【SpringCloud】Nacos

Nacos简介

2018年6月，Eureka 2.0宣布闭源（但1.X版本仍然活跃），同年7月，阿里Nacos宣布开源，并迅速成为国内开发者关注的焦点。作为Eureka的替代品，Nacos目前已经成为国内开发者的首选。

Nacos（Dynamic Naming and Configuration Service）最初开源时，选择将内部的三个产品（Configserver非持久注册中心，VIPServer持久化注册中心，Diamond配置中心）合并并统一开源。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被认为是一个注册中心组件，但它不仅限于此功能。

截至目前，Nacos几乎支持所有的主流语言，如Java、Go、C++、Node.js、Python、Scala等。

Nacos是Spring Cloud Alibaba的组件，而Spring Cloud Alibaba遵循Spring Cloud定义的服务注册和发现规范。因此，使用Nacos和使用Eureka对于微服务并没有太大区别。

主要差异在于：

Eureka需要单独搭建一个服务，而Nacos不需要自行搭建服务，其组件已经预先准备好，只需启动即可。
相应的依赖和配置略有不同。

Nacos安装 

本文使用的是单机安装。download.fastgit.orgicon-default.png?t=N7T8https://download.fastgit.org/alibaba/nacos/releases/download/2.2.3/nacos-server-2.2.3.zip把链接放到迅雷上下载会比较快。本文使用的是2.2.3

压缩包的内容如下：

Windows安装

把下载后的安装包解压缩到任何一个没有中文的文件夹下即可。

修改启动方式

nacos默认启动方式是集群，如果不是，需要修改成单机模式。

用任意文本编辑器打开bin下的startup.cmd。

把set MODE="cluster" 改成 set MODE="standalone"

启动nacos

进入bin目录双击startup.cmd即可。

如果点击无反应，注意一下是否配置了jdk的环境变量。

访问 127.0.0.1:8848/nacos 出现以下界面就成功了。

Linux安装

解压安装包

把下载的安装包解压到某个目录下。

修改启动方式

同Windows

启动nacos

#进入nacos/bin目录下# CentOS命令
sh startup.sh -m standalone# Ubuntu命令
bash startup.sh -m standalone

输入IP:8848\nacos访问(记得在防火墙打开端口) 

常见问题

  • 主机上都要有jdk运行，版本大于等于8。Windows中还要添加到环境变量中。
  • 报错日志在nacos/logs/nacos.log下
  • 端口号冲突。可能会与8848有冲突，要么杀死8848的进程，要么在配置文件中修改端口号，在conf目录下的application.properties中的server.port

Nacos简单使用

按照http://t.csdnimg.cn/ahirj 基础来开始Nacos的使用。

引入依赖

Spring Cloud Alibaba 与 Spring Cloud的版本要对应上。具体参考下面的文档。版本发布说明 | https://sca.aliyun.com

在父项目的pom文件的 <properties> 部分指定Spring Cloud Alibaba版本

<spring-cloud-alibaba.version>2022.0.0.0-RC2</spring-cloud-alibaba.version>

同时在 dependencies 部分引入依赖

            <dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud-alibaba.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency>

完整父项目pom

<?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><groupId>org.example</groupId><artifactId>spring-cloud-nacos</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><modules><module>order-service</module><module>product-service</module></modules><packaging>pom</packaging><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>3.1.6</version><relativePath/></parent><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><java.version>17</java.version><mybatis.version>3.0.3</mybatis.version><mysql.version>8.0.33</mysql.version><spring-cloud.version>2022.0.3</spring-cloud.version><spring-cloud-alibaba.version>2022.0.0.0-RC2</spring-cloud-alibaba.version></properties><dependencies><dependency><!-- 使用lombok基本都会使用到，所以直接引入到项目，被子项目继承 --><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional></dependency></dependencies><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud-alibaba.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>${mybatis.version}</version></dependency><dependency><groupId>com.mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-j</artifactId><version>${mysql.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter-test</artifactId><version>${mybatis.version}</version><scope>test</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement></project>

在order-service和product-service中引入nacos依赖

也把LoadBalancer也也引用

        <dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-loadbalancer</artifactId></dependency>

配置地址

分别在两个服务的配置文件中添加上服务名和nacos的地址。

spring:application:name: product-servicecloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848
spring:application:name: order-servicecloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848

远程调用

修改IP为项目名 + 为restTemplate 添加负载均衡注解

import com.demo.order.mapper.OrderMapper;
import com.demo.order.model.OrderInfo;
import com.demo.order.model.ProductInfo;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;@Service
public class OrderService {@Autowiredprivate OrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;public OrderInfo selectOrderById(Integer orderId){OrderInfo orderInfo = orderMapper.selectOrderById(orderId);
//        String url = "http://127.0.0.1:8350/product/"+ orderInfo.getProductId();String url = "http://product-service/product/"+ orderInfo.getProductId();ProductInfo productInfo = restTemplate.getForObject(url, ProductInfo.class);orderInfo.setProductInfo(productInfo);return orderInfo;}
}
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;@Configuration
public class BeanConfig {@LoadBalanced@Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}
}

启动服务

可以看到两个服务都注册上去了。

也能调用成功。

启动多服务

启动多个商品服务测试负载均衡

Nacos负载均衡

在生产环境中，由于环境相对恶劣，我们需要对服务的流量进行更加精细的控制。Nacos 支持多种负载均衡策略，包括：权重、同机房、同地域、同环境。

服务下线

当节点上的某个接口性能较差时，我们可以对该节点进行下线处理。

再次查看请求日志。

可以看到下线的服务没有收到任何请求。

点击上线后又能收到请求。

权重配置

可以给每个服务分配不同的权重。这样它们就会按照不同的权重收到不同数量的请求。默认每个都是1，几率都是相同的。

修改权重时可能会报错。

caused: errCode: 500, errMsg: do metadata operation failed ;caused:
com.alibaba.nacos.consistency.exception.ConsistencyException: The Raft Group
[naming_instance_metadata] did not find the Leader node;caused: The Raft Group
[naming_instance_metadata] did not find the Leader node;

如果报上面的错误，解决方案：删除nacos根目录/data/protocol文件夹即可。只需要删除protocol文件夹。

Nacos 采用 Raft 算法来计算 Leader，并且会记录前一次启动的集群地址。当服务器 IP 改变时，会导致 Raft 记录的集群地址失效，进而导致选 Leader 出现问题。（网络环境发生变化时，IP 地址也会发生变化）

开启Nacos负载均衡策略

由于 Spring Cloud LoadBalance 组件自身有负载均衡配置方式，所以不支持 Nacos 的权重属性配置。我们需要开启 Nacos 的负载均衡策略，让权重配置生效。在目前的两个服务下的配置文件中添加下面的配置即可。

spring:cloud:loadbalancer:nacos:enabled: true

同集群访问优先

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，在一定程度上也可以理解为同机房优先访问。

微服务架构中，一个服务通常有多个实例共同提供服务，这些实例可以部署在不同的机器上，这些机器可以分布在不同的机房。

在微服务访问中，应该尽量访问同机房的实例。只有当本机房内的实例不可用时，才应该访问其他机房的实例。举例来说，假设 order-service 部署在上海机房，而 product-service 在北京和上海都有实例，我们希望优先访问上海机房的实例。只有当上海机房没有可用实例或实例不可用时，才会去访问北京机房的实例。一般情况下，由于同一个机房的机器属于同一个局域网，因此局域网访问速度会更快一些。

配置文件

在product-service的配置文件中给集群起个名字SHANGHAI，表示在上海

server:port: 8350
spring:application:name: product-servicecloud:loadbalancer:nacos:enabled: truenacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848cluster-name: SHANHAI

同时在启动两个product-service，都起名为BEIJING

-Dserver.port=8351 -Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=BEIJING 

给order-service集群配置名称为SHANGHAI。

开启Nacos负载均衡策略

和上面的权重配置部分一样，同样要开启Nacos负载均衡在配置文件中，并且把权重都设置成1。

观察日志

访问接口，观察日志，可以看到只有SHANGHAI的机器收到了请求

当把product-service的SHANGHAI服务下线后，BEIJING的才能收到。

Nacos健康检查

Nacos作为注册中心，需要感知服务的健康状态，才能为服务方提供良好的服务。Nacos提供了两种检测机制。

  • 客户端主动上报：客户端通过心跳上报方式告知服务端（nacos注册中心）健康状态，默认心跳间隔为5秒；nacos会在超过15秒未收到心跳后将实例设置为不健康状态，超过30秒将实例删除。
  • 服务器端反向探测：Nacos主动探知客户端健康状态，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。

Nacos 中的健康检查机制不能主动设置，健康检查机制是和 Nacos 的服务实例类型强相关的。

Nacos服务实例类型

Nacos的服务实例（注册的节点）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，默认类型。
  • 非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。

Nacos对临时实例，采取的是客户端主动上报机制，对非临时实例，采取服务器端反向探测机制。

设置服务类型

在配置文件中设置

spring:cloud:nacos:discovery:ephemeral: false # 非临时实例

停止服务后，观察控制台。

不健康也不会下线。

修改实例类型

修改了服务的实例类型后，重启服务后会报错。

解决方案：

1. 停止nacos

2. 删除 nacos根目录/data/protocol/raft目录

原因：

Nacos会记录每个服务实例的IP和端口号。当发现IP和端口都没有发生变化时，Nacos不允许一个服务实例类型发生变化，比如从临时实例变为非临时实例，或者从非临时实例变成临时实例。

Nacos健康检查出错

参考下面的内容：

如何解决Nacos持久化实例HTTP/TCP的健康检查不通过问题_微服务引擎(MSE)-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

Nacos环境隔离

在企业开发中，一个服务会分为开发环境、测试环境和生产环境：

开发环境：开发人员用于开发的服务器，是最基础的环境。一般日志级别设置较低，可能会开启一些调试信息。
测试环境：测试人员用来进行测试的服务器，是开发环境到生产环境的过渡环境。
生产环境：正式提供对外服务的环境，通常关闭调试信息。
通常情况下，这几个环境是不能互相通信的。Nacos提供了Namespace（命名空间）来实现环境的隔离。不同的Namespace的服务不可见。

默认情况下，所有的服务都在同一个名为public的Namespace下。

创建Namespace

配置Namespace

首先复制Namespace的ID

然后在配置文件中设置

spring:cloud:nacos:discovery:namespace: 0299dce3-8af2-4e1b-b697-02e473f800ce

这两个服务之间是无法通信的。

Nacos配置中心

当前项目的配置都在代码中，会存在以下问题：

  • 配置文件修改时，服务需要重新部署：微服务架构中，一个服务可能有成百个实例，挨个部署比较麻烦，且容易出错。
  • 多人开发时，配置文件可能需要经常修改：使用同一个配置文件容易冲突。

配置中心就是对这些配置项进行统一管理。通过配置中心，可以集中查看、修改和删除配置，无需再逐个修改配置文件。提高效率的同时，也降低了出错的风险。

添加配置

配置管理的命名空间和服务列表的命名空间是隔离的，两个是分别设置的。默认是public。
服务管理命名空间配置 ≠ 配置管理的命名空间

获取配置

当我们配置完之后，需要在项目中获取配置。

引入依赖

在product-service的pom中引入以下依赖

        <dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency><!-- SpringCloud 2020.*之后版本需要引⼊bootstrap--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId></dependency>

配置bootstrap

在微服务启动前，需要先获取Nacos中的配置，并与 application.yml 配置合并。

在微服务运行之前，Nacos 要求必须使用 bootstrap.properties 配置文件来配置 Nacos Server 地址。

配置bootstrap.properties或者bootstrap.yml文件。

spring:application:# 必须和 Data ID 一致name: product-servicecloud:nacos:config:# 配置中心地址server-addr: 127.0.0.1:8848

注意区别：

Nacos 配置中心: spring.cloud.nacos.config.server-addr
Nacos 注册中心: spring.cloud.nacos.discovery.server-addr

获取动态配置

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;// 配置自动刷新注解
@RefreshScope
@RestController
public class NacosController {// 获取配置项@Value("${nacos.config}")private String nacosConfg;@RequestMapping("/getConfig")public String getConfig(){return "从Nacos获取配置项nacos.config:" + nacosConfg;}
}

 

设置命名空间

Nacos配置管理的命名空间和服务列表的命名空间是分别设置的。默认都是public。

Nacos配置命名空间在bootstrap.yml中进行配置。

spring:cloud:nacos:config:namespace: 5746f3e7-4c63-4f27-a1b9-79185768308b

设置命名空间后，项目启动时会在指定的命名空间下找对应的配置项。

Data ID

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。当 spring.profiles.active 为空时，连接符 - 也将不存在，dataId 的拼接格式变成 ${prefix}.${file-extension}。
  • file-extension 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，默认为 properties。

读取的优先级从上往下依次变低。

在bootstrap.yml添加

spring:profiles:active: dev

启动日志如下：

打包部署

使用nacos配置中心

product-service使用了nacos的配置中心，需要做以下处理

在product-service的pom文件中添加

    <profiles><profile><id>dev</id><properties><profile.name>dev</profile.name></properties></profile><profile><id>prod</id><properties><profile.name>prod</profile.name></properties></profile></profiles>

让bootstrap动态的读取这个文件，但是bootstrap不能直接读取maven中的配置项。所以还需要再bulid中添加下面能都读取maven打包时加载的静态文件。

        <resources><resource><directory>src/main/resources</directory><filtering>true</filtering><includes><include>**/**</include></includes></resource></resources>

 

未使用nacos配置中心

order-service没有使用nacos的配置中心。按照一般的项目打包即可。

同样设置一下prod 和 dev配置文件即可。另外application.yml中保留公共相同的部分，其他两个保留不一样的地方。 

打包

做完上述工作后，选择

先clean，在package即可。最后上传服务器启动即可。

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