SpringCloud(21)之SpringCloud Alibaba Nacos实战应用

一、Nacos安装

1.1 Nacos概述

Nacos是Alibaba微服务生态组件中的重要组件之一，主要用它实现应用的动态服务发现、配置管理、服务管理。Nacos discovery · alibaba/spring-cloud-alibaba Wiki · GitHub

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您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 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。

Nacos 支持几乎所有主流类型的“服务”的发现、配置和管理：：

1.Kubernetes Service

2.gRPC & Dubbo RPC Service

3.Spring Cloud RESTful Service

Nacos 的关键特性包括:

服务发现和服务健康监测

Nacos 支持基于 DNS 和基于 RPC 的服务发现。服务提供者使用原生SDK、OpenAPI、或一个独立的Agent TODO注册 Service 后，服务消费者可以使用DNS TODO 或HTTP&API查找和发现服务。

Nacos 提供对服务的实时的健康检查，阻止向不健康的主机或服务实例发送请求。Nacos 支持传输层 (PING 或 TCP)和应用层 (如 HTTP、MySQL、用户自定义）的健康检查。对于复杂的云环境和网络拓扑环境中（如 VPC、边缘网络等）服务的健康检查，Nacos 提供了 agent 上报模式和服务端主动检测2种健康检查模式。Nacos 还提供了统一的健康检查仪表盘，帮助您根据健康状态管理服务的可用性及流量。

动态配置服务

动态配置服务可以让您以中心化、外部化和动态化的方式管理所有环境的应用配置和服务配置。

动态配置消除了配置变更时重新部署应用和服务的需要，让配置管理变得更加高效和敏捷。配置中心化管理让实现无状态服务变得更简单，让服务按需弹性扩展变得更容易。

Nacos 提供了一个简洁易用的UI (控制台样例 Demo) 帮助您管理所有的服务和应用的配置。Nacos 还提供包括配置版本跟踪、金丝雀发布、一键回滚配置以及客户端配置更新状态跟踪在内的一系列开箱即用的配置管理特性，帮助您更安全地在生产环境中管理配置变更和降低配置变更带来的风险。

动态 DNS 服务

动态 DNS 服务支持权重路由，让您更容易地实现中间层负载均衡、更灵活的路由策略、流量控制以及数据中心内网的简单DNS解析服务。动态DNS服务还能让您更容易地实现以 DNS 协议为基础的服务发现，以帮助您消除耦合到厂商私有服务发现 API 上的风险。

服务及其元数据管理

Nacos 能让您从微服务平台建设的视角管理数据中心的所有服务及元数据，包括管理服务的描述、生命周期、服务的静态依赖分析、服务的健康状态、服务的流量管理、路由及安全策略、服务的 SLA 以及最首要的 metrics 统计数据。

1.2 Nacos地图

特性大图：要从功能特性，非功能特性，全面介绍我们要解的问题域的特性诉求；
架构大图：通过清晰架构，让您快速进入 Nacos 世界；
业务大图：利用当前特性可以支持的业务场景，及其最佳实践；
生态大图：系统梳理 Nacos 和主流技术生态的关系；
优势大图：展示 Nacos 核心竞争力；
战略大图：要从战略到战术层面讲 Nacos 的宏观优势；

1.3 Nacos生态图

1.4 Nacos安装

关于Nacos安装，可以直接参考官网安装 Nacos 快速开始，我们接下来学习基于Docker实现Nacos单机安装和基于Docker实现Nacos集群安装。

采用Docker-Compose安装Nacos要更方便，所以大家可以先学习一下Docker-Compose。

1.4.1 Nacos安装

nacos安装模式有很多种：

单机模式 Derby:这种模式是极简模式，数据没法持久化存储，适合开发环境。

单机模式 MySQL:(支持MySQL5.7和MySQL5.8，我们这里学习MySQL5.7安装模式，因为当前主流还是 MySQL5.7)，这种模式支持数据持久化，数据会存储到MySQL中，适合生产环境。

集群模式:这种模式适合生产环境并且服务节点个数较多，不存在单点故障问题。

安装如下：

#克隆项目
git clone https://github.com/nacos-group/nacos-docker.git

#进入nacos-docker目录
cd nacos-docker


#查看文件列表
cd  example
ll

文件列表如下：

1.4.1.1 Nacos Derby安装

安装Nacos生产环境会结合prometheus和grafana实现对Nacos的监控，我们这里不做它们的监控操作，需要将docker-compose的配置注释掉，修改 example/standalone-derby.yaml ，配置如下：

安装命令如下：

docker-compose -f example/standalone-derby.yaml up

安装完成后，我们可以直接访问它的控制台 http://localhost:8848/nacos ，账号密码都是 nacos ，效果如下：

1.4.1.2docker 安装nacos

我们也可以直接采用Docker的方式安装Nacos，这样安装不要克隆项目也不需要修改配置文件，会更方便，安装命令如下：

clone项目：

git clone https://github.com/nacos-group/nacos-docker.git
cd nacos-docker

运行命令如下：

docker run -d \
-e MODE=standalone \
-e SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql \
-e MYSQL_SERVICE_HOST=192.168.211.145 \
-e MYSQL_SERVICE_PORT=3306 \
-e MYSQL_SERVICE_USER=root \
-e MYSQL_SERVICE_PASSWORD=123456 \
-e MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos_config \
-p 8848:8848 \
--restart=always \
--name nacos nacos/nacos-server

访问 http://localhost:8848/nacos/#/login 效果如下：

二、Nacos功能应用

2.1 Nacos服务注册与发现

服务发现是微服务架构体系中最关键的组件之一。如果尝试着用手动的方式来给每一个客户端来配置所有服务提供者的服务列表是一件非常困难的事，而且也不利于服务的动态扩缩容。Nacos Discovery Starter 可以帮助您将服务自动注册到 Nacos 服务端并且能够动态感知和刷新某个服务实例的服务列表。除此之外，Nacos Discovery Starter 也将服务实例自身的一些元数据信息-例如 host ，port,健康检查URL，主页等-注册到 Nacos 。

接下来我们学习一下如何使用Nacos作为服务的注册中心，并实现服务注册和服务发现。当前项目开发主流技术是SpringBoot，我们就讲解基于SpringBoot如何使用Nacos实现服务注册与发现。

如上图，我们以打车项目为例，当用户打车成功的时候，会调用 hailtaxi-order ， hailtaxi-order 会下订单，同时修改司机状态，修改状态需要调用 hailtaxi-driver ，我们把 hailtaxi-order 服务和 hailtaxi-driver 服务都注册到Nacos中，并实现服务调用，如果整个调用都没有问题，就说明服务注册发现没问题。

关于SpringCloud Alibaba和SpringBoot的版本，我们可以通过以下链接查看。https://start.spring.io/actuator/infohttps://start.spring.io/actuator/info

bootstrap.yml （ bootstrap.properties ）用来在程序引导时执行，应用于更加早期配置信息读取，如可以使用来配置 application.yml 中使用到参数等。

application.yml （ application.properties) 应用程序特有配置信息，可以用来配置后续各个模块中需使用的公共参数等。

bootstrap.yml 先于 application.yml 加载。

项目中如果使用Nacos，需要使用 bootstrap.yml ，因此我们需要将项目中的 application.yml换成 bootstrap.yml 。

我们修改 hailtaxi-driver 的 application.yml 改名为 bootstrap.yml ，注释掉consul，并且添加如下配置：

server:
  port: 18081
#Nacos配置
spring:
  profiles:
    active: dev
  application:
    name: hailtaxi-driver
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        #Nacos服务地址
        server-addr: 192.168.211.145:8848
      config:
        #Nacos服务地址
        server-addr: 192.168.211.145:8848

相同，另外一个项目也加上面的配置，此时我们运行2个项目，可以发现在Nacos中已经注册了相关服务，如下图：

此时用Postman访问打车下单，效果如下：

发现服务正常调用没有问题，说明nacos正常注册。

2.2 负载均衡

如上图，如果此时用户打车成功，会调用订单服务，订单服务会修改司机状态，此时会调用

hailtaxi- driver，如果是生产环境，每个节点一定是集群状态，比如有2个 hailtaxi-driver节点，此时如何实现负载均衡？

我们可以发现服务注册到Nacos中，有一个权重属性，这个权重属性就是Nacos的负载均衡机制，此时需要用到Nacos的负载均衡策略 NacosRule ，我们可以在程序中先初始化负载均衡算法，再到bootstrap.yml中配置权重。

    /***
     * Nacos负载均衡算法
     * @return
     */
    @Bean
    @Scope(value="prototype")
    public IRule loadBalanceRule(){
        return new NacosRule();
    }

然后再在配置文件中指定每个启动实例的权重，便可以实现根据权重不同的负载均衡。

2.3 配置中心

2.3.1 配置管理

我们可以在Nacos控制台配置项目的配置数据，先打开Nacos控制台，在命名空间中新建命名空间，如下图：

在配置管理中添加配置文件：

再将项目中的配置内容拷贝到如下表单中，比如我们可以把 hailtaxi-driver原来在apollo中的配置填写到下面表单中，如下图：

需要注意的是，DATA ID和服务名保持一致，作为程序默认加载配置。

项目中需要先引入依赖包，我们以 hailtaxi-driver 为例，在 pom.xml 中引入如下依赖：

        <!--nacos-discovery-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            <version>2.2.5.RELEASE</version>
        </dependency>
        <!--nacos-config-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
            <version>2.2.5.RELEASE</version>
        </dependency>

配置文件中添加配置中心地址，在 hailtaxi-driver 的 bootstrap.yml 中添加如下配置：

上图配置和属性说明如下：

我们启动 hailtaxi-driver 服务，默认加载 ${spring.application.name}.${file-extension:properties} 配置，加载完成后，配置数据会生效，并访问 http://localhost:18081/driver/info/1 测试，效果如下：

如果此时配置文件名字如果和当前服务名字不一致，可以使用 name 属性来指定配置文件名字：

2.3.2 多环境切换

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。在日常开发中如果遇到多套环境下的不同配置，可以通过Spring 提供的${spring.profiles.active} 这个配置项来配置。

比如开发环境我们可以在nacos中创建 hailtaxi-driver-dev.yaml ，测试环境可以在配置中创建 hailtaxi-driver-test.yaml ，创建如下：

hailtaxi-driver-test.yaml

hailtaxi-driver-dev.yaml ：

修改 hailtaxi-driver 的 bootstrap.yml 配置文件，如下：

测试 http://localhost:18081/trip/message 效果如下：

将 active 换成test,效果如下：

2.3.3 共享配置

在实际的业务场景中应用和共享配置间的关系可能， Spring Cloud Alibaba Nacos Config 从 0.2.1版本后，可支持自定义 Data Id 的配置，通过它可以解决配置共享问题。

我们可以先创建一个配置 datasource.yaml 用于配置数据库连接，如下图：

我们把之前的 hailtaxi-driver-dev.yaml 中的数据库连接池删掉，只保留IP，如下图：

程序中我们读取IP，修改 hailtaxi-driver 的 DriverController 中 info() 方法，注入配置文件中的

ip ，代码如下：

在 bootstrap.yml 中引入配置需要使用 extension-configs 属性，配置如下：

这里 extension-configs[n] 中n值越大，优先级越高，它既能解决一个应用多个配置，同时还能解决配置共享问题。

测试访问 http://localhost:18081/driver/info/1 ，此时能访问数据库，同时也能获取 hailtaxi-driver-dev.yaml 中的配置，效果如下：

2.3.4配置刷新

配置自动刷新对程序来说非常重要，Nacos支持配置自动刷新，并且提供了多种刷新机制。

程序中如果写了 @Value 注解，可以采用 @RefreshScope 实现刷新，只需要在指定类上添加该注解即可，如下代码：

2.3.5 灰度发布

灰度配置指的是指定部分客户端IP 进行新配置的下发，其余客户端配置保持不变，用以验证新配置对客户端的影响，保证配置的平稳发布。灰度配置是生产环境中一个比较重要的功能，对于保证生产环境的稳定性非常重要。在1.1.0 中， Nacos 支持了以 IP 为粒度的灰度配置，具体使用步骤如下：

修改配置内容，点击“发布Beta”按钮，即可完成灰度配置的发布，点击“发布Beta”后，“发布Beta”按钮变灰，此时可以选择“停止Beta”或者“发布”。“停止Beta”表示取消停止灰度发布，当前灰度发布配置的IP 列表和配置内容都会删除，页面回到正常发布的样式。“发布”表示将灰度配置在所有客户端生效，之前的配置也会被覆盖，同时页面回到正常发布的样式：