrderConsumerApplicationAlibabaNacos82 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderConsumerApplicationAlibabaNacos82.class, args);}}

写业务类

// JavaBean
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@TableName("order_detail")
public class Order {@TableIdprivate Long id;@TableFieldprivate Long userId;@TableFieldprivate Long productId;@TableFieldprivate Integer num;@TableFieldprivate Long price;@TableFieldprivate Integer deleteFlag;@TableField@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private LocalDateTime createTime;@TableField@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private LocalDateTime updateTime;@TableField(exist = false)private Product product;}// RestTemplate控制类
@Configuration
public class RestTemplateConfig {@Bean    @LoadBalancedpublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}}// mapper层
public interface OrderMapper extends BaseMapper<Order> {
}// service接口
public interface OrderService extends IService<Order> {Order getOrderById(Integer id);}// service实现类
@Slf4j
@Service
public class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper, Order> implements OrderService {@Resourceprivate RestTemplate restTemplate;private final String PRODUCT_SERVICE_NAME = "cloud-alibaba-provider-product-nacos-8201";@Overridepublic Order getOrderById(Integer id) {// 获取订单Order order = this.getById(id);// 拼接urlString url = "http://" + this.PRODUCT_SERVICE_NAME + "/product/query/" + order.getProductId();log.info(url);// 远程调用Product product = this.restTemplate.getForObject(url, Product.class);order.setProduct(product);// 返回结果return order;}}// controller实现类
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {@Resourceprivate OrderService orderService;@GetMapping("/query/{id}")public Order getOrderById(@PathVariable Integer id) {return this.orderService.getOrderById(id);}}

注意添加上负载均衡的注解。

测试项目

项目启动之后，输入URL：127.0.0.1:82/order/query/1，出现如下界面就算搭建成功：

两个模块都启动并测试成功之后，打开Nacos的管理界面，会出现如下内容：

特性一：负载均衡

复制商品服务，观察负载均衡是否成功

对于如何启动多个实例，在负载均衡中已经进行过简单介绍，不了解的同学可以移步去看一下。我是启动了三个实例，然后进行测试，发现负载均衡算法是轮询的方式。

权重配置

所谓的权重配置，就是给每个服务配置不相同的权限，这样当请求过来，再次进行负载均衡的时候，就不再会按照轮询的方式进行发送请求。

点击详情进去

点击编辑进去

点击权重进行修改，每个权重默认的大小是1，可以把其中一个修改成0.1，其他不变。

修改之后，刷新页面，在权重一列就可以看到改变了。

多次发送请求查看效果，发现好像还是轮询机制，并没有用到权重，这是因为默认使用SpringCloudLoadBalancer的策略，所以我们需要新增一个配置文件。由于这是客户端负载均衡，所以我们只需要在订单服务中加一个配置文件即可：

spring:cloud:loadbalancer:nacos:enabled: true

加上之后，再次进行测试，发现8203端口号的被调用次数明显变少了。

服务下线

在下述页面还有一个下线功能，单机之后，服务就会下线，此后服务就不会再接收请求，直到再次单机上线。

服务下线功能也需要加上负载均衡配置才能生效。

同集群优先访问

Nacos把同一个机房内的实例，划分为一个集群，所以同集群优先访问，在一定程度上可以理解为同机房优先访问。假设商品服务有机房在上海，有机房在北京，而订单服务机房在上海，肯定是优先访问上海机房，如果上海机房无响应，那才会访问北京机房，有点就近原则的意思。

给订单服务配置集群信息，设置在上海：

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}cluster-name: SH #集群名称: 上海集群loadbalancer:nacos:enabled: true

给一个订单服务设置集群信息在上海，一个设置在北京：

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}cluster-name: SH #集群名称: 上海集群loadbalancer:nacos:enabled: true

-DServer.port=8202 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=BJ

重启服务之后，多次访问接口，发现北京的不被调用。将上海机房的下线，再次进行调用，此时北京机房的才可以被调用。

特性二：健康检查机制

Nacos作为注册中心，需要感知服务的健康状态，才能为服务调用提供更好的服务。Nacos提供了两种健康检查机制：

1. 客户端主动上报机制：

客户端通过心跳上报方式告知Nacos健康状态，默认心跳间隔5秒。
Nacos会在超过15秒未接收到心跳后将其设置为不健康状态，超过30秒实例将被删除。

2. 服务端反向探测机制：

Nacos主动探知客户健康状态，默认间隔为20秒。
健康检查失败后实例会被标记为不健康，不会被立即删除。

特性三：服务实例类型

Nacos的服务实例分为临时实例和非临时实例。

临时实例：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认都是服务实例。
非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表中删除，也可以叫永久实例。

Nacos对两种实例的健康检查机制是不一样的，临时实例是客户端上报机制，非临时实例则是服务端反向探测机制。

在配置文件中进行配置，非永久实例就可以变成永久实例。

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848service: ${spring.application.name}ephemeral: false # 非临时实例

重启项目之后，发现还是临时实例或者直接报错，那么就是因为Nacos已经存储了实例的类型，所以会收到影响，可以先停掉Nacos，然后将Nacos的data文件中的protocol文件删除，然后再次重启，就会发现设置成功，如下图：

设置为非临时实例之后，即使停掉服务，该实例也会存在，不会删除。

数据模型

在微服务项目中有很多的服务，每个服务都有相对的开发环境、测试环境、生产环境等等，那么如何对这些微服务配置进行分组和命名空间管理呢？

Nacos采用了分层处理：Namespace、Group、DataId。

DataId

每一个配置文件在Nacos中都有一个唯一标识符，称为DataId。DataId的命名格式为${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}。prefix默认是spring.application.name的值，也可以通过spring.cloud.nacos.config/discovery.prefix来配置；spring.profiles.active即对应当前的项目环境；file-extension为配置内容的数据格式，可以通过配置项spring.cloud.nacos.config/discovery.file-extension来配置，目前只支持两种格式，properties和yaml，默认是properties。

微服务启动时，会从Nacos读取多个配置文件（三种）：

1. ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}

2. ${prefix}.${file-extension}

3. ${prefix}

Group

Group是对配置文件进行分组的意思，不同的配置可以归属到不同的组中，例如按照微服务的业务模块进行分组。默认是DEFAULT_GROUP。

Namespace

Namespace是最外一层，主要用来实现隔离，例如测试环境、开发环境、生产环境等都可以分开命名，这样就不会互相干扰。

需要注意的是，注册中心的命名与配置中心的命名没有任何关系，即使他们的名字相同，那也没有关系，他们之间是完全隔离的。并且，即使都是配置中心的，不同命名之间也没有任何关系。

测试

建模块

改pom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><parent><groupId>com.wbz</groupId><artifactId>spring-cloud-test</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version></parent><artifactId>cloud-alibaba-config-nacos-20020</artifactId><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><!--配置中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency><!--bootstrap--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId></dependency><!--注册中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><!--web--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency></dependencies></project>

改yml文件

server:port: 20020 # 端口号spring:application:name: cloud-alibaba-config-nacos-20020 # 服务名cloud:nacos:server-addr: 127.0.0.1:8848 # nacos的地址discovery:namespace: c2d6616a-114e-4012-af31-bc65d944a249 # 命名空间group: DEFAULT_GROUP # 组service: {spring.application.name} # 服务名config:namespace: ${spring.cloud.nacos.discovery.namespace} # 命名空间group: ${spring.cloud.nacos.discovery.group} # 组prefix: ${spring.application.name} # DataId的第一个组成部分file-extension: yml # DataId的第三个组成部分shared-configs: # 共享配置- group:- data-id:- refresh: trueextension-configs: # 扩展配置- group:- data-id:- refresh: true# 主配置 > 扩展配置 > 共享配置(扩展配置和共享配置都可以配置多个)# 扩展配置主要用来 修改共享配置中的一些内容# 例如共享配置中配置了url，但是该服务并不一样，所以就要进行修改profiles:active: dev # 环境，也是DataI的第二个组成部分

写主启动类

@SpringBootApplication
public class ConfigApplicationAlibabaNacos20020 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ConfigApplicationAlibabaNacos20020.class, args);}}

写业务代码

@RequestMapping("/config")
@RestController
public class ConfigController {@Value("${upper}")private String cloudAlibabaConfigNacos20020DevYml;@Value("${middle}")private String cloudAlibabaConfigNacos20020Yml;@Value("${lower}")private String cloudAlibabaConfigNacos20020;// 用来测试DataId三种文件都会读取的内容@GetMapping("/test")public void test() {System.out.println(cloudAlibabaConfigNacos20020DevYml);System.out.println(cloudAlibabaConfigNacos20020Yml);System.out.println(cloudAlibabaConfigNacos20020);}}

Nacos上创建一个config的命名空间，然后创建如下三个文件，三个文件中的内容依次是upper、middle、lower。

项目只要能启动成功，其实就证明没有问题。

如果想要实现动态刷新的话，其实也只需要加上@RefreshScope注解在对应的类上。其实像这种注解都是官方来定义的，然后开发组件的公司只需要定义背后的方法即可。

分布式配置管理

这里就不过多介绍，有对分布式配置管理不熟悉的可以去Consul文章中查看具体内容。

首先在命名空间创建一个dev，表示是生产环境的代码。

然后在配置管理中创建两个配置文件，并且都属于DEFAULT_GROUP。

订单服务配置管理

引入依赖

由于要引入分布式配置管理，所以引入阿里巴巴配置中心的依赖和bootstrap配置文件的依赖。

        <!--配置中心--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency><!--bootstrap--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId></dependency>

修改配置文件

新建一个bootstrap.yml文件，并将原先的application.yml文件进行分门别类的放到Nacos的远程配置文件和bootstrap.yml配置文件中。

# bootstap.yml上的配置文件
spring:application:name: cloud-alibaba-consumer-order-nacos-82cloud:nacos:server-addr: 127.0.0.1:8848discovery:service: ${spring.application.name}cluster-name: SH #集群名称: 上海集群ephemeral: true # 是否非临时实例，true表示是临时实例，false表示不是临时实例config:namespace: 3cd3c911-7d96-430a-8d49-38d24642592a # 命名空间group: DEFAULT_GROUP # 组prefix: ${spring.application.name} # DataId的第一部分file-extension: yml # DataId的第三部分shared-configs:- # 表示共享哪里的配置文件，-表示可以有多个的意思 loadbalancer:nacos:enabled: true # Nacos开启负载均衡，可以进行权重、下线、同集群优先访问等profiles:active: dev # DataId的第一部分

# Nacos远程的配置文件
server:port: 82spring:mvc:pathmatch:matching-strategy: ant_path_matcher # 路径匹配策略datasource:url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/cloud_order?characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&allowMultiQueries=trueusername: rootpassword: rootdriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Drivermybatis-plus:configuration:map-underscore-to-camel-case: truelog-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImplmapper-locations: classpath:mapper/**Mapper.xmltype-aliases-package: com.wbz.domain

新增的配置文件是：

spring:cloud:nacos:server-addr: 127.0.0.1:8848config:namespace: 3cd3c911-7d96-430a-8d49-38d24642592a group: DEFAULT_GROUP # 组prefix: ${spring.application.name} file-extension: yml shared-configs:-

启动之后只要不报错就证明配置成功。