Nacos服务发现和配置管理

news2025/4/19 4:37:30

目录

一、Nacos概述

1. Nacos 简介

2. Nacos 特性

2.1 服务发现与健康监测

2.2 动态配置管理

2.3 动态DNS服务

2.4 其他关键特性

二、 服务注册和发现

2.1 核心概念

2.2 Nacos注册中心

2.3 Nacos单机模式

2.4 案例——服务注册与发现

2.4.1 父工程

2.4.2 order-provider服务提供者

2.4.3 order-consumer服务消费者

2.5.4 实例结果

三、RestTemplate 远程调用

1. RestTemplate 简介

2. 常用请求方法

3. 集成 Nacos 服务发现

四、配置管理

1. 配置共享

1.1.添加共享配置

1.2.拉取共享配置

2. 配置热更新

2.1 nacos配置热更新前提

3. 共享配置和配置热更新


实践nacos服务注册发现和配置管理https://download.csdn.net/download/m0_74808313/90587372

一、Nacos概述

1. Nacos 简介

        Nacos 是一个易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它是 Spring Cloud Alibaba 的组件，主要负责服务注册、发现和配置。

        Nacos（Dynamic Naming and Configuration Service）是 Spring Cloud Alibaba 的核心组件，提供两大核心能力：

  • 服务发现与健康管理：微服务的注册、发现和健康监测。

  • 动态配置管理：集中化管理所有微服务的配置，支持动态刷新。

2. Nacos 特性

2.1 服务发现与健康监测

  • 多协议支持

    • 同时支持 DNS-Based 和 RPC-Based（如Dubbo、gRPC）服务发现。

    • 提供 OpenAPI 和 SDK 两种接入方式，兼容多种技术栈。

  • 健康检查机制

    • 双模式检测：

      • Agent上报模式：服务实例主动上报心跳（适合云环境）。

      • 服务端主动探测：Nacos Server 定期检查实例状态（如TCP端口探测）。

    • 多层级监测：支持传输层（端口存活）和应用层（如HTTP接口健康）检查。

  • 流量管控

    • 自动屏蔽不健康实例，结合 权重配置 实现灰度发布。

2.2 动态配置管理

  • 核心能力

    • 集中化存储：所有微服务配置统一管理，支持 YAML/Properties/JSON 格式。

    • 动态刷新：通过 @RefreshScope 实时生效，无需重启服务。

    • 版本控制：保留配置历史版本，支持一键回滚。

  • 高级功能

    • 金丝雀发布：按比例分批推送配置变更。

    • 监听查询：实时跟踪客户端配置更新状态。

    • 敏感配置加密：支持密码等敏感信息的加密存储。

2.3 动态DNS服务

  • 权重路由

    • 为服务实例分配权重（如新版本10%，旧版本90%），实现平滑迁移。

  • 灵活路由策略

    • 支持基于元数据（如机房、版本）的路由，适配多活架构。

2.4 其他关键特性

  • 多环境隔离

    • 通过 Namespace（开发/测试/生产）和 Group（业务分组）实现配置和服务隔离。

  • 高可用架构

    • 集群部署 + MySQL持久化，避免单点故障。

  • 易用性

    • 提供可视化控制台，支持服务拓扑图、配置diff对比等运维功能。

二、 服务注册和发现

2.1 核心概念

  • 服务注册：微服务启动时向 Nacos Server 注册自己的信息（IP、端口、服务名等）。

  • 服务发现：消费者通过服务名从 Nacos Server 获取可用服务实例列表。

  • 健康检查：Nacos 主动监测服务实例的健康状态，自动剔除故障节点。

2.2 Nacos注册中心

        Nacos 作为注册中心的核心功能是管理微服务的服务注册、服务发现和健康监测，其架构如下图所示：

[服务提供者] → 注册 → [Nacos Server] ← 发现 ← [服务消费者]
             心跳维护             健康检查

工作流程

  1. 服务注册

    • 服务启动时，通过 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery 向 Nacos Server 注册实例信息（IP、端口、服务名等）。

    • 示例注册数据：

      {
  "serviceName": "user-service",
  "ip": "192.168.1.100",
  "port": 8080,
  "metadata": {"version": "v1", "zone": "shanghai"}
}

  2. 服务发现

    • 消费者通过服务名查询可用实例列表，默认采用 轮询负载均衡 策略。

    • 发现示例代码：

      @Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;

List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("user-service");

  3. 健康维护

    • 客户端每 5 秒发送一次心跳（可配置），Nacos Server 15 秒未收到心跳则标记实例为不健康。

    • 不健康实例不会被返回给消费者。

2.3 Nacos单机模式

        在使用 Nacos 之前，需要先下载并安装 Nacos Server。Nacos Server 有两种运行模式：
standalone（单机）和 cluster（集群）。Nacos Server 单机模式运行步骤如下所示。

Nacos Server 下载 | Nacos 官网https://nacos.io/download/nacos-server/

1. 在 Nacos 官方网站根据不同的操作系统选择相应的安装包进行下载。

2. 将下载的文件解压后进入 nacos\bin 目录，打开命令提示符窗口，执行 shell 命令 "startup.cmd -m standalone"，以单机模式启动 Nacos，如图所示。

3. 在浏览器输入地址：http://127.0.0.1:8848/nacos 即可访问，默认账号和密码都是 nacos。

2.4 案例——服务注册与发现

案例说明：创建两个简单的微服务来模拟服务提供者和服务消费者，并将其整合到nacos，实现服务的注册与发现。

2.4.1 父工程

        父工程统一管理Spring Boot、Spring Cloud和Spring Cloud Alibaba。

父工程选用的版本如下：

  • Spring Boot 2.7.12
  • Spring Cloud 2021.0.3
  • Spring Cloud Alibaba 2021.0.4.0

父工程的pom.xml文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.hl</groupId>
    <artifactId>shop</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
    <packaging>pom</packaging>
    <modules>
        <module>order-consumer</module>
        <module>order-provider</module>
    </modules>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.12</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <spring-cloud.version>2021.0.3</spring-cloud.version>
        <spring-cloud-alibaba.version>2021.0.4.0</spring-cloud-alibaba.version>
        <spring-boot-web.version>2.7.12</spring-boot-web.version>
    </properties>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <!--spring cloud-->
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
            <!--spring cloud alibaba-->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.22</version>
        </dependency>
        <!--单元测试-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2.4.2 order-provider服务提供者

在order-provider的pom.xml中添加依赖：

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

在order-provider的application.yml中添加nacos地址配置：

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: order-provider
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址

在启动类追加@EnableDiscoveryClient注解开启服务注册与发现功能：

package com.hl;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

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

2.4.3 order-consumer服务消费者

在order-consumer的pom.xml中添加依赖：

<!--nacos 服务注册发现-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--负载均衡器-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>

在order-provider的application.yml中添加nacos地址配置：

server:
  port: 8082
spring:
  application:
    name: order-consumer
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址

在启动类追加@EnableDiscoveryClient注解开启服务注册与发现功能：

package com.hl;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

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

2.5.4 实例结果

        单机模式启动nacos，在服务列表中可看到两个实例服务：

三、RestTemplate 远程调用

1. RestTemplate 简介

RestTemplate 是 Spring 提供的用于同步 HTTP 请求的客户端工具，支持 RESTful 风格的远程服务调用。在微服务架构中，通常配合 服务发现（如Nacos） 和 负载均衡 使用。

2. 常用请求方法

方法说明示例
getForObject()GET请求，返回响应体restTemplate.getForObject(url, String.class)
getForEntity()GET请求，返回完整响应（含状态码等）restTemplate.getForEntity(url, User.class)
postForObject()POST请求，返回响应体restTemplate.postForObject(url, requestObj, String.class)
exchange()通用请求（可指定HTTP方法）restTemplate.exchange(url, HttpMethod.PUT, entity, String.class)
delete()DELETE请求restTemplate.delete(url)

        常见的Get、Post、Put、Delete请求都支持，如果请求参数比较复杂，还可以使用exchange方法来构造请求。

Map map = restTemplate.exchange("http://localhost:8082/order",
                HttpMethod.GET,
                null,
                Map.class).getBody();

3. 集成 Nacos 服务发现

将RestTemplate注册为一个Bean：

@Bean
@LoadBalanced  // 关键注解：启用服务名解析和负载均衡
public RestTemplate restTemplate() {
    return new RestTemplate();
}

 发起 HTTP 请求：

@Autowired
private RestTemplate restTemplate;

// 直接使用服务名（user-service）代替具体IP和端口
String url = "http://user-service/users/1";  
String response = restTemplate.getForObject(url, String.class);

四、配置管理

        Nacos 配置管理提供集中式、动态化的配置管理能力，解决微服务架构中配置分散、多环境管理等问题。

1. 配置共享

我们可以把微服务共享的配置抽取到Nacos中统一管理，这样就不需要每个微服务都重复配置了。分为两步：

  • 在Nacos中添加共享配置

  • 微服务拉取配置

1.1.添加共享配置

在配置管理->配置列表中新建一个配置：shared-jdbc.yaml

1.2.拉取共享配置

        接下来，我们要在微服务拉取共享配置。将拉取到的共享配置与本地的application.yaml配置合并，完成项目上下文的初始化。

        读取Nacos配置是SpringCloud上下文（ApplicationContext）初始化时处理的，发生在项目的引导阶段。然后才会初始化SpringBoot上下文，去读取application.yaml。

        SpringCloud在初始化上下文的时候会先读取一个名为bootstrap.yaml(或者bootstrap.properties)的文件，如果我们将nacos地址配置到bootstrap.yaml中，那么在项目引导阶段就可以读取nacos中的配置了。

引入依赖：

  <!--nacos配置管理-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
  </dependency>
  <!--读取bootstrap文件-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
  </dependency>

在resource目录下新建bootstrap.yaml：

spring:
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 共享配置
          - dataId: shared-jdbc.yaml

重启服务，项目正常运行则说明共享的配置拉取成功。

2. 配置热更新

        配置热更新（Dynamic Configuration Update）指在应用程序不重启的情况下，实时修改并生效配置参数的能力。在微服务架构中，这是通过配置中心（如Nacos、Apollo）实现的。

2.1 nacos配置热更新前提

①文件的dataId格式：

[服务名]-[spring.active.profile].[后缀名]

文件名称由三部分组成：

  • 服务名：该微服务的名称

  • spring.active.profile：就是spring boot中的spring.active.profile，可以省略，则所有profile共享该配置

  • 后缀名：例如yaml

②微服务中要以特定方式读取要配置热更新的属性（两种）

方式1：

@Component
@ConfigurationProperties("order")
@Data
public class OrderProperties {
    private String name;
    private String address;
}

方式2：

@RestController
@RefreshScope  // 关键注解：允许动态刷新
public class UserController {
    
    @Value("${user.max-active}")
    private Integer maxActive;
    
    @GetMapping("/config")
    public String getConfig() {
        return "MaxActive: " + maxActive;
    }
}

3. 共享配置和配置热更新

        对于共享配置，默认不自动更新，可以在dataId后加refresh：true设置为自动更新；

        对于热更新，微服务会自动拉取这类配置，因此无需在bootstrap中配置

spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        shared-configs:
          - data-id: common.yaml
            group: DEFAULT_GROUP
            refresh: true

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