微服务架构 --- Nacos的项目实战操作

一.什么是Nacos？

二.什么是注册中心？

1.注册中心的定义：

2.为什么需要使用注册中心？

3.注册中心原理：

三.Nacos的使用：

1.安装与启动Nacos：

2.集成 Nacos 服务注册与发现：

（1）导入Nacos依赖：

（2）配置Nacos注册中心：

（3）使用Nacos发现并调用服务：

3.常见错误以及解决方案：

总结：

资源参考：SpringCloud微服务开发与实战 --- java黑马商城项目微服务实战开发文档

一.什么是Nacos？

Nacos 是阿里巴巴开源的一款服务发现、配置管理和动态 DNS的工具，适用于微服务架构。它是 Spring Cloud Alibaba 生态的重要组件，用于解决微服务之间的服务注册与发现，以及配置的集中管理问题。

特点：服务注册与发现 + 配置管理一体化，支持健康检查和动态配置。
优点：支持多种协议（HTTP、gRPC），UI 管理方便，适用于 Spring Cloud。

二.什么是注册中心？

1.注册中心的定义：

注册中心是微服务架构中的一个核心组件，用于服务注册与发现。在分布式系统中，多个微服务实例需要互相通信，但每个服务的地址可能动态变化，比如因为自动扩展、实例重启、故障恢复等。因此，注册中心充当了服务地址的目录，实现了服务实例的动态管理和发现，保证服务间的高效通信。

2.为什么需要使用注册中心？

假如商品微服务被调用较多，为了应对更高的并发，我们进行了多实例部署：

此时，每个item-service的实例其IP或端口不同，问题来了：

item-service这么多实例，cart-service如何知道每一个实例的地址？
http请求要写url地址，cart-service服务到底该调用哪个实例呢？
如果在运行过程中，某一个item-service实例宕机，cart-service依然在调用该怎么办？
如果并发太高，item-service临时多部署了N台实例，cart-service如何知道新实例的地址？

带着这四个问题，我们开始学习注册中心：

在微服务架构中，每个服务可能分布在不同的节点或容器内。由于这些服务的IP地址和端口号可能会变化，传统的静态配置方法无法满足需求。注册中心解决了以下问题：

动态服务地址管理：当服务实例启动或关闭时，地址会自动更新到注册中心。
自动负载均衡：注册中心记录了所有可用的服务实例，可以根据策略实现负载均衡。
故障恢复：如果某个实例不可用，注册中心会标记其状态，避免请求发送到无效实例。
去中心化：客户端可以动态发现服务，不需要硬编码服务地址。

3.注册中心原理：

按照上面箭头进行流程分析如下：

服务启动时就会注册自己的服务信息（服务名、IP、端口）到注册中心

调用者可以从注册中心订阅想要的服务，获取服务对应的实例列表（1个服务可多实例部署）

调用者自己对实例列表负载均衡，挑选一个实例

调用者向该实例发起远程调用

当服务提供者的实例宕机或者启动新实例时，调用者如何得知呢？（心跳请求机制）

服务提供者会定期向注册中心发送请求，报告自己的健康状态（心跳请求机制）

当注册中心长时间收不到提供者的心跳时，会认为该实例宕机，将其从服务的实例列表中剔除

当服务有新实例启动时，会发送注册服务请求，其信息会被记录在注册中心的服务实例列表

当注册中心服务列表变更时，会主动通知微服务，更新本地服务列表

三.Nacos的使用：

1.安装与启动Nacos：

我们基于Docker来部署Nacos的注册中心，首先我们要准备MySQL数据库表，用来存储Nacos的数据。由于是Docker部署，所以我们需要将资料中的SQL文件导入到我们自己的Docker中的MySQL容器中：Nacos的相关资料-CSDN博客

导入后再Linux虚拟机内的/root/nacos目录内导入custom.env文件，文件内容见Nacos的相关资料-CSDN博客

进入root目录后执行下面的Docker命令：

docker run -d \
--name nacos \
--env-file ./nacos/custom.env \
-p 8848:8848 \
-p 9848:9848 \
-p 9849:9849 \
--restart=always \
nacos/nacos-server:v2.1.0-slim

随后启动完成后，访问下面的地址：http://虚拟机IP地址:8848/nacos/，首次访问会跳转到登录页，账号密码都是nacos。

2.集成 Nacos 服务注册与发现：

如果我们想在cart-service模块远程调用item-service的接口，我们进行下面操作：

（1）导入Nacos依赖：

在两模块导入依赖：

<!--nacos 服务注册发现-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

任何一个微服务都可以调用别人，也可以被别人调用，即可以是调用者，也可以是提供者。

（2）配置Nacos注册中心：

在item-service的application.yml中添加Nacos地址配置：

spring:
  application:
    name: item-service # 服务名称
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 虚拟机IP地址:8848 # nacos地址

在cart-service的application.yml中添加Nacos地址配置：

spring:
  application:
    name: cart-service # 服务名称
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 虚拟机IP地址:8848 # nacos地址

（3）使用Nacos发现并调用服务：

可参考下面博客进行理解：微服务架构 --- OpenFeign的项目实战操作-CSDN博客

在启动类中添加 @EnableDiscoveryClient 注解：

@MapperScan("com.hmall.cart.mapper")
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient  
public class CartApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CartApplication.class, args);
    }

    //RestTemplate
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

随后在Service层使用discoveryClient客户端来完成远程服务的拉取：

@Service
@RequiredArgsConstructor //推荐restTemplate以构造方法导入,这个注解仅构造final修饰的成员属性
public class CartServiceImpl extends ServiceImpl<CartMapper, Cart> implements ICartService {
    private final RestTemplate restTemplate;

    //用discoveryClient客户端完成服务的拉取
    private final DiscoveryClient discoveryClient;

    private void handleCartItems(List<CartVO> vos) {
        // TODO 1.获取商品id
        Set<Long> itemIds = vos.stream().map(CartVO::getItemId).collect(Collectors.toSet());
        // 2.查询商品
        List<ItemDTO> items = itemClient.queryItemByIds(itemIds);

        //  2.1根据服务名称获取服务的实例列表
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("item-service");
        if(CollUtils.isEmpty(instances)){
            return ;
        }
        //  2.2手写负载均衡，从实例列表中挑选实例
        ServiceInstance serviceInstance = instances.get(RandomUtil.randomInt(instances.size()));

        //  2.3利用RestTemplate发起http请求，得到http的响应
        ResponseEntity<List<ItemDTO>> response = restTemplate.exchange(
                serviceInstance.getUri() + "/items?{ids}",
                HttpMethod.GET,
                null,
                //写集合泛型的class,因为new的对象可以拿到泛型，随后用反射就可以拿到对象的数据类型返回值
                new ParameterizedTypeReference<List<ItemDTO>>() {},
                Map.of("ids",CollUtils.join(itemIds,","))//集合拼接
        );
        //  2.4解析响应
        if(!response.getStatusCode().is2xxSuccessful()){
            //查询失败，直接结束11
            return ;
        }
        List<ItemDTO> items = response.getBody();
        if (CollUtils.isEmpty(items)) {
            return;
        }
        // 剩余操作...
    }
}

3.常见错误以及解决方案：

无法连接到 Nacos 服务器：
- 检查 Nacos 是否启动，并确保端口号 8848 未被占用。
- 如果是集群模式，检查集群节点的状态。
服务无法注册到 Nacos：
- 检查 application.yml 中的服务名是否正确。
- 确保网络连接正常，且服务能访问到 Nacos。
配置未刷新：
- 检查是否在 Controller 中添加了 @RefreshScope 注解。
- 检查是否已触发 /actuator/refresh 端点。

总结：

Nacos 是一款功能强大的工具，集成了服务注册与发现、配置管理和动态 DNS等功能，非常适合微服务架构。通过与 Spring Boot 的深度集成，开发者可以轻松地使用 Nacos 管理微服务的生命周期和配置，提升系统的灵活性与可维护性。所以我们可以通过使用Nacos来轻松的管理微服务模块。