【SpringCloud】七、SpringCloudAlibaba-Nacos

柔情只为你懂 2023-10-09 14:47 37阅读 0赞

#### 这里写目录标题 ####

*  一、Spring Cloud Alibaba
 *   *  1、Spring Cloud 与Spring Cloud Alibaba 的关系图
     *  2、Spring Cloud Alibaba的特点：
 *  二、Nacos
 *   *  1、下载安装
     *  2、Spring Cloud Alibaba Nacos Discovery服务注册发现
     *   *  实现服务提供者
         *  实现服务消费者
         *  测试
         *  Nacos 发现端点
         *  服务分负载均衡
     *  3、Spring Cloud Alibaba Nacos Config配置中心
     *  4 、Nacos Config配置中心动态刷新
     *  5 、Nacos服务配置数据模型
     *  6、Nacos数据持久化
     *  7、Ncaos集群部署
     *  8、nacos的默认是AP
     *  9、Nacos权重负载均衡
     *   *   *  Nacos同一集群优先负载均衡
             *  Nacos不能跨namespace调用

![在这里插入图片描述][e81cbdca327547ef864d8ec846587e54.png]

## 一、Spring Cloud Alibaba ##

### 1、Spring Cloud 与Spring Cloud Alibaba 的关系图 ###

![在这里插入图片描述][573f70fa2efd43588a72d8231564249b.jpeg]

官网文档：[https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/2021/en-us/index.html][https_spring-cloud-alibaba-group.github.io_github-pages_2021_en-us_index.html]

Spring Cloud Alibaba是Spring Cloud下的一个子项目，Spring Cloud Alibaba为分布式应用程序开发提供了一站式解决方案，它包含开发分布式应用程序所需的所有组件，使您可以轻松地使用Spring Cloud开发应用程序，使用Spring Cloud Alibaba，您只需要添加一些注解和少量配置即可将Spring Cloud应用程序连接到Alibaba的分布式解决方案，并使用Alibaba中间件构建分布式应用程序系统

Spring Cloud Alibaba 是阿里巴巴开源中间件跟 Spring Cloud 体系的融合:

### 2、Spring Cloud Alibaba的特点： ###

![在这里插入图片描述][3ad7cdf7023744b6a3090a8589815bec.png]

**1、流量控制和服务降级：** 使用阿里巴巴Sentinel进行流量控制，断路和系统自适应保护；  
**2、服务注册和发现：** 实例可以在Alibaba Nacos上注册，客户可以使用Spring管理的bean发现实例，通过Spring Cloud Netflix支持Ribbon客户端负载均衡器；  
**3、分布式配置：** 使用阿里巴巴Nacos作为数据存储；  
**4、事件驱动：** 构建与Spring Cloud Stream RocketMQ Binder连接的高度可扩展的事件驱动微服务；  
**5、消息总线：** 使用Spring Cloud Bus RocketMQ链接分布式系统的节点；  
**6、分布式事务：** 支持高性能且易于使用的Seata分布式事务解决方案；  
**7、Dubbo RPC：** 通过Apache Dubbo RPC扩展Spring Cloud服务到服务调用的通信协议；

## 二、Nacos ##

Nacos是阿里巴巴2018年7月推出来的一个开源项目，是一个更易于构建云原生应用的动态服务注册与发现、配置管理和服务管理平台；（Nacos：纳科斯）  
Nacos致力于快速实现动态服务注册与发现、服务配置、服务元数据及流量管理；  
Nacos 属于Spring cloud alibaba下的一个组件；  
Nacos 约等于 spring cloud eureka（注册中心）+ spring cloud config（配置中心）  
Nacos官网：[https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start.html][https_nacos.io_zh-cn_docs_quick-start.html]  
因为Naco的官方文档非常详细切丰富，本文就不做太多介绍

### 1、下载安装 ###

1、下载nacos最新的二进制压缩包；  
下载地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases  
2、解压下载下来的nacos最新的二进制压缩包；

tar -zxvf nacos-server-1.4.1.tar.gz
    cd nacos/bin

3、启动nacos server

./startup.sh -m standalone

注：单机环境必须带-m standalone参数启动，否则无法启动，不带参数启动的是集群环境；  
4、启动日志：/usr/local/nacos/logs/start.out  
5、访问：Nacos Server启动后，到http://ip:8848查看控制台（默认账号名/密码为nacos/nacos）：

### 2、Spring Cloud Alibaba Nacos Discovery服务注册发现 ###

![在这里插入图片描述][67c83ce409a44d28a7cc0b0006363595.png]  
和Dubbo类似，微服务开发是controller调用controller，调用者是服务消费者，被调用者是服务提供者，服务消费者和服务提供者是相对概念，服务消费者也可以被另一个服务调用，那么此时的服务消费者也是一个服务提供者；  
在实际开发中，我们会把所有服务都注册到nacos注册中心上，由nacos去维护和管理我们的所有服务；  
通过添加一个starter依赖：spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery它通过自动配置、注解以及Spring Boot 编程模型与Nacos无缝集成，实现服务注册与发现，nacos经过双十一考验，可以在生产环境中作为大规模分布式系统的服务注册中心；

#### 实现服务提供者 ####

1、pom.xml 文件，引入Nacos Discovery Starter；

<dependency>
         <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
     </dependency>

2、在应用的/src/main/resources/application.properties(也可以是application.yaml) 配置文件中配置 Nacos Server 地址；

spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848`

如果不想使用Nacos作为您的服务注册与发现，可以将 `spring.cloud.nacos.discovery.enabled 设置为 false；`

3、使用 @EnableDiscoveryClient 注解开启服务注册与发现功能；

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class NacosProviderDemoApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(NacosProviderDemoApplication.class, args);
        }
    
        @RestController
        public class EchoController {
        
            @GetMapping(value = "/echo/{string}")
            public String echo(@PathVariable String string) {
        
                return "Hello Nacos Discovery " + string;
            }
        }
    }

#### 实现服务消费者 ####

消费者应用比提供者应用要稍微复杂一点，因为在消费端需要去调用提供者提供的REST 服务，此时需要用到RestTemplate、Feign及负载均衡Ribbon，

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class NacosConsumerApp {
        
    
        @RestController
        public class NacosController{
        
    
            @Autowired
            private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
            @Autowired
            private RestTemplate restTemplate;
    
            @Value("${spring.application.name}")
            private String appName;
    
            @GetMapping("/echo/app-name")
            public String echoAppName(){
        
                //Access through the combination of LoadBalanceClient and RestTemplate
                ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("nacos-provider");
                String path = String.format("http://%s:%s/echo/%s",serviceInstance.getHost(),serviceInstance.getPort(),appName);
                System.out.println("request path:" +path);
                return restTemplate.getForObject(path,String.class);
            }
    
        }
    
        //Instantiate RestTemplate Instance
        @Bean
        public RestTemplate restTemplate(){
        
    
            return new RestTemplate();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            SpringApplication.run(NacosConsumerApp.class,args);
        }
    }

在这个例子中，我们注入了一个 LoadBalancerClient 实例，并手动实例化了一个 RestTemplate。同时，我们将 的配置值注入spring.application.name到应用程序中，以便在调用提供者的服务时可以显示当前的应用程序名称。

#### 测试 ####

地址：http://127.0.0.1:8082/echo/app-name
    访问结果： Hello Nacos Discovery nacos-consumer

![在这里插入图片描述][3a88bf8188b444c98b928f8e5b88bb6e.png]

#### Nacos 发现端点 ####

每一个采用spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery实现的服务都提供了一个EndPoint，EndPoint的访问地址为

http://ip:port/actuator/nacos-discovery

EndPoint主要提供了两类信息:

*  1、subscribe: 显示了当前有哪些服务订阅者；
 *  2、NacosDiscoveryProperties: 显示当前服务实例关于Nacos的基础配置

#### 服务分负载均衡 ####

官网上有推荐这么一段配置来使用nacos的负载均衡  
![在这里插入图片描述][d813fef9485844aba02ab9a74efb416b.png]

### 3、Spring Cloud Alibaba Nacos Config配置中心 ###

Nacos提供用于存储配置和其他元数据功能，为分布式系统中的外部化配置提供服务器端和客户端支持，使用Spring Cloud Alibaba Nacos Config就可以在Nacos Server集中管理Spring Cloud应用的外部属性配置；  
Spring Cloud Alibaba Nacos config是在启动的bootstrap阶段，将配置加载到Spring环境中；  
Spring Cloud Alibaba Nacos Config使用DataId和GROUP确定一个配置；  
启动好Nacos之后，在Nacos添加如下的配置：  
Data ID: nacos-config.properties  
Group : DEFAULT\_GROUP  
如果要在项目中使用Nacos来实现应用的外部化配置，需要添加如下依赖：

<dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
    </dependency>

### 4 、Nacos Config配置中心动态刷新 ###

Nacos Config Starter 默认为所有获取数据成功的 Nacos 的配置项添加了监听功能，在监听到服务端配置发生变化时会实时触发 org.springframework.cloud.context.refresh.ContextRefresher的refresh 方法；

可以通过配置 spring.cloud.nacos.config.refresh.enabled=false 来关闭动态刷新；

**yaml格式**  
Nacos Config 除了支持.properties格式以外，也支持yaml格式，这个时候只需要完成以下两步：  
1、在应用的bootstrap.properties配置文件中显式地声明DataId文件扩展名；bootstrap.properties文件配置如下：

spring.application.name=nacos-config 
    spring.cloud.nacos.config.server-addr=127.0.0.1:8848
    spring.cloud.nacos.config.file-extension=yaml

2、在Nacos的web管控台新增一个DataId为yaml扩展名的配置，如下所示：

Data ID:       nacos-config.yaml
    Group  :       DEFAULT_GROUP
    配置格式:        YAML
    配置内容:        user.name: zhangcuishan
                    user.age: 35

3、动态刷新配置

@SpringBootApplication
    public class NacosConfigApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(NacosConfigApplication.class, args);
            while(true) {
        
                //When configurations are refreshed dynamically, they will be updated in the Enviroment, therefore here we retrieve configurations from Environment every other second.
                String userName = applicationContext.getEnvironment().getProperty("user.name");
                String userAge = applicationContext.getEnvironment().getProperty("user.age");
                System.err.println("user name :" + userName + "; age: " + userAge);
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            }
        }
    }

当 user.age 改变时，可以从应用程序中检索到最新的值

**基于profile粒度的多环境配置**  
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}` 配置项来激活使用某个配置文件；

spring.profiles.active=dev

$\{spring.profiles.active\}当通过配置文件来指定时必须放在 bootstrap.properties文件中；

比如在Nacos上新增一个dataid为：`nacos-config-dev.yaml`的基础配置，如下所示：

Data ID:        nacos-config-deve.yaml
    Group  :        DEFAULT_GROUP
    配置格式:        YAML
    配置内容:        current.env: dev环境
    
    启动 Spring Boot 应用测试；
    如果需要切换到生产环境，只需要更改 ${
        spring.profiles.active} 参数配置即可，如下所示：
    spring.profiles.active=proc

### 5 、Nacos服务配置数据模型 ###

这里面涉及到三个概念  
（1）**命名空间** （java package： com.bjpowernode.service / controller）  
用于配置隔离，不同命名空间下，可以存在相同的Group或Data ID配置，Namespace的常用场景之一是不同环境的配置进行区分隔离，例如开发环境、测试环境和生产环境的资源（如配置、服务）隔离等；  
（2）**Group**  
Nacos中的一组配置集合，是组织配置的维度之一，通过一个有意义的字符串（如 Buy 或 Trade）对一组配置集合进行分组，从而区分Data ID相同的配置集合，当在 Nacos 上创建一个配置时，如果未填写配置分组的名称，则配置分组的名称默认采用 DEFAULT\_GROUP，配置分组的常见场景：不同的应用或组件使用了相同的配置类型，如 database\_url配置和MQ\_topic配置；  
（3）**Data Id**  
Nacos中的某个配置集合的ID，配置集合ID是组织划分配置的维度之一，Data ID通常用于组织划分系统的配置集合，一个系统或者应用可以包含多个配置集合，每个配置集都可以被一个有意义的名称标识；  
![在这里插入图片描述][5f785880def64e088b4390b6548b839d.png]

*  第一种方案：

默认命名空间(public) + 默认Group分组(DEFAULT_GROUP) + 自定义Data Id（没有默认值）；
    默认命名空间：public
    默认Group：DEFAULT_GROUP
    自定义Data Id：
    ${
        spring.application.name}-${
        profile}.${
        file-extension:properties}
    比如：nacos-config-dev.yaml

*  第二种方案：

默认命名空间 + 自定义Group分组 + 自定义的Data Id（没有默认值）；
    默认命名空间：public
    默认Group：MY_GROUP
    自定义Data Id：
    ${
        spring.application.name}-${
        profile}.${
        file-extension:properties}
    比如：nacos-config-dev.yaml

*  第三种方案：

自定义命名空间 + 自定义Group分组 + 自定义的Data Id（没有默认值）；
    默认命名空间：public
    默认Group：MY_GROUP
    自定义Data Id：
    ${
        spring.application.name}-${
        profile}.${
        file-extension:properties}
    比如：nacos-config-dev.yaml

### 6、Nacos数据持久化 ###

Nacos默认情况下是采用apache derby内嵌数据库进行数据存储，在单机模式时可以使用nacos嵌入式数据库实现数据存储，但是derby数据库不方便观察数据存储的基本情况，从nacos 0.7版本开始增加了支持mysql数据源能力；  
具体操作步骤：  
第一步：安装数据库，版本要求：5.6.5+；  
第二步：初始化MySQL数据库，数据库初始化文件： nacos-mysql.sql，该文件可以在Nacos程序包下的 conf目录下获得；  
第三步：修改 conf/application.properties文件，增加支持MySQL数据源配置，添加（目前只支持mysql）数据源的url、用户名和密码；  
然后启动nacos（还是单机启动），此时发现nacos所有写嵌入式数据库的数据都写到了mysql；

#*************** Config Module Related Configurations ***************#
    ### If use MySQL as datasource:
    spring.datasource.platform=mysql
    ### Count of DB:
    db.num=1
    ### Connect URL of DB:
    db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
    db.user=root
    db.password=123456

### 7、Ncaos集群部署 ###

![在这里插入图片描述][d8df0f1eab8247d9b212b046b95868a4.png]  
具体配置步骤：  
1、准备三个nacos，3个或3个以上Nacos节点才能构成集群；  
2、在Nacos的conf目录下有一个cluster.conf.example，可以直接把example扩展名去掉来使用，也可以单独创建一个cluster.conf文件，然后在该文件中每行配置一个ip:port；  
127.0.0.1:8801  
127.0.0.1.:8802  
127.0.0.1.:8803  
3、按照上面nacos持久化的方式配置好数据持久化到MySQL，生产使用建议至少主备模式，或者采用高可用数据库；  
4、启动测试；  
集群下客户端怎么连？  
第一种：可以在单机的基础上加多个IP和端口中间用逗号隔开；

spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8801,127.0.0.1:8802,1127.0.0.1:8803

第二种：配合Nginx代理我们的Nacos集群，配置里就直接写Nginx的IP和端口即可；

### 8、nacos的默认是AP ###

**Nacos集群节点有三种角色状态：leader、follower、candidate；**

当leader宕机，会从剩下的follower中投票选举出一个新的leader，选举算法是基于Raft算法实现；  
经测试，发现有一点与三个角色不符，部署3个nacos节点，其中宕机2台，只剩下一个节点，此节点将变为candidate角色，但是此时该nacos集群仍然可以注册服务，订阅服务，（按照正确的理论应该是：如果nacos集群中没有leader角色的节点就不能注册服务，因为leader角色处理事务性请求），这比较匪夷所思，有待研究；

Consistency（一致性）、
     Availability（可用性）、
     Partition tolerance（分区容错性），三者不可得兼。

[可以看一下我的另外一篇博客][Link 1]，关于CAP的  
![在这里插入图片描述][99387b4b568a4d9fb73f248ebdce4f45.png]  
Nacos支持AP与CP模式的切换。  
**首先nacos保证了P，官方推荐使用A，即AP，保证其高可用**

C:是所有节点在同一时间看到的数据是一致的  
A:所有的请求都会得到响应

CP与AP的适用场景  
**CP：** 如果需要在服务级别编辑或者存储配置信息的时候，CP就是必须的  
CP模式下则支持注册持久化实例，是以Raft协议为集群运行模式，该模式注册实例之前必须先注册服务，如果服务不存在，则会返回错误  
**AP：** 如果不需要存储服务级别信息且服务实例通过nacos-client注册，并能够保持心跳上报，AP模式只支持注册临时实例

### 9、Nacos权重负载均衡 ###

关于负载均衡的可以参考我的这篇文章[【SpringCloud】二、Spring Cloud OpenFeign][SpringCloud_Spring Cloud OpenFeign]

在这里插入代码片

Nacos的负载均衡策略NacosRule已经实现了基于权限的负载均衡，直接使用即可：

@Bean
    public IRule iRule(){
        
        return new NacosRule();
    }

##### Nacos同一集群优先负载均衡 #####

\#指定集群的名称

spring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=beijing

集群名称相同的优先调用，当具有相同名称的集群宕机了，才会调用另一个名称不相同的集群；

##### Nacos不能跨namespace调用 #####

消费者和提供者的命名空间必须相同才能调用，不能跨命名空间进行调用，命名空间可以实现服务的完全隔离；

#服务消费者的dev命名空间
    spring.cloud.nacos.discovery.namespace=b91111e4-8a21-4c12-9a3f-cf40d93a8319
    
    #服务提供者1的dev命名空间
    spring.cloud.nacos.discovery.namespace=b91111e4-8a21-4c12-9a3f-cf40d93a8319
    #服务提供者2的test命名空间
    spring.cloud.nacos.discovery.namespace=921723b6-cc51-4f7d-ad2c-ab0be7836774

[e81cbdca327547ef864d8ec846587e54.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e81cbdca327547ef864d8ec846587e54.png
[573f70fa2efd43588a72d8231564249b.jpeg]: https://img-blog.csdnimg.cn/573f70fa2efd43588a72d8231564249b.jpeg
[https_spring-cloud-alibaba-group.github.io_github-pages_2021_en-us_index.html]: https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/2021/en-us/index.html
[3ad7cdf7023744b6a3090a8589815bec.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/3ad7cdf7023744b6a3090a8589815bec.png
[https_nacos.io_zh-cn_docs_quick-start.html]: https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start.html
[67c83ce409a44d28a7cc0b0006363595.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/67c83ce409a44d28a7cc0b0006363595.png
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[5f785880def64e088b4390b6548b839d.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/5f785880def64e088b4390b6548b839d.png
[d8df0f1eab8247d9b212b046b95868a4.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d8df0f1eab8247d9b212b046b95868a4.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_43333483/article/details/127035428?spm=1001.2014.3001.5502
[99387b4b568a4d9fb73f248ebdce4f45.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/99387b4b568a4d9fb73f248ebdce4f45.png
[SpringCloud_Spring Cloud OpenFeign]: https://blog.csdn.net/weixin_43333483/article/details/127036493?spm=1001.2014.3001.5502