微服务组件 Nacos

Nacos 介绍

Nacos 官方文档
Nacos 致力于发现、配置、管理微服务，提供了一组简单易用的特性集，快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理

Nacos 关键特性：

1. 服务发现和服务健康监测
2. 动态配置服务
3. 动态 DNS 服务
4. 服务及其元数据管理

Nacos 架构

NamingService：命名服务，注册中心核心接口
ConfigService：配置服务，配置中心核心接口
open api 文档

Nacos Server 部署

单机部署

准备安装包并解压

[root@zhangrenkun-db app]# ll
总用量 79120
drwxr-xr-x. 5 root root       72 2月  17 19:39 nacos
-rw-------. 1 root root 79052411 2月  17 19:30 nacos-server-1.4.1.tar.gz

进入 nacos 目录

[root@zhangrenkun-db app]# cd nacos
[root@zhangrenkun-db nacos]# ll
总用量 24
drwxr-xr-x. 2 root root     82 2月  17 19:39 bin
drwxr-xr-x. 2  502 games   205 1月  15 2021 conf
-rw-r--r--. 1  502 games 16583 12月 15 2020 LICENSE
-rw-r--r--. 1  502 games  1305 5月  14 2020 NOTICE
drwxr-xr-x. 2 root root     30 2月  17 19:38 target

单机启动，执行命令

bin/startup.sh -m standalone

测试是否启动成功（注：防火墙是否开启），访问http://ip:8848/nacos，默认用户名/密码：nacos/nacos

集群模式

单机搭建伪集群模式

创建集群目录，复制 nacos 安装包，分别为 nacos8849，nacos8850，nacos8851

[root@zhangrenkun-db nacos-cluster]# ll
总用量 0
drwxr-xr-x. 5 root root 72 2月  17 21:51 nacos8849
drwxr-xr-x. 5 root root 72 2月  17 21:54 nacos8850
drwxr-xr-x. 5 root root 72 2月  17 21:54 nacos8851

以 nacos8849 为例，修改 conf/application.properties 的配置，使用外置数据源

### 使用外置 mysql 数据源
spring.datasource.platform=mysql

### Count of DB:
db.num=1

### Connect URL of DB:（数据库连接自行配置）
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user.0=nacos
db.password.0=nacos

修改 conf/cluster.conf.example 为cluster.conf，配置节点

#it is ip
#配置剩下节点 ip/端口 即可
192.168.16.101:8847
192.168.16.102
192.168.16.103

nacos8850，nacos8851 按同样方式配置即可

创建 mysql 数据库，sql 文件 conf/nacos-mysql.sql

[root@zhangrenkun-db conf]# ll
-rw-r--r--. 1 502 games 10660 12月 24 2020 nacos-mysql.sql

修改启动脚本的 jvm 参数

#===========================================================================================
# JVM Configuration
#===========================================================================================
if [[ "${MODE}" == "standalone" ]]; then
    JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -Xms512m -Xmx512m -Xmn256m"
    JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -Dnacos.standalone=true"
else

分别启动各个节点

bin/startup.sh

同样的方式进行测试；在控制台可观察到节点状态

prometheus + grafana 监控 nacos

nacos 0.8.0 版本完善了监控系统，支持通过暴露 metrics 数据接入第三方监控系统监控 nacos 运行状态https://nacos.io/zh-cn/docs/monitor-guide.html

1. 暴露 metrics 数据

   management.endpoints.web.exposure.include=*
   

   测试地址：http://ip:8848/nacos/actuator/prometheus

2. 修改配置文件prometheus.yml 采集 nacos metrics 数据

   metrics_path: '/nacos/actuator/prometheus'
   static_configs:
   - targets: ['{ip1}:8848','{ip2}:8848','{ip3}:8848']
   

   启动 prometheus 服务

   prometheus.exe --config.file=prometheus.yml
   

   测试地址：http://ip:9090/graph

3. grafana 展示 metrics 数据

测试地址：http://ip:3000/

Nacos 注册中心

服务注册：nacos client 会通过发送 rest 请求的方式向 nacos server 注册自己的服务，提供自身的元数据，es：ip 地址、端口等信息；nacos server 接收到注册请求后，就会把这些元数据信息存储在一个双层的内存 map 中
服务心跳：在服务注册后，nacos client 会维护一个定时心跳来持续通知 nacos server，说明服务一直处于可用状态，防止被剔除；默认 5s 发送一次心跳
服务同步：nacos server 集群之间会互相同步服务实例，用来保证服务信息的一致性
服务发现：服务消费者在调用服务提供者的服务时，会发送一个 rest 请求给 nacos server，获取上面注册的服务清单，并缓存在 nacos client 本地，同时会在 nacos client 本地开启一个定时任务，定时拉取服务端最新的注册表信息更新到本地缓存
服务健康检查：nacos server 会开启一个定时任务用来检查注册服务实例的健康情况，对于超过 15s 没有收到客户端心跳的实例会将它的 healthy 属性设置为 false；若某个实例超过 30s 没有收到心跳，直接剔除该实例

搭建 nacos-client 服务

1. 引入依赖

父 pom 中支持spring cloud & spring cloud alibaba

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <!--引入springcloud的版本-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Hoxton.SR3</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>2.2.1.RELEASE</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>

    </dependencies>

当前项目 pom 中引入

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

1. application.properties 配置

   server.port=8002
   #微服务名称
   spring.application.name=service-user
   #配置 Nacos server 的地址
   

   nacos 更多配置

2. 启动 SpringBoot 应用，nacos 控制台查看是否注册成功

Nacos & Ribbon & Feign 核心微服务架构图

架构原理

1. 微服务系统在启动时将自己注册到服务注册中心，同时对外发布 Http 接口供其他系统调用（一般都是基于 Spring MVC）
2. 服务消费者基于 Feign 调用服务提供者对外发布的接口，先对调用的本地接口加上注解@FeignClient，Feign 会针对加了该注解的接口生成动态代理，服务消费者针对 Feign 生成的动态代理去调用方法时，会在底层生成 Http 协议格式的请求
3. Feign 最终会调用 Ribbon 从本地的 Nacos 注册表的缓存里根据服务名取出服务提供在机器的列表，然后进行负载均衡并选择一台机器，对选出的机器 IP 和端口拼接之前生成的 url 请求，生成调用的 Http 接口地址，最后基于 HTTPClient 调用请求

Nacos 架构图

Nacos 服务注册表结构

Map>

Nacos 源码架构图

Nacos 配置中心

配置中心官方文档

Nacos 提供用于存储配置和其他元数据的 key-value 存储，为分布式系统中的外部化配置提供服务端和客户端支持；使用 Spring Cloud Alibaba Nacos Config，可在 Nacos Server 集中管理应用的外部属性配置

配置应用

模拟配置：


模拟搭建服务：引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>

添加 bootstrap.properties：

spring.application.name=nacos-config
# 配置中心地址
spring.cloud.nacos.config.server-addr=127.0.0.1:8848

# dataid 为 yaml 的文件扩展名配置方式
# `${spring.application.name}.${file-extension:properties}`
spring.cloud.nacos.config.file-extension=yaml
#profile粒度的配置   `${spring.application.name}-${profile}.${file-extension:properties}`

Config 相关配置

Nacos 数据模型 Key 由三元组唯一确定，Namespace 默认是空串，公共命名空间 public（默认），分组默认 DEFAULT_GROUP

支持配置的动态更新

@SpringBootApplication
public class NacosConfigApplication {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(NacosConfigApplication.class, args);

         while(true) {
        //当动态配置刷新时，会更新到 Enviroment中，因此这里每隔一秒中从Enviroment中获取配置
         String userName = applicationContext.getEnvironment().getProperty("common.name");
        String userAge = applicationContext.getEnvironment().getProperty("common.age");
        System.err.println("common name :" + userName + "; age: " + userAge);
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        }
    }
}

支持 profile 粒度的配置

spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config 在加载配置的时候，不仅仅加载了以 dataid 为${spring.application.name}.${file-extension:properties}为前缀的基础配置，还加载了 dataid 为${spring.application.name}-${profile}.${file-extension:properties}的基础配置；在日常开发中若遇到多套环境下的不同配置，可通过 Spring 提供的${spring.profiles.active}来配置：

spring.profiles.active=dev

支持自定义 namespace 的配置

用于进行租户粒度的配置隔离；不同的命名空间下，可以存在相同的 Group 或 Data ID 的配置；在没有明确指定${spring.cloud.nacos.config.namespace}配置的情况下，默认使用 Public 这个 namespace；若需要使用自定义的命名空间，可通过配置实现：

spring.cloud.nacos.config.namespace=71bb9785-231f-4eca-b4dc-6be446e12ff8

支持自定义 Group 的配置

Group是组织配置的维度之一；通过一个有意义的字符串（如 Buy 或 Trade ）对配置集进行分组，从而区分 Data ID 相同的配置集；当在 Nacos 上创建一个配置时，若未填写配置分组的名称，则配置分组的名称默认采用 DEFAULT_GROUP ；在没有明确指定${spring.cloud.nacos.config.group} 配置的情况下，默认是DEFAULT_GROUP ；若需要自定义自己的 Group，可以通过以下配置来实现：

spring.cloud.nacos.config.group=DEVELOP_GROUP

@RefreshScope

@Value注解可以获取配置中心的值，但是无法动态感知修改后的值，需要利用@RefreshScope注解或@NacosValue注解：

@RestController
@RefreshScope
public class TestController {

    @Value("${common.age}")
    private String age;

    @NacosValue("${common.name}")
    private String name;

    @GetMapping("/common")
    public String hello() {
        return age;
    }
}

Nacos 配置中心源码分析

配置中心源码流程图