【微服务】微服务组件之Nacos注册中心和配置中心的使用

在这里插入图片描述

背景：
在当前的软件架构领域，微服务架构凭借其高度的可扩展性、灵活性和可维护性，已成为企业构建复杂应用的首选。微服务架构通过将应用拆分成一系列小的、独立的服务，实现了服务的解耦和复用，从而提高了应用的可扩展性和灵活性。然而，随着微服务数量的不断增加，服务的注册、发现、配置和管理等问题也逐渐凸显出来。
正是在这样的背景下，Nacos应运而生。Nacos是一个由阿里巴巴开源的、面向云原生的动态服务发现、配置和服务管理平台。它提供了服务注册与发现、动态配置管理、服务和配置的实时监听等功能，帮助开发者更加轻松地构建和管理微服务架构。

文章目录

- 1.Nacos简介
- - 1.1 Nacos的定义与背景
  - 1.2 Nacos在微服务架构中的角色
- 2.Nacos的核心功能
- - 2.1 动态服务注册与发现
  - 2.2 动态配置管理
  - 2.3 服务健康监测
  - 2.4 集群与命名空间管理
- 3.Nacos的安装与部署
- - 3.1 单机模式部署
  - 3.2 集群模式部署
- 4.Nacos的专业使用示例
- - 4.1 服务注册与发现示例
  - - 4.1.1 配置文件
    - 4.1.2 代码示例
  - 4.2 动态配置管理-Nacos实现配置热更新示例
  - - 4.2.1 配置文件
    - **4.2.1.1概论**
    - 4.2.2 代码示例
- 6.结论

1.Nacos简介

在这里插入图片描述

1.1 Nacos的定义与背景

Nacos（Dynamic Naming and Configuration
Service）是阿里巴巴开源的一个动态服务发现和配置管理平台，专为微服务架构和云原生应用设计。它旨在简化服务注册、配置管理和服务治理的复杂性，通过提供一套简单易用的特性集，帮助开发者快速构建、部署和管理微服务应用。

1.2 Nacos在微服务架构中的角色

在微服务架构中，Nacos扮演着至关重要的角色。作为服务注册中心，它允许服务实例动态地注册和注销，服务消费者通过Nacos查询可用的服务实例列表，并进行负载均衡调用。同时，Nacos还提供了动态配置管理功能，支持配置的集中存储、版本控制和动态刷新，极大地提高了配置的灵活性和效率。

2.Nacos的核心功能

2.1 动态服务注册与发现

Nacos支持基于DNS和基于HTTP的服务发现机制。服务实例在启动时向Nacos注册中心注册自己的信息（如服务名称、IP地址、端口号等），并在关闭时注销。服务消费者通过Nacos查询可用的服务实例列表，并根据负载均衡策略调用服务。

2.2 动态配置管理

Nacos提供了一个中心化的配置管理平台，支持配置的集中存储、版本控制和动态刷新。应用启动时从Nacos拉取配置信息，并在配置变更时自动刷新，无需重启应用。

2.3 服务健康监测

Nacos通过心跳检测等方式实时监控服务实例的健康状态。当服务实例不健康时，Nacos会将其从服务列表中剔除，防止服务消费者调用不健康的服务实例。

Nacos目前SDK维护了两个分支的版本（1.x、2.x），这两个版本心跳机制的实现不一样。其中1.x版本的SDK通过http协议来定时向服务端发送心跳维持自己的健康状态，2.x版本的SDK则通过grpc自身的心跳机制来保活，当Nacos服务端接受不到服务实例的心跳，会认为实例下线。如下图：
在这里插入图片描述

2.4 集群与命名空间管理

Nacos支持集群部署模式，以提高系统的可用性和扩展性。通过集群部署，Nacos可以实现数据的高可用和负载均衡。此外，Nacos还提供了命名空间（Namespace）功能，以实现不同环境（如开发、测试、生产等）的配置隔离和服务管理

3.Nacos的安装与部署

3.1 单机模式部署

单机模式部署适用于测试和开发环境。下载Nacos的发行版后，解压并修改配置文件（如conf/application.properties），配置数据源（可选）和端口号等参数。然后启动Nacos服务即可。

下载 Nacos 发行版并解压。
修改 conf/application.properties 文件中的配置，如服务端口和数据存储位置。
运行 startup.sh -m standalone 启动 Nacos 服务。

3.2 集群模式部署

集群模式部署涉及多个 Nacos 节点的配置和启动，需要配置 cluster.conf 文件指定集群中各个节点的 IP 和端口，并确保各节点之间网络互通。然后分别启动各个节点，形成集群。

4.Nacos的专业使用示例

4.1 服务注册与发现示例

4.1.1 配置文件

在src/main/resources目录下创建application.properties文件，配置Nacos服务器的地址和服务的基本信息：

properties

spring.application.name=user-service  
server.port=8080  
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

或者
application.yml

spring:  
  application:  
    name: user-service  
  cloud:  
    nacos:  
      discovery:  
        server-addr: 127.0.0.1:8848  
server:  
  port: 8080

4.1.2 代码示例

创建一个Spring Boot应用，并使用@EnableDiscoveryClient注解启用服务注册与发现功能：

@SpringBootApplication  
@EnableDiscoveryClient  
public class UserServiceApplication {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        SpringApplication.run(UserServiceApplication.class, args);  
        }  

  }

4.2 动态配置管理-Nacos实现配置热更新示例

4.2.1 配置文件

spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: localhost:8848 # Nacos服务器地址
        namespace: your-namespace-id # 命名空间ID
        group: DEFAULT_GROUP # 配置分组
        data-id: your-data-id # 配置的Data ID

在Nacos控制台创建配置类
在这里插入图片描述

介绍一下：Naocs界面中的一些概念及使用方式
Nacos通过命名空间（Namespace）+分组（Group）+应用（Data ID或Name）确定一个唯一的服务实例。它们的范围由大到小依次是：命名空间、分组、服务。

4.2.1.1概论

在这里插入图片描述
命名空间（Namespace）

    用于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。

    使用场景：一般用Namespace来实现环境隔离，用于实现不同环境（如开发、测试、生产等）或不同应用程序间配置和服务信息隔离    例如：测试环境和生产环境的隔离。

配置分组（Group） 也叫配置组

    分组（Group）是次于命名空间的一种隔离概念。

    使用场景：区分项目。（用于多个项目共用Nacos的情况）  当不同的项目应用或组件使用了相同类型的配置时，可以通过配置分组来区分它们，以便更好地管理和维护。

配置集 ID（Data ID）

     Data ID一般用于区分应用，一般用应用名来作为它的值。  每个Data ID对应一个具体的配置信息，如数据库连接信息、消息队列配置等。通过Data ID，可以轻松地在Nacos中查找、获取和更新配置信息

配置集

    一组配置项的集合称为配置集。一个配置文件通常就是一个配置集，包含了系统各个方面的配置。例如，一个配置集可能包含了数据源、线程池、日志级别等配置项。

下面演示一下Nacos控制台的操作：
默认命名空间：
在这里插入图片描述
下面我们来新建两个环境的命名空间 dev 和 test

，以配置另外两个环境的配置文件
在这里插入图片描述

配置列表中就出现了两个 tab

我们把原来的配置克隆到新的命名空间下

然后需要我们在 bootstrap.yml 中配置一下使用的命名空间

server:
  port: 9201

# Spring
spring:
  application:
    # 应用名称
    name: cloud-nacos-provider
  profiles:
    # 环境配置
    active: test
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        # 服务注册地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        # 服务注册到哪个命名空间
        namespace: 91e42ae4-9596-42fb-a24d-5d71aea068c9
      config:
        # 配置中心地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        # 服务从哪个命名空间拉取配置
        namespace: 91e42ae4-9596-42fb-a24d-5d71aea068c9
        # 配置文件格式
        file-extension: yml
        # 共享配置
        shared-configs:
        - application-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

增加 spring.cloud.nacos.discovery.namespace 和 spring.cloud.nacos.config.namespace 配置，值就是我们控制台创建时候生成的命名空间id

4.2.2 代码示例

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "nacos")
public class ExampleProperties {
    private String config;

    // getters and setters
    public String getConfig() {
        return config;
    }

    public void setConfig(String config) {
        this.config= config;
    }
}

使用配置
在你的服务中注入这个配置类，并使用它：

@Service
@RefreshScope
public class ExampleService {
    private final ExampleProperties exampleProperties;

    @Autowired
    public ExampleService(ExampleProperties exampleProperties) {
        this.exampleProperties = exampleProperties;
    }

    public String getConfig() {
        return exampleProperties.getConfig();
    }
}

为了能够在Nacos中的配置发生变化时自动更新Spring环境中的配置，不需要做任何额外的编码工作，因为Spring Cloud
Alibaba Nacos Config已经为你处理了这部分逻辑。

当在Nacos配置管理界面中修改了对应的配置并发布后，Spring
Cloud应用会自动检测到这些变化并重新加载配置。@ConfigurationProperties注解的配置类会自动更新其属性值。

6.结论

Nacos作为一款功能强大的服务发现和配置管理平台，凭借其动态服务发现、配置管理、服务健康检查以及动态DNS服务等核心功能，为微服务架构下的应用提供了极大的便利和灵活性。其高可用、易扩展的设计，以及与Spring
Cloud等主流微服务框架的无缝集成，使得Nacos成为构建现代云原生应用的理想选择。无论是对于初创企业还是大型企业，Nacos都能提供稳定可靠的服务