Springboot集成Nacos配置

参考文档

Nacos 融合 Spring Boot，成为注册配置中心 | Nacos 官网​​​​​​​

版本

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.1.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope>
</dependency>
<dependency><groupId>com.alibaba.boot</groupId><artifactId>nacos-config-spring-boot-starter</artifactId><version>0.2.8</version>
</dependency>

注意：nacos-client的版本要与nacos-server的版本一致，我的服务端版本是1.4.2，所以
nacos-config-spring-boot-starter使用的0.2.8；如果服务端版本是2.X，则nacos-
config-spring-boot-starter需要使用0.2.9（包含）以上版本，主要看其中依赖的nacos-client的版本要与nacos-server的版本一致；

配置文件

application.yml文件中的配置

nacos:config:bootstrap:// 一定要开启enable: truelog-enable: trueserver-addr: xxxauto-refresh: truedata-id: xxxtype: yaml

使用方式

方式1：类似@ConfigurationProperties

@Getter
@Setter
@Component
@NacosConfigurationProperties(dataId = "${nacos.config.data-id}", autoRefreshed = true)
public class MyNacosConfig {private String useLocalCache;}

方式2：类似@Value

    @NacosValue(value = "${useLocalCache}", autoRefreshed = true)private String useLocalCache;

原理

核心组件和机制：

  1. 一致性协议（比如Raft）：Nacos使用一致性协议来保证集群环境下配置的一致性，确保各个节点的配置信息保持同步。

  2. 客户端长轮询和监听：当客户端向Nacos服务器请求配置时，Nacos服务器可以持续保持连接，并在配置更新时立刻推送最新的配置信息给客户端。

  3. 版本控制：Nacos会对配置信息进行版本管理，每次配置更新都会导致版本号的变化，客户端可以通过版本号来判断是否有新的配置更新。

基本的工作流程：

  1. 客户端向Nacos服务器订阅某个配置项，比如一个特定的数据ID。

  2. Nacos服务器收到订阅请求后，会将该订阅信息加入到订阅管理中，同时监听该配置项的变化。

  3. 当有更新操作触发时，Nacos服务器会更新配置项的内容，并通知所有订阅了该配置项的客户端。Nacos会将最新的配置信息推送给所有订阅的客户端。

  4. 客户端收到配置更新通知后，根据实际需要进行配置的更新和加载，保证配置信息的最新性和一致性。

通过这种机制，Nacos能够实现配置的动态更新。这种基于监听和推送的方式，确保了配置信息可以及时地被客户端获取和应用，从而实现了动态配置的管理和更新。

总体来说，Nacos动态更新配置的原理是基于订阅、监听和推送机制，加上版本控制和一致性协议的支持，来保证配置信息在分布式环境下的动态更新和同步。

源码分析

jar包中的spring.factorise文件中

EnableAutoConfiguration自动装配

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\com.alibaba.boot.nacos.config.autoconfigure.NacosConfigAutoConfiguration

@Import导入配置类 

@ConditionalOnProperty(name = NacosConfigConstants.ENABLED, matchIfMissing = true)
@ConditionalOnMissingBean(name = CONFIG_GLOBAL_NACOS_PROPERTIES_BEAN_NAME)
@EnableConfigurationProperties(value = NacosConfigProperties.class)
@ConditionalOnClass(name = "org.springframework.boot.context.properties.bind.Binder")
// 导入配置类
@Import(value = { NacosConfigBootBeanDefinitionRegistrar.class })
@EnableNacosConfig
public class NacosConfigAutoConfiguration {}

注册NacosBootConfigurationPropertiesBinder

@Configuration
public class NacosConfigBootBeanDefinitionRegistrarimplements ImportBeanDefinitionRegistrar, BeanFactoryAware {@Overridepublic void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = (DefaultListableBeanFactory) beanFactory;// 声明bd构造器BeanDefinitionBuilder beanDefinitionBuilder = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(NacosBootConfigurationPropertiesBinder.class);// 注册db，名字：nacosConfigurationPropertiesBinderdefaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition(NacosBootConfigurationPropertiesBinder.BEAN_NAME,beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition());}@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata,BeanDefinitionRegistry registry) {}
}

@EnableNacosConfig

 启用nacos配置，@Import()，导入NacosConfigBeanDefinitionRegistrar.class

	@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata,BeanDefinitionRegistry registry) {AnnotationAttributes attributes = fromMap(metadata.getAnnotationAttributes(EnableNacosConfig.class.getName()));// 注册全局Nacos属性BeanregisterGlobalNacosProperties(attributes, registry, environment,CONFIG_GLOBAL_NACOS_PROPERTIES_BEAN_NAME);// 注册nacos通用beanregisterNacosCommonBeans(registry);// 注册nacos配置beanregisterNacosConfigBeans(registry, environment, beanFactory);// 立即执行NacosPropertySourcePostProcessor// 为了提高@NacosPropertySource进程的优先级invokeNacosPropertySourcePostProcessor(beanFactory);}
public static void registerNacosConfigBeans(BeanDefinitionRegistry registry,Environment environment, BeanFactory beanFactory) {// Register PropertySourcesPlaceholderConfigurer BeanregisterPropertySourcesPlaceholderConfigurer(registry, beanFactory);registerNacosConfigPropertiesBindingPostProcessor(registry);registerNacosConfigListenerMethodProcessor(registry);registerNacosPropertySourcePostProcessor(registry);// 处理注解@NacosPropertySourcesregisterAnnotationNacosPropertySourceBuilder(registry);registerNacosConfigListenerExecutor(registry, environment);// 处理@NacosValueregisterNacosValueAnnotationBeanPostProcessor(registry);registerConfigServiceBeanBuilder(registry);registerLoggingNacosConfigMetadataEventListener(registry);}
NacosValueAnnotationBeanPostProcessor

@NacosValue注解bean后置处理器

配置变更：CacheData#checkListenerMd5，发送事件NacosConfigReceivedEvent，NacosValueAnnotationBeanPostProcessor接收处理事件

@Overridepublic void onApplicationEvent(NacosConfigReceivedEvent event) {for (Map.Entry<String, List<NacosValueTarget>> entry : placeholderNacosValueTargetMap.entrySet()) {String key = environment.resolvePlaceholders(entry.getKey());// 此时env中已经是最新的数据了String newValue = environment.getProperty(key);if (newValue == null) {continue;}List<NacosValueTarget> beanPropertyList = entry.getValue();for (NacosValueTarget target : beanPropertyList) {String md5String = MD5Utils.md5Hex(newValue, "UTF-8");boolean isUpdate = !target.lastMD5.equals(md5String);if (isUpdate) {target.updateLastMD5(md5String);Object evaluatedValue = resolveNotifyValue(target.nacosValueExpr, key, newValue);if (target.method == null) {// 通过反射设置到bean中setField(target, evaluatedValue);}else {setMethod(target, evaluatedValue);}}}}}

EnvironmentPostProcessor环境处理器

org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=\com.alibaba.boot.nacos.config.autoconfigure.NacosConfigEnvironmentProcessor

 环境后置处理

	@Overridepublic void postProcessEnvironment(ConfigurableEnvironment environment,SpringApplication application) {// 添加初始化器application.addInitializers(new NacosConfigApplicationContextInitializer(this));nacosConfigProperties = NacosConfigPropertiesUtils.buildNacosConfigProperties(environment);if (enable()) {System.out.println("[Nacos Config Boot] : The preload log configuration is enabled");  // 加载配置，保存到envloadConfig(environment);}}

加载配置 

	private void loadConfig(ConfigurableEnvironment environment) {NacosConfigLoader configLoader = new NacosConfigLoader(nacosConfigProperties,environment, builder);// 加载配置configLoader.loadConfig();// set defer NacosPropertySourcedeferPropertySources.addAll(configLoader.getNacosPropertySources());}

获取nacos服务端配置 

private NacosPropertySource[] reqNacosConfig(Properties configProperties,String[] dataIds, String groupId, ConfigType type, boolean isAutoRefresh) {final NacosPropertySource[] propertySources = new NacosPropertySource[dataIds.length];for (int i = 0; i < dataIds.length; i++) {if (StringUtils.isEmpty(dataIds[i])) {continue;}// 解析占位符final String dataId = environment.resolvePlaceholders(dataIds[i].trim());// builder.apply获取NacosConfigService对象// 通过get调接口方式获取配置内容final String config = NacosUtils.getContent(builder.apply(configProperties),dataId, groupId);// 构建NacosPropertySource和DeferNacosPropertySourcefinal NacosPropertySource nacosPropertySource = new NacosPropertySource(dataId, groupId,buildDefaultPropertySourceName(dataId, groupId, configProperties),config, type.getType());nacosPropertySource.setDataId(dataId);nacosPropertySource.setType(type.getType());nacosPropertySource.setGroupId(groupId);nacosPropertySource.setAutoRefreshed(isAutoRefresh);logger.info("load config from nacos, data-id is : {}, group is : {}",nacosPropertySource.getDataId(), nacosPropertySource.getGroupId());propertySources[i] = nacosPropertySource;DeferNacosPropertySource defer = new DeferNacosPropertySource(nacosPropertySource, configProperties, environment);nacosPropertySources.add(defer);}return propertySources;}

 初始化NacosConfigService对象

    public NacosConfigService(Properties properties) throws NacosException {ValidatorUtils.checkInitParam(properties);String encodeTmp = properties.getProperty(PropertyKeyConst.ENCODE);if (StringUtils.isBlank(encodeTmp)) {this.encode = Constants.ENCODE;} else {this.encode = encodeTmp.trim();}initNamespace(properties);this.configFilterChainManager = new ConfigFilterChainManager(properties);this.agent = new MetricsHttpAgent(new ServerHttpAgent(properties));this.agent.start();// 初始化nacos客户端，ClientWorker里面会启动一个线程，创建与服务端的长连接，接受服务端的各种事件通知,其中就包括配置变更事件this.worker = new ClientWorker(this.agent, this.configFilterChainManager, properties);}

nacos客户端

public ClientWorker(final HttpAgent agent, final ConfigFilterChainManager configFilterChainManager,final Properties properties) {this.agent = agent;this.configFilterChainManager = configFilterChainManager;init(properties);// 1个线程的周期线程池this.executor = Executors.newScheduledThreadPool(1, new ThreadFactory() {@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {Thread t = new Thread(r);t.setName("com.alibaba.nacos.client.Worker." + agent.getName());t.setDaemon(true);return t;}});// cpu核心数周期线程池，执行长轮询this.executorService = Executors.newScheduledThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors(), new ThreadFactory() {@Overridepublic Thread newThread(Runnable r) {Thread t = new Thread(r);t.setName("com.alibaba.nacos.client.Worker.longPolling." + agent.getName());t.setDaemon(true);return t;}});// 延迟1ms，每10ms执行一次this.executor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {checkConfigInfo();} catch (Throwable e) {LOGGER.error("[" + agent.getName() + "] [sub-check] rotate check error", e);}}}, 1L, 10L, TimeUnit.MILLISECONDS);}

在刷新上下文之前执行NacosConfigApplicationContextInitializer 

初始化

@Overridepublic void initialize(ConfigurableApplicationContext context) {singleton.setApplicationContext(context);environment = context.getEnvironment();nacosConfigProperties = NacosConfigPropertiesUtils.buildNacosConfigProperties(environment);final NacosConfigLoader configLoader = new NacosConfigLoader(nacosConfigProperties, environment, builder);else {if (processor.enable()) {processor.publishDeferService(context);// 添加CacheData到本地缓存，并绑定监听器configLoader.addListenerIfAutoRefreshed(processor.getDeferPropertySources());}else {configLoader.loadConfig();configLoader.addListenerIfAutoRefreshed();}}final ConfigurableListableBeanFactory factory = context.getBeanFactory();if (!factory.containsSingleton(NacosBeanUtils.GLOBAL_NACOS_PROPERTIES_BEAN_NAME)) {// 注册单例globalNacosProperties
factory.registerSingleton(NacosBeanUtils.GLOBAL_NACOS_PROPERTIES_BEAN_NAME,configLoader.buildGlobalNacosProperties());}}

添加监听器DelegatingEventPublishingListener

通过EventPublishingConfigService 注册 DelegatingEventPublishingListener；

发布事件NacosConfigListenerRegisteredEvent；

向cacheMap中增加任务

 public CacheData addCacheDataIfAbsent(String dataId, String group, String tenant) throws NacosException {String key = GroupKey.getKeyTenant(dataId, group, tenant);CacheData cacheData = cacheMap.get(key);if (cacheData != null) {return cacheData;}cacheData = new CacheData(configFilterChainManager, agent.getName(), dataId, group, tenant);// 将cacheData放入cacheMap中CacheData lastCacheData = cacheMap.putIfAbsent(key, cacheData);if (lastCacheData == null) {if (enableRemoteSyncConfig) {ConfigResponse response = getServerConfig(dataId, group, tenant, 3000L);cacheData.setContent(response.getContent());}int taskId = cacheMap.size() / (int) ParamUtil.getPerTaskConfigSize();cacheData.setTaskId(taskId);lastCacheData = cacheData;}lastCacheData.setInitializing(true);LOGGER.info("[{}] [subscribe] {}", agent.getName(), key);// 监听器计数MetricsMonitor.getListenConfigCountMonitor().set(cacheMap.size());return lastCacheData;}

执行长轮询任务

    public void checkConfigInfo() {// Dispatch tasks.int listenerSize = cacheMap.size();// Round up the longingTaskCount.int longingTaskCount = (int) Math.ceil(listenerSize / ParamUtil.getPerTaskConfigSize());if (longingTaskCount > currentLongingTaskCount) {for (int i = (int) currentLongingTaskCount; i < longingTaskCount; i++) {// 执行长轮询任务executorService.execute(new LongPollingRunnable(i));}currentLongingTaskCount = longingTaskCount;}}

 LongPollingRunnable

class LongPollingRunnable implements Runnable {private final int taskId;public LongPollingRunnable(int taskId) {this.taskId = taskId;}@Overridepublic void run() {List<CacheData> cacheDatas = new ArrayList<CacheData>();List<String> inInitializingCacheList = new ArrayList<String>();try {// 检查配置是否正确for (CacheData cacheData : cacheMap.values()) {// 省略}// 调服务端post接口，返回哪些数据变化，一般要30sList<String> changedGroupKeys = checkUpdateDataIds(cacheDatas, inInitializingCacheList);if (!CollectionUtils.isEmpty(changedGroupKeys)) {LOGGER.info("get changedGroupKeys:" + changedGroupKeys);}// 遍历所有变化的数据for (String groupKey : changedGroupKeys) {String[] key = GroupKey.parseKey(groupKey);String dataId = key[0];String group = key[1];String tenant = null;if (key.length == 3) {tenant = key[2];}try {ConfigResponse response = getServerConfig(dataId, group, tenant, 3000L);CacheData cache = cacheMap.get(GroupKey.getKeyTenant(dataId, group, tenant));// 更新本地缓存中的配置cache.setContent(response.getContent());cache.setEncryptedDataKey(response.getEncryptedDataKey());if (null != response.getConfigType()) {cache.setType(response.getConfigType());}LOGGER.info("[{}] [data-received] dataId={}, group={}, tenant={}, md5={}, content={}, type={}",agent.getName(), dataId, group, tenant, cache.getMd5(),ContentUtils.truncateContent(response.getContent()), response.getConfigType());} catch (NacosException ioe) {String message = String.format("[%s] [get-update] get changed config exception. dataId=%s, group=%s, tenant=%s",agent.getName(), dataId, group, tenant);LOGGER.error(message, ioe);}}for (CacheData cacheData : cacheDatas) {if (!cacheData.isInitializing() || inInitializingCacheList.contains(GroupKey.getKeyTenant(cacheData.dataId, cacheData.group, cacheData.tenant))) {cacheData.checkListenerMd5();cacheData.setInitializing(false);}}inInitializingCacheList.clear();// 递归executorService.execute(this);} catch (Throwable e) {// If the rotation training task is abnormal, the next execution time of the task will be punishedLOGGER.error("longPolling error : ", e);executorService.schedule(this, taskPenaltyTime, TimeUnit.MILLISECONDS);}}}

ApplicationListener应用监听器

日志

org.springframework.context.ApplicationListener=\com.alibaba.boot.nacos.config.logging.NacosLoggingListener

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