如何實現Nacos注冊中心

這篇文章主要講解了“如何實現Nacos注冊中心”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“如何實現Nacos注冊中心”吧！

什么是Nacos

一個更易于構建云原生應用的動態服務發現、配置管理和服務管理平臺。

通俗解釋就是：Nacos是一個注冊中心&配置中心

關鍵特性

1. 服務發現和服務健康監測

2. 動態配置服務

3. 動態 DNS 服務

4. 服務及其元數據管理

更多詳細內容請關注Nacos官方文檔

什么是注冊中心

我們說Nacos是一個注冊中心，那么，什么是注冊中心呢？通過上面的關鍵特性不難發現，注冊中心提供了服務注冊，服務發現，服務健康檢查等基礎能力，使開發者能夠輕松地管理服務，在Spring Cloud家族中，代表性的有Spring Cloud Eureka, Spring Cloud Consul，以及早期Apache的Zookeeper, 這些都能稱之為注冊中心，如果之前沒有接觸過微服務的小伙伴可能有疑問，為什么需要注冊中心呢？

注冊中心的由來

我們先來看看最原始的服務與服務之間的調用方式

Http遠程調用

相信這是最簡單的也是大家最熟悉的調用方式，在同一個公司中，A項目組（簡稱訂單服務）想要使用B項目組（簡稱商品服務）提供的能力時，往往就會采用這樣的方式，只需簡單的發送一個Http請求，即能獲取到對方的能力。

這樣的方式比較簡單，但同樣有一些問題，比如：

• 商品服務做服務遷移時，訂單服務將不得不跟隨著修改請求地址，然后重啟服務

• 商品服務做了集群時，訂單服務需要有負載均衡策略，不然就會造成商品服務單節點壓力過大

這時，有開發經驗的小伙伴就會說：搞個Nginx做負載均衡不就好啦！沒錯，當服務上到生產環境時，我們都會改成這樣的方式。

Nginx負載

基于Http請求直接調用的問題，我們只需稍稍改變一下調用策略：中間增加一個Nginx，訂單服務不再直接調用商品服務，而且訪問Nginx，由Nginx進行轉發到商品服務上，此時，

如果商品服務ip地址發生變更：改動Nginx的代理配置即可

如果商品服務發生擴縮容：改動Nginx的負載均衡配置即可

完美解決Http請求直接調用的問題

一般來說，尋常的項目到這里就可以了，但是隨著業務的不斷迭代，需要的能力也逐漸增多，此時不僅僅只有訂單和商品服務，還出現了物流，積分，庫存，支付等等服務，不僅如此，這些服務與服務之間還會發生相互調用的情況，訂單調積分，物流調庫存，訂單調支付....此時服務與服務之間的調用情況就會像下面這樣：

不難想象，此時的Nginx配置將會打動每一位運維小哥。后續每一個服務配置發生改動，或者增加一個服務，運維小哥的心都將顫一顫。

直到有一天，開發：今天再加一個服務。

阿鑒在之前的公司就有幸目睹過運維小哥配置服務時nginx的樣子，三臺nginx的配置滿滿當當，令人頭皮發麻，不知道有沒有小伙伴遇到過這種情況呢

使用MySQL記錄地址信息

使用Nginx負載的方式確實是一個比較好的方式，但就是有些費運維小哥，我們不妨思考一下，除了運維小哥知道服務的地址信息，還有誰知道呢？

沒錯，就是服務本身！

我們將運維小哥配置服務地址的動作轉化成：服務啟動時向MySQL中插入一條數據。

Nginx路由轉發的動作改為：訂單服務到數據庫中查詢商品服務的地址，再發起調用。

Nginx負載均衡改為：訂單服務查詢出商品服務列表，自己選擇其中一個地址。

改變為的方式如下圖：

表結構中有個server_name字段，調用商品服務時使用server_name='goods-server'為條件查詢即可。

這樣子，我們就可以把運維小哥解放（kaichu）了。

善于思考的小伙伴不難看出其中帶來的問題：

1. 所有的服務都需要連接這個MySQL，一但MySQL跪了，那咱也跪了。

2. 每次服務發起調用時都需要查詢一次MySQL。

3. 服務如果掛了，MySQL中的記錄仍舊存在。

那么我們現在就來著手解決這些問題吧

1. 既然MySQL不行，我們就把它換成Redis，所有服務連一個MySQL不太現實，連Redis總行吧

2. 每次調用前都要查詢一次，改成查詢后緩存到服務本地，同時啟動定時任務，每30秒更新緩存，服務調用時從緩存中獲取地址信息。

3. 服務如果掛了，MySQL中的記錄仍舊存在：插入到Redis的數據有過期時間，而且服務啟動后開啟定時任務，每30秒就更新緩存，如果服務掛了，緩存自動過期。

嘿，現在在看這個方案，是不是比較完美了呢~

偷偷告訴小伙伴，Dubbo使用Redis做注冊中心時，就是這么玩的

雖然看起來完美，但是第二和第三點在真正使用時，產生的問題產生的足以讓人自閉，現在阿鑒給大家模擬一下自閉場景。

環境：訂單服務：一個實例，商品服務，兩個實例，A和B。

時間：1分00秒

訂單服務調用商品服務，正常。

A商品服務緩存過期時間剩余：29S

時間：1分01秒

A商品服務同步Redis緩存信息，Redis剩余過期時間：30S。

同時，A商品服務下線（掛了）

時間：1分02秒

訂單服務調用商品服務，由于A商品服務已下線，此時的調用時好時壞(調用B時正常)。

A商品服務在本地緩存過期時間剩余：28S

A商品服務Redis剩余過期時間： 29S

時間：1分29秒

本地緩存更新，刷新A商品服務緩存時間：30S

A商品服務Redis剩余過期時間： 1S，下一秒過期

時間：1分59秒

本地緩存更新，刷新A商品服務緩存：此時Redis緩存中已沒有A商品服務信息，所以本地緩存也將不再存在A商品服務信息。

訂單服務調用商品服務，正常（此時緩存里只有B商品服務信息）

模擬完畢

大家可以看到，在1分01秒時，A商品服務已經下線了，但是直到1分59秒時，訂單服務才能反應過來，這其中的58秒的服務調用時好時壞，怎么樣，要是在生產環境足夠讓人自閉了吧。

當然，如果在訂單服務上加上一個重試策略：在調用A商品服務失敗后，重試，調用B商品服務，就能較好的解決這個問題，但是假設A商品服務沒掛，它只是抖了一下，訂單服務又去調用了B商品服務，這等于一個接口同時調了兩次，這時又要考慮接口冪等性的問題了。

這時可能有小伙伴會說：冪等性的問題有啥的，Easy! 但一個項目的開發人員水平參差不齊，要求人人都做到這是不太現實的，不說了，說多了該被噴了。

這個問題的關鍵在于：被調用的服務掛了，調用方能不能及時感知到這個變化。

嘿，最早的Zookeeper（簡稱zk）就是來干這活的~ zk的臨時節點機制能使服務下線后，zk能夠立即感知，watch機制能夠使其他服務立即收到所監聽數據的變化。過多內容阿鑒這里就不再展開說了，有興趣的小伙伴可以自己研究一下，Zookeeper官網

注冊中心

聊了那么多，相信小伙伴已經有些感覺什么是注冊中心了哈，沒錯，以上都是注冊中心的能力，當我們把這些能力進行抽象，做成了一個服務時，那么這個服務，就叫做注冊中心！

下面這張阿鑒畫的圖還是有些好看哈

可以看到，注冊中心的基礎接口有4個：服務注冊，服務發現（獲取），心跳檢測，服務注銷

以下為使用注冊中心時服務的調用過程

1. 訂單服務|商品服務啟動時，調用服務注冊接口，將自己的地址信息發送給注冊中心

2. 訂單服務調用商品服務時，調用服務獲取接口，獲取到商品服務的地址信息，放入緩存

3. 使用調用組件進行負載均衡，發起調用

4. 商品服務下線，調用服務注銷接口，注冊中心剔除商品服務信息

當然，這樣的方式還是沒能解決被調用的服務掛了，調用方能不能及時感知到這個變化這個問題，到底該如何解決，我們放到后面再聊~

相信小伙伴已經明白了注冊中心的原理，那么現在我們就來手寫一個注冊中心吧，開始使用Nacos吧。

Nacos安裝

Nacos支持三種部署模式

• 單機模式 - 用于測試和單機試用。

• 集群模式 - 用于生產環境，確保高可用。

• 多集群模式 - 用于多數據中心場景。

單機模式

環境：Ubuntu 18.04 LTS 一臺

下載安裝包

Releases notes

這里選擇版本1.4.2

wget https://github.wuyanzheshui.workers.dev/alibaba/nacos/releases/download/1.4.2/nacos-server-1.4.2.tar.gz
tar -xf nacos-server-1.4.2.tar.gz

配置

Nacos支持兩種數據存儲方式

• 使用內置數據源實現數據的存儲，使用這種方式直接啟動Nacos即可

• 使用MySQL進行數據存儲，這種方式需要先有個MySQL

為了方便觀察數據存儲的基本情況，這里我們使用MySQL的存儲方式。

變變變，變出一臺MySQL，沒有MySQL的小伙伴可以參考安裝MySQL

1. 執行初始化SQL腳本

   腳本地址

2. 修改配置文件

   vim nacos/conf/application.properties

   
   

   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?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
   db.user.0=nacos
   db.password.0=nacos
   nacos.core.auth.enabled=true
   nacos.core.auth.enable.userAgentAuthWhite=false
   nacos.core.auth.server.identity.key=abcd
   nacos.core.auth.server.identity.value=123456

    

   其中db相關配置修改為自己的MySQL配置，nacos.core.auth.server.identity.key和nacos.core.auth.server.identity.value自行定義

啟動

bash nacos/bin/startup.sh -m standalone

ubuntu系統需要使用bash命令，其他系統使用sh命令即可

此時在瀏覽器中輸入以下地址即可打開Nacos控制臺

127.0.0.1:8848/nacos/index.html

初始賬號密碼為：nacos | nacos

集群模式

環境：Ubuntu 18.04 LTS 三臺，地址分別為：

192.168.2.11:8848

192.168.2.12:8848

192.168.2.13:8848

沒有三臺的小伙伴可以搭建一個偽集群用于測試，如127.0.0.1:8848,127.0.0.1:8849,127.0.0.1:8850

集群模式搭建十分簡單，具體步驟如下：

1. 將單機模式的配置復制三份到每個節點中

2. 在每個節點的conf文件夾下新建cluster.conf，配置如下

   192.168.2.11:8848
   192.168.2.12:8848
   192.168.2.13:8848

   
   

3. 依次啟動各個節點

   bash startup.sh

   
   

這樣子nacos集群就搭建好了，但是在瀏覽器訪問時我們還需要一個nginx做負載均衡

變變變，變成一個nginx，如果沒有nginx的小伙伴可以參考安裝Nginx

4. 配置反向代理

server {
    listen 8850;
    server_name _;
    location / {
       proxy_pass http://nacos-server;
    }
}
upstream nacos-server {
  server 192.168.2.13:8848 weight=5;
  server 192.168.2.12:8848 weight=5;
  server 192.168.2.11:8848 weight=5;
}

5. 訪問

   由于我的Nginx在192.168.2.11上，所以我的訪問地址為：192.168.2.11:8848/nacos，初始賬號密碼同單機模式：nacos | nacos

Nacos Spring Cloud

Nacos已經搭建好了，接下來就是使用了。

下面阿鑒給大家介紹一下如何在Spring Cloud項目中使用Nacos

基本使用

新建項目

1. 新建一個my-micro-service-demo項目，并在pom.xml中增加Spring Cloud相關依賴

<properties>
  <java.version>1.8</java.version>
  <spring.cloud-version>Hoxton.SR8</spring.cloud-version>
  <spring.cloud.alibaba-version>2.2.5.RELEASE</spring.cloud.alibaba-version>
</properties>

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

2. 在項目中增加兩個子模塊，分別為my-order和my-goods, 并引入Nacos的依賴

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

3. 編寫bootstrap.yaml配置文件

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: my-order
  main:
    allow-bean-definition-overriding: true
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 192.168.2.11:8850
        username: nacos
        password: nacos

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"

商品服務修改一下服務名和端口號即可

4. 編寫啟動類

package com.my.micro.service.order;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }

}

5. 啟動項目，查看Nacos控制臺

   

服務注冊成功

發起調用

服務已經注冊到Nacos上了，接下來，我們嘗試使用訂單服務調用商品服務吧

在畫的原理圖中，訂單服務是使用的一個調用組件調用商品服務，大家先不必關心這個調用組件是什么，關于這部分內容，阿鑒會在后續的文章中詳解介紹。

1. 在商品服務中編寫一個接口

   @RestController
   @RequestMapping("/goods")
   public class GoodsController {
   
   
       @GetMapping("/get")
       public String get(){
           return "商品服務響應了一個蘋果";
       }
   }

   
   

2. 在訂單服務中注入調用組件

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

    

   增加@LoadBalanced注解會使RestTemplate增加基于服務名進行調用的功能

3. 發起調用

   @RestController
   @RequestMapping("/order")
   public class OrderController {
   
       @Resource
       private RestTemplate restTemplate;
   
       @GetMapping("/get")
       public String get(){
           // 舊方式：restTemplate.getForObject("http://127.0.0.1:8081/goods/get", String.class)
           // 現在直接使用服務名即可發起調用
           return restTemplate.getForObject("http://my-goods/goods/get", String.class);
       }
   }

   
   

4. 測試

   

優雅上下線

Nacos還提供服務實例的上下線操作，在服務詳情頁面，可以點擊實例的上線或者下線按鈕，被下線的實例，將不會再被服務所獲取。

當然，前面也提到了，由于緩存的原因，服務下線后，調用方并不能立即感知到，需要等待一定的時間。

那么，這個功能可以用來做什么呢？

假設商品服務需要升級

運行版本：v1.0.0

升級版本：v1.1.0

我們先將v1.1.0部署到生產環境中，此時商品服務便有了兩個實例v1.0.0和v1.1.0，緊接著我們需要將舊版本下線

如果我們直接停止服務，此時商品服務正在處理業務，業務被中斷，造成的后果不可估摸。

如果我們先將v1.0.0下線，等待一段時間，此時便不會有服務再訪問v1.0.0了，便可以安全停止服務了。

命名空間

在以往的注冊中心里，一般都是一個注冊中心只對應一整個微服務系統，這是因為只要有服務注冊到了注冊中心上，那么只要在這個注冊中心上的服務，都是可以相互訪問的，這樣就造成了每一個微服務系統，都要有一個自己的注冊中心，比如Eureka。

這就會造成一個資源浪費的問題，因為一個注冊中心明明是可以注冊成千上萬的實例的（Nacos服務發現性能測試報告），所以，Nacos還給我們提供了命名空間的功能，這使得服務與服務之間擁有了隔離機制（同一個命名空間下的服務才能相互訪問），這樣，每個命名空間便可以對應一個微服務系統。

1. 新增命名空間

   新增一個dev命名空間與test命名空間

   

2. 修改服務配置

   修改my-goods, 讓my-goods處于dev命名空間下

   server:
     port: 8081
   spring:
     application:
       name: my-goods
     main:
       allow-bean-definition-overriding: true
     cloud:
       nacos:
         discovery:
           server-addr: 192.168.2.11:8850
           namespace: dev
           username: nacos
           password: nacos

   
   

   修改my-order, 讓my-order處于test命名空間下

   server:
     port: 8080
   spring:
     application:
       name: my-order
     main:
       allow-bean-definition-overriding: true
     cloud:
       nacos:
         discovery:
           server-addr: 192.168.2.11:8850
           namespace: test
           username: nacos
           password: nacos

   
   

3. 重啟服務

   查看Nacos控制臺

   my-goods

   

   my-order

   

4. 測試

   

   此時服務已經隔離了

感謝各位的閱讀，以上就是“如何實現Nacos注冊中心”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對如何實現Nacos注冊中心這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！