前言
Nacos是阿里巴巴开源的服务注册中心以及配置中心,致力于给开发者提供一款便捷、简单上手的开源框架。
Nacos究竟有什么惊人的地方呢?看下图:
从上图不难看出阿里巴巴的野心,一个Nacos干掉了Spring Cloud的三大组件,分别是注册中心Eureka
、服务配置Config
,服务总线Bus
。
本文目录结构如下图:
为什么Nacos这么受欢迎?
Nacos官方文档的介绍中有这么一句话,如下:
Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。
什么意思呢?不着急,有对比才有伤害。
Eureka
、Config
这两个组件相信大家都用过,有什么感受?
当然,这两个组件给我最直观的感受就是繁琐,原因如下:
-
无论是Eureka还是Config都必须自己搭建个服务
-
英文界面不是那么友好
用过Nacos的开发者都说很爽,不用自己搭建服务,阿里给你准备好了服务,只需要启动即可;界面中英文都有,很适合初学者。
当然最重要的原因就是以上组件很可能面临停更
、比如Eureka已经停更了,谁知道后面其他的组件会不会如此呢?
如何自学呢?
对于初学者当然是官方文档了,下面作者列出了Nacos相关的官方文档:
-
https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html(中英文兼备)
-
https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/hoxton/en-us/index.html(英文)
-
https://github.com/alibaba/nacos(Nacos项目仓库)
当然很多人不愿意看官方文档,作者也在为大家准备了视频教程。
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本文版本说明
基于Maven构建的微服务项目,各个组件版本如下:
-
JDK1.8+
-
Spring Boot-2.2.2.RELEASE
-
SpringCloud-Hoxton.SR3
-
SpringCloud Alibaba-2.2.1.RELEASE
注意:Spring Boot、Spring Cloud、Spring Cloud Alibaba的版本可不是随便选择的,官网明确规定了各个版本的适配:https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki,如下图:
不同版本的Alibaba也对应了不同组件的版本,如下图:
一定要完全按照文档给出的版本来选择,不然会出现意想不到的BUG,那岂不是鸡鸡....
作者使用的是分模块的聚合项目演示,其中dependencyManagement
依赖如下,对应着上文提到的版本:
注意:如果你的版本的不是和作者一样,请一定严格按照官方文档给的版本进行适配,否则会有意想不到的BUG....
启动Nacos服务
根据上面作者选择的Spring Cloud Alibaba的版本,对应的Nacos版本是1.2.1
,直接去GitHub(https://github.com/alibaba/nacos/tags)下载对应的版本即可,可以选择windows或者Linux,如下图:
下载完成之后直接解压即可,从它的目录结构和文件名称一看这就是一个Spring Boot 项目。
进入/bin
目录,有两个脚本,如下:
-
startup.cmd
:windows平台的启动脚本 -
startup.sh
:Linux平台的启动脚本
由于作者本地是windows,直接双击startup.cmd
启动项目,出现以下界面则启动完成:
在浏览器输入http://localhost:8848/nacos
进入Nacos的登录界面。
用户名:nacos;密码:nacos
登录成功的界面如下:
服务注册发现
微服务的服务注册和发现相信都用过Eureka,要自己本地构建一个Eureka微服务,但是整合了Alibaba的Nacos则不用那么复杂,直接启动Alibaba提供的Nacos服务即可,这样让程序员把全部精力放在业务上,下面是一个简单的架构图:
如何演示效果呢?
参照上面架构图,作者分别创建了两个模块,分别是nacos-provider
(服务提供者)、nacos-consumer
(服务消费者),职责如下:
-
nacos-provider
:注册进入nacos-server,对外暴露服务 -
nacos-consumer
:注册进入nacos-server,调用nacos-provider的服务
nacos-provider服务提供者创建
由于使用了多模块聚合项目,只需要创建一个nacos-provider模块即可。步骤如下:
1. 添加Maven依赖
需要添加spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
这个依赖,如下图:
由于父模板中指定了spring-cloud-alibaba-dependencies
的版本,子模块中直接引入依赖即可,不需要指定版本号,这样才能达到版本管理的效果。
2. 配置YML文件
在配置文件中指定服务名称、端口号、nacos-server的地址等信息,如下:
server:port: 9001
spring:application:## 指定服务名称,在nacos中的名字name: nacos-providercloud:nacos:discovery:# nacos的服务地址,nacos-server中IP地址:端口号server-addr: 127.0.0.1:8848
management:endpoints:web:exposure:## yml文件中存在特殊字符,必须用单引号包含,否则启动报错include: '*'
3. 开启服务注册发现功能
这个大部分Spring Boot功能模块相同,都需要使用@EnableXxxx
注解来开启某个功能,否则无法引入自动配置。这里需要使用Spring Cloud的原生注解@EnableDiscoveryClient
来开启服务注册发现的功能,如下:
4. 写个演示服务
nacos-provider作为服务提供者注册到nacos中,肯定需要提供个服务来供消费者(nacos-consumer)调用,下面是随便写的一个接口:
5. 启动项目
按照上面的5个步骤算是完成了最基本的一个服务,现在只需要启动nacos-provider这个服务即可。
启动成功之后在nacos的服务管理->服务列表这里将会发现注册进入的nacos-provider这个服务,如下图:
OK,在nacos中能够看到服务注册成功了,完成任务..........
nacos-consumer服务消费者创建
同样是注册进入nacos,因此大致步骤都是一样的,步骤如下:
1. 添加Maven依赖
需要添加spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
这个依赖,如下图:
2. 配置YML文件
同样是指定服务名、端口、nacos-server的地址,如下:
server:port: 9002
spring:application:name: nacos-consumercloud:nacos:discovery:# nacos的服务地址server-addr: 127.0.0.1:8848
management:endpoints:web:exposure:## yml文件中存在特殊字符,必须用单引号包含,否则启动报错include: '*'
3. 开启服务注册发现功能
使用@EnableDiscoveryClient
标注,如下图:
4. 写个演示服务
如何演示呢?nacos-provider提供了一个服务,那么我们就调用它的服务来演示一把。
其实Nacos集成了Ribbon,何以见得呢?打开spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
的依赖一看便知,如下图:
因此我们便能使用Ribbon的负载均衡来调用服务,步骤如下:
-
创建RestTemplate,使用
@LoadBalanced
注解标注开启负载均衡,如下图:
-
直接使用注册到nacos的中的服务名作为访问地址调用服务,如下图:
-
上图中的
serviceUrl
是什么东西呢?难道是IP地址?当然不是,既然nacos-provider和nacos-consumer都已经注册到nacos中,那么可能是可以直接通过服务名直接找到对应得服务,因此这个serviceUrl=http://service-name
,如下图:
OK,至此nacos-consumer已经准备完成,下面就可以启动项目。
5. 启动项目
启动成功之后将会在nacos中的服务列表中查看到两个服务,分别是nacos-provider、nacos-consumer,如下图:
此时服务提供者和消费者都已成功注册到Nacos,那么接下来就是测试服务能否调的通的问题了。
直接调用nacos-consumer的接口,输入地址:http://localhost:9002/nacos/test/16
,返回信息如下图则表示相互调用成功:
总结
Nacos的服务注册发现很简单,比Eureka简单多了,无需自己构建个注册中心。
启动配置管理
为什么要用配置管理?其实这已经不仅仅是微服务的痛点了,单体服务也存在这样的痛点。试问线上的项目如果想要的修改某个配置,比如添加一个数据源,难道要停服更新?显然是不太现实,那么如何解决呢?
对于单体应用前面已经写过一篇文章,感兴趣的可以看:Spring Boot 的配置动态刷新
微服务环境下可选的方案还是很多的,比如Config+BUS,携程开源的Apollo....
这都不是今天的重点,用过Config+BUS觉得怎么样?自己要搭建一个Config微服务,还要集成GitHub等,你不难受吗?
下面就来介绍一下Nacos是如何完美的实现配置管理以及动态刷新的。
如何演示效果呢?
新建一个模块nacos-config
用来整合Nacos实现配置管理,项目结构如下:
Nacos配置列表在哪里能看到呢?在管理平台->配置管理->配置列表这一栏,如下图:
添加依赖
由于使用了模块聚合的工程,因此不需要指定版本号,依赖如下:
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency>
配置YAML文件
在bootstrap.yml
文件中设置Nacos的配置,如下:
spring:application:name: nacos-config## 当前环境,这个和dataId有关-> ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}profiles:active: devcloud:nacos:config:## nacos的地址,作为配置中心server-addr: 127.0.0.1:8848## 配置内容的数据格式,目前只支持 properties 和 yaml 类型,这个和dataId有关-> ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}file-extension: properties
management:endpoints:web:exposure:## yml文件中存在特殊字符,必须用单引号包含,否则启动报错include: '*'
Data ID是什么?
dataId是一个配置的唯一标识,怎么取值呢?格式如下:
${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}
-
prefix
:前缀,默认是spring.application.name
的值,也可以通过配置项spring.cloud.nacos.config.prefix
来配置。 -
spring.profiles.active
:即为当前环境对应的 profile。当spring.profiles.active
为空时,对应的连接符-
也将不存在,dataId 的拼接格式变成${prefix}.${file-extension}
-
file-exetension
为配置内容的数据格式,可以通过配置项spring.cloud.nacos.config.file-extension
来配置。目前只支持properties
和yaml
类型。
添加一个配置
下面在nacos中添加一个config.version
的配置,如下图:
以上就是添加的config.version
的配置,发布之后查看列表如下图:
获取nacos中的配置
获取nacos中的配置很简单,使用原生注解@Value()
直接读取即可,步骤如下:
-
新建一个实体类
DynamicConfigEntity
:
@Component
@Data
public class DynamicConfigEntity {//直接读取nacos中config.version的配置@Value("${config.version}")private String version;
}
-
新建一个controller测试,如下:
@RestController
@RequestMapping("/nacos")
public class NacosController {@Autowiredprivate DynamicConfigEntity entity;@GetMapping("/test/{id}")public String test(@PathVariable("id")Integer id){return "accept one msg id="+id+"----- version="+entity.getVersion();}
}
运行项目成功后,在浏览器输入地址:http://localhost:9003/nacos/test/1,返回如下结果:
结果很明显,Nacos中的配置生效了,是不是很简单?
配置如何动态刷新?
设想一下:现在由于需求改变了,我需要将config.version
这个配置改成2,那么我直接改变Nacos中的配置会生效吗?
不妨试一下,直接将Nacos中的配置修改成2,如下图:
此时我们再不重启项目的情况下访问:http://localhost:9003/nacos/test/1,结果如下图:
what???怎么没变呢?不是说Nacos可以自动刷新配置吗?
其实想要Nacos自动刷新配置还需要结合原生注解@RefreshScope
,这个注解是不是很眼熟,在Config中也是用这个注解刷新配置,我们只需要将该注解标注在配置的实体类上即可,如下:
@Component
@RefreshScope
@Data
public class DynamicConfigEntity {//直接读取nacos中config.version的配置@Value("${config.version}")private String version;
}
此时加上@RefreshScope
重启之后将Nacos中config.version
这个配置改成3,然后访问http://localhost:9003/nacos/test/1,结果如下图:
多环境如何隔离配置?(Namespace)
试想一下:正常的业务开发至少有三个环境吧,如下:
-
dev:本地开发环境
-
test:测试环境
-
prod:生产环境
那么每个环境的配置肯定是不同的,那么问题来了,如何将以上三种不同的配置在Nacos能够很明显的区分呢?
很多人可能会问:DataId
格式中不是有环境的区分吗?这个不是可以满足吗?
DataId
当然能够区分,但是微服务配置可不止这几个啊?一旦多了你怎么查找呢?多种环境的配置杂糅到一起,你好辨别吗?
当然阿里巴巴的Nacos开发团队显然考虑到了这种问题,官方推荐用命名空间(namespace)来解决环境配置隔离的问题。
Namespace(命名空间):解决多环境及多租户数据的隔离问题 在多套不同的环境下,可以根据指定的环境创建不同的Namespace,实现多环境的数据隔离
Nacos中默认提供的命名空间则是public
,上述我们创建的config.version
这个配置就属于public
这个命名空间,如下图:
当然我们可以根据业务需要创建自己的命名空间,操作如下图:
陈某创建了三个,分别是dev、test、prod,如下图:
注意:上图中的
命名空间ID
是系统自动生成的唯一ID,后续指定不同的Namespace就用这个ID。
创建完成之后,在配置列表上方则可以看见不同的命名空间,如下图:
既然Nacos中的Namespace配置好了,那么微服务中如何配置呢?前面也说过,Nacos默认指定的命名空间是public
,那么如何在项目中指定命名空间呢?
其实很简单,假设在test
这个命名空间中添加一个config.version=4
,如下图:
此时只需要在bootstrap.yml
配置中指定如下配置:
spring:application:name: nacos-configcloud:nacos:config:## namespace的取值是命名空间ID,这里取的是test命名空间IDnamespace: d0ffeec2-3deb-4540-9664-fdd77461fd6b
注意:Namespace必须在
bootstrap.yml
配置文件中指定,否则不生效。
至此,已经全部配置完毕,启动项目,浏览器访问http://localhost:9003/nacos/test/1,结果如下图:
不同业务配置如何隔离?(Group)
试想以下场景:有两个微服务,一个是订单系统,一个是用户系统,但是他们有着相同的配置,比如datasource-url
,那么如何区分呢?
此时Group就派上用场了,顾名思义Group是分组的意思。
Group:Nacos 中的一组配置集,是组织配置的维度之一,简单的说则是不同的系统或微服务的配置文件可以放在一个组里。Nacos如果不指定Group,则默认的分组是DEFAULT_GROUP。
上述场景中订单系统、用户系统可以单独分为一个组,比如ORDER_GROUP
、USER_GROUP
。当然这是比较细粒度的分组,根据企业的业务也可以多个微服务分为一组。
下面在Nacos中新建一个config.version=5
,命名空间为test
,分组为ORDER_GROUP
,如下图:
此时命名空间test
中的配置如下图:
在bootstrap.yml
配置文件中指定分组,配置如下:
spring:application:name: nacos-configcloud:nacos:config:## 指定命名空间namespace: d0ffeec2-3deb-4540-9664-fdd77461fd6b## 指定分组为ORDER_GROUPgroup: ORDER_GROUP
注意:Group配置和Namespace一样,要在
bootstrap.yml
文件中配置。
至此,已经全部配置完毕,启动项目,浏览器访问http://localhost:9003/nacos/test/1,结果如下图:
总结
Nacos实现配置管理和动态配置刷新很简单,总结如下步骤:
-
添加对应
spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config
依赖 -
使用原生注解
@Value()
导入配置 -
使用原生注解
@RefreshScope
刷新配置 -
根据自己业务场景做好多环境配置隔离(Namespace)、不同业务配置隔离(Group)
-
切记:命名空间和分组的配置一定要放在
bootstrap.yml
或者bootstrap.properties
配置文件中
Nacos如何共享配置?
场景:一个项目的微服务数量逐渐增多,势必会有相同的配置,那么我们可以将相同的配置抽取出来作为项目中共有的配置,比如集群中的数据源信息..
Nacos的共享配置能够完美的解决上述问题,配置起来也是很简单,没办法,就是这么强大。
Nacos中新建共享配置
陈某这里演示两个共享配置,DataId
分别是share-config1.properties
,share-config2.properties
,如下图:
注意:
DataId
一定要带有后缀properties
或者yml
share-config1.properties
配置中的内容如下:
database.url=jdbc:mysql://112.111.0.135:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
share-config2.properties
配置中的内容如下:
database.user=root
新建模块nacos-config-share
此处新建一个模块nacos-config-share来演示效果,依赖同nacos-config
bootstrap.yml
配置如下:
spring:application:name: nacos-config-sharecloud:nacos:config:## 指定命名空间namespace: 51f0479b-a88d-4646-902b-f2a063801502## nacos的地址,作为配置中心server-addr: 127.0.0.1:8848## 配置内容的数据格式,目前只支持 properties 和 yaml 类型,这个和dataId有关-> ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}file-extension: properties
management:endpoints:web:exposure:## yml文件中存在特殊字符,必须用单引号包含,否则启动报错include: '*'
以上的配置和nacos-config
差不多,指定application.name
、命名空间、file-extension
、nacos服务地址....
当然除了以上配置肯定是不够的,要想共享配置还需要添加以下配置:
spring:application:name: nacos-config-sharecloud:nacos:config:## 共享配置,List集合,可以配置多个shared-configs:## dataId:配置文件的dataId,必须带有后缀- dataId: share-config1.properties## refresh:指定是否能够动态刷新,默认是falserefresh: true- dataId: share-config2.properties## 指定配置文件的分组,默认是DEFAULT_GROUPgroup: ORDER_GROUPrefresh: true
想要看到效果,肯定是需要通过@Value()
导入配置,如下:
@Component
@RefreshScope
@Data
public class DynamicConfigEntity {//获取共享配置文件中database.url@Value("${database.url}")private String databaseUrl;//获取共享配置文件中database.user@Value("${database.user}")private String user;
}
上面配置完毕,启动nacos-config-share这个项目,访问:http://localhost:9003/nacos/test/1,结果如下图:
动态刷新配置这里就不再演示了,自己动手玩一下......
Nacos如何持久化?
前面讲了这么多,大家有没有思考过一个问题,Nacos的一系列的配置究竟存储在哪里呢?
其实Nacos默认使用的是内嵌的数据库Derby
,这个在Nacos-server文件下的/data
目录下就可以验证,如下图:
那么问题来了,这些配置如何用自己的数据库存储呢?
目前Nacos仅支持
Mysql
数据库,且版本要求:5.6.5+
初始化数据库
首先在Mysql中新建一个数据库nacos-config
(名称随意),然后执行Nacos中的SQL脚本,该脚本是Nacos-server文件夹中的nacos-mysql.sql
,如下图:
执行该脚本,将会自动创建表,如下图:
修改配置文件
Nacos-server也是一个Spring Boot 项目,想要连接自己的数据库,当然要配置数据源了,那么在哪里配置呢?
配置文件同样在Nacos-server中的conf目录下,如下图:
只需要将application.properties
中的Mysql配置取消注释并且配置好自己的数据源即可,如下图:
修改完毕,重新启动Nacos-server。
如何验证是否持久化呢?很简单,只需要创建一个配置,然后在his_config_info
表中查看下是否存在即可,如下图:
Nacos集群如何搭建?
真是够了,又来扯皮高可用了,真是头大..........
Nacos推荐集群模式部署,这样可以避免单点故障,那么如何搭建集群呢?请看官方文档:https://nacos.io/zh-cn/docs/cluster-mode-quick-start.html
话不多说,偷一张官网的架构图,如下:
上图什么意思呢?说实话,这文档写的真不咋的,很多除初学者一看就懵,请看陈某的架构图,如下:
看了陈某画的图是不是更清楚了呢?请求进来先共同Nginx集群进行转发到Nacos集群中,当然为了保持高可用,数据库必须也是集群模式。
Nacos官方推荐Linux下搭建集群模式,因此陈某尝试在Linux环境下搭建。Nginx和Mysql这里集群就不再演示如何搭建了,不是今天的重点,主要演示下Nacos集群的搭建方法。
下载Linux下的Nacos
在GitHub上下载自己对应的版本,陈某用的版本是1.2.1,地址:https://github.com/alibaba/nacos/releases/tag/1.2.1
找到后缀为tar.gz
的文件下载,如下图:
修改配置文件
由于条件限制,陈某仅仅在一台服务器上启动三个Nacos服务演示。Nacos的端口分别为8848、8849、8850。
修改端口号
Nacos默认的端口号是8848,那么如何修改端口呢?只需要修改conf
目录下的application.properties
中的server.port
即可,如下图:
修改集群配置
那么如何配置集群呢?在conf
目录下有一个cluster.conf.example
文件,如下图:
只需要将cluster.conf.example
这个文件复制一份为cluster.conf
放在conf
目录下,其中配置的内容如下:
172.16.1.84:8848
172.16.1.84:8849
172.16.1.84:8850
什么意思呢?172.16.1.84
是服务器的IP地址,这里填写自己服务器的IP,:
后面的是Nacos的端口号。
修改数据源
这个在持久化的那里已经讲过了,只需要将application.properties
中的数据源替换掉,如下图:
启动Nacos
经过上述的步骤Nacos集群已经配置好了,现在分别启动Nacos,命令如下:
bash -f ./startup.sh
启动成功,访问任意一个端口的Nacos服务,在集群管理->节点列表
中将会看到自己搭建的三个节点,如下图:
至此,Nacos集群算是搭建完成了......
Nginx中配置
此处就不演示Nginx集群搭建了,直接在单机的Nginx中配置。直接修改nginx的conf文件,内容如下:
upstream nacos{server 172.16.1.84:8848;server 172.16.1.84:8849;server 172.16.1.84:8850;}server{listen 80;location / {proxy_pass http://nacos;}}
相信大家都能看懂,此处就不再做过多解释了.....配置完成后,启动Nginx,直接访问:http://ip/nacos。
项目中配置server-addr
既然搭建了集群,那么项目中也要配置一下,有两种方式,下面分别介绍。
第一种:通过直连的方式配置,如下:
spring:application:## 指定服务名称,在nacos中的名字name: nacos-providercloud:nacos:discovery:# nacos的服务地址,nacos-server中IP地址:端口号server-addr: 172.16.1.84:8848,172.16.1.84:8849,172.16.1.84:8850
第二种:直接连接Nginx,如下:
spring:application:## 指定服务名称,在nacos中的名字name: nacos-providercloud:nacos:discovery:# nacos的服务地址,nacos-server中IP地址:端口号server-addr: 172.16.1.84:80
总结
Nacos集群搭建非常简单,唯一的配置就是cluster.conf
中设置三个Nacos服务,这也正是Nacos的设计理念,让开发者能够尽快上手,专注业务的开发。
Nacos是CP还是AP?
先来简单复习下CAP的概念吧,如下:
-
一致性(C):在分布式系统中的所有数据备份,在同一时刻是否同样的值。(等同于所有节点访问同一份最新的数据副本)
-
可用性(A):在集群中一部分节点故障后,集群整体是否还能响应客户端的读写请求。(对数据更新具备高可用性)
-
分区容错性(P):以实际效果而言,分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择。
一般分布式系统中,肯定是优先保证P,剩下的就是C和A的取舍。
当然不同的注册中心遵循的CAP也是不同的,如下:
-
Zookeeper:保证CP,放弃可用性;一旦zookeeper集群中master节点宕了,则会重新选举leader,这个过程可能非常漫长,在这过程中服务不可用。
-
Eureka:保证AP,放弃一致性;Eureka集群中的各个节点都是平等的,一旦某个节点宕了,其他节点正常服务(一旦客户端发现注册失败,则将会连接集群中其他节点),虽然保证了可用性,但是每个节点的数据可能不是最新的。
-
Nacos:同时支持CP和AP,默认是AP,可以切换;AP模式下以临时实例注册,CP模式下服务永久实例注册。