微服务学习笔记(2)——SpringCloud Nacos
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0.前言
- SpringBoot版本：
3.2.5 - SpringCloud版本：
2023.0.3 - SpringCloud Alibaba版本：
2023.0.1.0 - nacos版本：
2.2.3(已免费上传至我的资源) - 项目源码：spring-cloud-blog
1.概述
Nacos(Dynamic Naming and Configuration Service)是阿里巴巴开源的一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置和管理平台。在 Spring Cloud 体系中，Nacos为微服务架构提供服务注册与发现以及动态配置管理能力启动：双击startup.cmd，默认端口号8848
配置：在记事本中打开startup.cmd文件，修改set MODE="cluster"为set MODE="standalone"
下载：Nacos
2.服务注册与发现
服务提供者(Service Provider)：在启动时，会将自己的网络地址(IP + Port)、服务名称等信息注册到 Nacos 服务器。同时，它会定时向 Nacos 发送心跳，以证明自己“活着”服务消费者(Service Consumer)：在需要调用某个服务时，它会向 Nacos 服务器查询该服务的地址列表(服务发现)。获取到列表后，消费者会根据负载均衡策略选择一个提供者进行调用。Nacos也会在提供者列表发生变化时，实时通知消费者
Nacos 服务器(Nacos Server)：注册中心的核心。它负责接收服务注册请求，管理所有注册的服务实例，维护服务实例的健康状态，并响应消费者的服务发现请求
引入依赖：在modules模块中引入依赖
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency>添加配置：在application.yml中添加以下配置
spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848启动服务并访问http://127.0.0.1:8848/nacos/#/serviceManagement观察是否注册成功
3.远程调用
3.1 RestTemplate
RestTemplate是 Spring 框架提供的同步客户端 HTTP 访问的核心类，用于简化与 HTTP 服务的通信 本项目包含两个微服务：order-service(订单服务)和 product-service(商品服务)，它们分别提供了查询订单详情和商品详情的接口。
在 order-service 的业务逻辑中，当需要查询订单信息并同时获取该订单关联的商品详情时，就必须调用 product-service 提供的接口。为了实现这一跨服务调用，我们需要借助 RestTemplate 来完成服务间的通信。
代码实现如下：
远程调用product-service(商品服务)
@ServicepublicclassOrderService{privatefinalOrderMapper orderMapper;privatefinalRestTemplate restTemplate;@AutowiredpublicOrderService(OrderMapper orderMapper,RestTemplate restTemplate){this.orderMapper = orderMapper;this.restTemplate = restTemplate;}publicOrderInfoselectOrderById(Integer id){OrderInfo orderInfo = orderMapper.selectOrderById(id);String url ="http://127.0.0.1:9000/product/getProductById?id="+ orderInfo.getProductId();ProductInfo productInfo = restTemplate.getForObject(url,ProductInfo.class); orderInfo.setProductInfo(productInfo);return orderInfo;}}配置RestTemplate实例
@ConfigurationpublicclassBeanConfig{@BeanpublicRestTemplaterestTemplate(){returnnewRestTemplate();}}3.2 引入后Nacos进行远程调用
- 硬编码IP的RestTemplate调用的痛点：在代码中写死
"http://127.0.0.1:9000/product/getProductById?id=" + orderInfo.getProductId()。如果商品服务的 IP 地址变了，或者需要切换环境，必须修改代码 - Nacos 优势：服务调用方只需知道服务提供方的服务名 ，Nacos 负责将服务名动态解析为具体的IP地址
引入依赖：在modules模块中引入依赖
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-loadbalancer</artifactId></dependency>为RestTemplate添加@LoadBalanced注解
@ConfigurationpublicclassBeanConfig{@Bean@LoadBalancedpublicRestTemplaterestTemplate(){returnnewRestTemplate();}}远程调用product-service(商品服务)
@ServicepublicclassOrderService{privatefinalOrderMapper orderMapper;privatefinalRestTemplate restTemplate;@AutowiredpublicOrderService(OrderMapper orderMapper,RestTemplate restTemplate){this.orderMapper = orderMapper;this.restTemplate = restTemplate;}publicOrderInfoselectOrderById(Integer id){OrderInfo orderInfo = orderMapper.selectOrderById(id);String url ="http://product-service/product/getProductById?id="+ orderInfo.getProductId();ProductInfo productInfo = restTemplate.getForObject(url,ProductInfo.class); orderInfo.setProductInfo(productInfo);return orderInfo;}}4.负载均衡
Nacos 作为服务注册与发现中心，本身不直接提供负载均衡能力，而是与客户端负载均衡器(如 Spring Cloud LoadBalancer)配合使用，实现服务调用的负载均衡
由于Spring Cloud LoadBalancer默认的负载均衡策略(轮询、随机)不会读取 Nacos 实例的权重属性。要让 Nacos 中配置的权重生效，我们需要添加配置来开启Nacos的负载均衡策略
# 在服务消费者order-service的yml文件中添加如下配置 -> 开启负载均衡策略spring:cloud:loadbalancer:nacos:enabled:trueNacos 权重配置
- 进入「服务管理」->「服务列表」
- 点击product-service服务，进入详情页
- 在实例列表中，点击实例的「编辑」按钮
设置「权重」值
5.同集群优先访问
在微服务部署中，经常会将服务部署在不同的机房或区域(如北京、上海、杭州)，为了减少跨机房调用的网络延迟和成本，我们需要实现同集群优先访问的策略
集群配置：
product-service：编辑启动配置
添加配置-Dspring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=cluster-beijing
order-service：在yml文件中添加如下配置
spring:cloud:nacos:discovery:cluster-name: cluster-beijing 6. 健康检查
Nacos健康检查机制确保了服务调用始终指向健康的实例，共有两种模式
- 客户端主动上报机制：
- 客户端通过心跳上报方式告知服务端(Nacos注册中心)健康状态，默认心跳间隔5秒
- Nacos会在超过15秒未收到心跳后将实例设置为不健康状态，超过30秒将实例删除
- 服务器端反向探测机制：
- Nacos主动探知客户端健康状态，默认间隔为20秒
- 健康检查失败后实例会被标记为不健康，不会被立即删除
具体使用哪种模式与Nacos的服务实例类型强相关
- 临时实例：采取
客户端主动上报机制。如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认类型 - 非临时实例：采取
服务器端反向探测机制。如果实例宕机，不会从服务列表剔除
如果想要将某一服务(如order-service)修改为非临时实例，需要在yml文件中添加如下配置
spring:cloud:nacos:discovery:ephemeral:false注意：由于注册到Nacos上的实例默认为临时实例，而Nacos的服务实例类型一旦确定，不能随意更改，否则会导致启动报错
- 解决办法：先停止Nacos服务，删除
/data/protocol/raft目录下的所有文件，里面保存的是应用实例的元数据信息，然后重启Nacos服务
7.环境隔离
在微服务架构中，环境隔离是实现多环境并行管理的关键。对于企业开发来说，一个服务一般会划分为开发环境，测试环境和生产环境
- 开发环境：开发人员用于开发的服务器，是最基础的环境
- 测试环境：测试人员用来进行测试的服务器，是开发环境到生产环境的过渡环境
- 生产环境：正式提供对外服务的环境
环境之间需要严格隔离，避免相互干扰。Nacos提供了namespace(命名空间)来实现环境的隔离，不同的namaspace的服务不可见(Nacos默认提供了一个public[保留空间])
创建命名空间
配置命名空间
spring:cloud:nacos:discovery:namespace: 0bec5adc-2787-44b0-b826-e4bb48746c4e 使用dev环境的order-service服务调用public环境的product-service服务
8.配置中心
在微服务架构中，传统的application配置文件存在以下痛点：
- 修改需重启：修改配置后必须重启应用，无法动态调整配置
- 环境管理困难：每个环境(如dev/test/prod)都要维护独立的配置文件，容易出错
Nacos作为配置中心，提供了以下核心功能：
- 配置集中管理：统一管理不同环境、不同服务的配置
配置实时生效：配置变更后，应用可以实时感知并更新
引入nacos-config依赖
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency>8.1 bootstrap启动文件详解
当配置文件交由Nacos管理后，应用程序的启动流程发生了根本性的变化。不再是简单的本地文件读取(application.properties/application.yml)，而是变成了一个 “先连接配置中心，再加载配置，最后启动应用” 的流程
bootstrap.yml(或bootstrap.properties)是Spring Cloud应用程序的引导配置文件，在应用程序启动时优先于application.yml被加载，主要配置以下内容
- Nacos服务器IP地址：连接Nacos配置中心
- 应用程序名称：作为Data ID的前缀，用于在Nacos服务器上定位到具体的配置文件
- file-extension：指定配置文件的格式，用于正确解析
order-service的bootstrap.yml文件
spring:application:name: order-service profiles:active: local cloud:nacos:config:server-addr: 127.0.0.1:8848namespace: 0bec5adc-2787-44b0-b826-e4bb48746c4e file-extension: yaml discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848ephemeral:truenamespace: 0bec5adc-2787-44b0-b826-e4bb48746c4e 从SpringCloud 2020.0.0版本开始，Spring Cloud默认禁用了bootstrap上下文，导致：
- bootstrap.yml/properties 文件不会被自动加载
- Nacos配置中心的配置无法自动获取
- 启动时出现配置缺失错误
解决方案：引入bootstrap依赖
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId></dependency>8.2 Data ID
在连接到Nacos配置中心后，应用会根据特定的规则来确定读取哪个配置文件。这个规则由Data ID的构建逻辑决定，Data ID的构建公式如下
Data ID = ${prefix} - ${spring.profiles.active} . ${file-extension}
以上述bootstrap.yml文件为例，order-service服务将从Nacos上读取order-service-local.yaml配置文件。但实际启动服务时，会同时监听三个配置文件
- order-service-local.yaml：${prefix} - ${spring.profiles.active} . ${file-extension}
- order-service.yaml：${prefix} . ${file-extension}
- order-service：${prefix}
测试优先级
@RestController@RequestMapping("/config")@RefreshScope// 当Nacos中的配置发生变化时,被@RefreshScope标注的Bean会重新创建,从而加载新的配置值@Slf4jpublicclassNacosConfigController{@Value("${test.value}")privateString value;@GetMapping("/getValue")publicvoidgetValue(){ log.info("getValue:{}",value);}}
访问URL：http://127.0.0.1:8000/config/getValue
删除order-service-local.yaml，再次访问URL
删除order-service.yaml，再次访问URL
结论：配置文件优先级 order-service-loval.yaml > order-service.yaml > order-service
