Spring Cloud Alibaba系列之-Nacos服务注

作者: AC编程 | 来源:发表于2021-05-12 09:32 被阅读0次

一、实现目标

项目[ac-mall-cloud]各module注册到Nacos服务，并通过Nacos服务名访问接口

Nacos官网文档
 Nacos官方GitHub地址
 Nacos官方下载地址

二、Nacos(Naming Configuration Service)简介

2.1 是什么

1、一个更易于构建云远程应用的动态服务发现,配置管理和服务管理平台
2、Nacos就是注册中心 + 配置中心的组合等价于 Nacos = Eureka + Config + Bus

2.2 能干嘛

1、替代Eureka做服务注册中心
2、替代Config做服务配置中心

2.3 注册中心比较

注册中心比较

Nacos和CAP

Nacos与其他注册中心特性对比

2.3.1 CAP 原则

C：一致性（Consistency）
A：可用性（Availability）
P：分区容错性（Partition tolerance）

P(分区容错)：一般是针对多节点部署的系统，分区指网络分区（由于网络原因节点之间无法通信同步数据），容错指系统节点出现分区了对外依然要能提供服务，不能说分区了导致整个系统不能提供服务了。

在满足P的前提下，Client发一条数据给节点1，因为分区产生这条数据暂时无法同步给节点2。如果要保证整个分布式系统的数据一致性（C）,肯定要牺牲掉可用性（A），也就是整个分布式系统对外暂时不可用，不然Client对节点1和节点2的这条数据查询的结果就不一致了。同样的道理，如果要保证A那肯定要牺牲掉C了，因为数据还没在节点间同步，Client查询节点1和节点2的这条数据结果肯定不一样。

2.3.2 BASE原则

BA：基本可用（Basically Available）
S：软状态（Soft State）
E：最终一致性（Eventual Consistency）

CAP原则是三选二，BASE原则是CAP的折中，C、A、P三个都要，但不用100%的保证每一个原则，分布式系统肯定优先保证P，多数时候是在C和A之间做权衡选择

2.3.3 各注册中心满足的CAP原则

mysql单机（CA)
eureka集群（AP）
zookeeper集群（CP）
nacos集群（AP或CP），临时节点走AP，持久化节点走CP
redis集群（AP）

2.3.4 脑裂问题

脑裂：集群（Master-Slave的情况）的脑裂通常是发生在节点之间通信不可达（分区）的情况下，集群会分裂成不同的小集群，小集群各自选出自己的master节点，导致原有的集群出现多个master节点的情况。

2.4 Nacos基础概念

2.4.1 Nacos服务发现和服务健康监测

Nacos 支持基于 DNS 和基于 RPC 的服务发现。服务提供者使用原生SDK、OpenAPI、或一个独立的Agent TODO注册 Service 后，服务消费者可以使用DNS TODO 或HTTP&API查找和发现服务。

Nacos 提供对服务的实时的健康检查，阻止向不健康的主机或服务实例发送请求。Nacos 支持传输层 (PING 或 TCP)和应用层 (如 HTTP、MySQL、用户自定义）的健康检查。对于复杂的云环境和网络拓扑环境中（如 VPC、边缘网络等）服务的健康检查，Nacos 提供了 agent 上报模式和服务端主动检测2种健康检查模式。Nacos 还提供了统一的健康检查仪表盘，帮助您根据健康状态管理服务的可用性及流量。

2.4.2 命名空间

用于进行租户粒度的配置隔离。不同的命名空间下，可以存在相同的 Group 或 Data ID 的配置。Namespace 的常用场景之一是不同环境的配置的区分隔离，例如开发测试环境和生产环境的资源（如配置、服务）隔离等。

三、Nacos安装

可参考Nacos 快速开始、Nacos Spring Cloud 快速开始

3.1 windows环境安装

1、本地Java8+Maven环境已经OK

2、先从官网下载Nacos Nacos官方下载地址

下载地址

3、解压安装包

解压安装包

4、启动Nacos（错误示范）

startup.cmd

在Nacos的低版本中，可以直接点击运行bin目录下的startup.cmd来启动Nacos，但在高版本中，则会启动失败，原因是高版本默认采用了集群模式，用到了数据库，而我们没有配置数据库，因此启动失败。

启动失败

5、启动方式一
打开cmd命令窗口，在启动命令中指定单机模式运行

cd D:\install\nacos-server-2.0.0\nacos\bin
startup.cmd -m standalone

cmd命令窗口

运行成功后访问http://localhost:8848/nacos
默认账号nacos nacos

Nacos控制台界面

6、启动方式二
用编辑器打开startup.cmd文件，找到set MODE="cluster"，修改成set MODE="standalone",将默认的集群模式改成单机模式。此时再双击startup.cmd就可以启动Nacos了

startup.cmd启动成功

3.2 Linux(ubuntu) 环境安装

1、将Nacos安装包文件上传到远程服务器

scp -r D:/install/nacos-server-2.0.0 root@[47.105.146.74](mailto:root@47.105.146.74):/data/nacos-server-2.0.0

2、登录远程服务器，启动Nacos

ssh root@47.105.146.74
输入密码

cd /data/nacos-server-2.0.0/nacos/bin

ubuntu 启动命令

bash startup.sh -m standalone

linux 启动命令

sh startup.sh -m standalone

启动

可以通过命令查看启动日志

tail -f /data/nacos-server-2.0.0/nacos/logs/start.out -n 1000

启动日志

4、Nacos控制台效果

Nacos控制台效果

四、项目[ac-mall-cloud]接入Nacos

4.1 父级工程配置

在父级工程 [ac-mall-cloud] pom.xml中引入Nacos依赖

 <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        <version>${alibaba.cloud.version}</version>
 </dependency>

父级工程 [ac-mall-cloud] pom.xml全配置如下

<?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>org.example</groupId>
    <artifactId>ac-mall-cloud</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>user-service</module>
        <module>product-service</module>
        <module>order-service</module>
    </modules>

    <packaging>pom</packaging>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Greenwich.SR1</spring-cloud.version>
        <mysql.version>8.0.17</mysql.version>
        <mybatis.plus.version>3.2.0</mybatis.plus.version>
        <druid.version>1.1.10</druid.version>
        <boot.version>2.2.4.RELEASE</boot.version>
        <alibaba.cloud.version>2.1.0.RELEASE</alibaba.cloud.version>
        <lombok.version>1.18.10</lombok.version>
    </properties>

    <!-- 管理子类所有的jar包的版本，这样的目的是方便去统一升级和维护 -->
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
                <version>${boot.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <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>${alibaba.cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
                <version>${alibaba.cloud.version}</version>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>com.baomidou</groupId>
                <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
                <version>${mybatis.plus.version}</version>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${druid.version}</version>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <version>${mysql.version}</version>
            </dependency>

            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>${lombok.version}</version>
                <scope>provided</scope>
            </dependency>

        </dependencies>

    </dependencyManagement>

    <!-- 所有的子工程都会自动加入下面的依赖  -->
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.10</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <!-- SpringBoot 工程编译打包的插件，放在父pom中就直接给所有子工程继承 -->
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

4.2 module [user-service] 配置

1、在module [user-service]pom.xml中引入Nacos依赖

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

module [user-service]pom.xml全配置如下

<?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">
    <parent>
        <artifactId>ac-mall-cloud</artifactId>
        <groupId>org.example</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.ac</groupId>
    <artifactId>user-service</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

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

</project>

2、在module [user-service]application.yml配置文件中配置Nacos注册中心信息

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 47.105.146.74:8848

module [user-service]application.yml全配置如下

server:
  port: 8010

spring:
  application:
    name: user-service

  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 47.105.146.74:8848

3、补充说明
从Spring Cloud Edgware开始，@EnableDiscoveryClient可省略。只需加上相关依赖，并进行相应配置，即可将微服务注册到服务发现组件上。因此本项目中不需要在UserApplication启动类上加@EnableDiscoveryClient注解

4.3 module [order-service] 配置

module [order-service] 配置与[user-service]一样，此处省略

4.4 Naocs控制台

配置完成后，登录Naocs控制台，效果如下

Naocs控制台效果

4.4 改造module[user-service]和modul[order-service]RestTemplate的通信

将RestTemplate由IP访问，改成用服务名访问

@Service
public class OrderServiceImpl implements IOrderService {

    @Autowired
    OrderDao orderDao;

    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    //final static String USER_SERVICE_URL="http://127.0.0.1:8010/users/{userId}";

    final static String USER_SERVICE_URL="http://user-service/users/{userId}"; //用服务名来替换IP

    public Order makeOrder(String productId, String userId) {

        /**
         * RestTemplate是java创造出来的，在java能够访问到网络资源的包是java.net.URLConnenction/Socket
         * RestTemplate是对URLConnenction的封装
         * apache--HttpClient 也是对URLConnenction/HttpURLConnenction的封装
         * oKHttp 也封装了URLConnenction
         * netty/rpc/grpc/thirt/tomcat
         */

        // 1、根据用户ID调用用户服务接口数据，查询用户的名字
        UserDto userDto = restTemplate.getForObject(USER_SERVICE_URL,UserDto.class,userId);
        String userName=userDto.getUserName();

        // 2、生成订单
        Order order = new Order();
        order.setId(UUID.randomUUID().toString());
        order.setCreateTime(new Date());
        order.setPriceFen(1600L);
        order.setUserId(userId);
        order.setUserName(userName);
        order.setProductId(productId);
        order.setOrderNo(UUID.randomUUID().toString());

        // 3、保存数据库
        orderDao.insert(order);

        return order;
    }
}

我们在浏览器中输入访问地址http://127.0.0.1:8020/orders/1/1 发现接口访问失败，控制台打印出异常信息java.net.UnknownHostException: user-service 这是因为RestTemplate无法识别Nacos注册中心中的user-service服务名。

由于Nacos服务注册与发现功能中，默认集成了Ribbon，因此我们可以在RestTemplate添加Ribbon注解，让Ribbon来解决识别服务名的问题。

在module[order-service]的OrderApplication中加入Ribbon注解@LoadBalanced，代码如下

@SpringBootApplication
public class OrderApplication {

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

    @Bean
    @LoadBalanced // Ribbon负载均衡注解
    RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

重启module[order-service]，再次访问http://127.0.0.1:8020/orders/1/1 ，发现与之前用IP方式通信的效果一样了

image.png

五、Nacos重点补充

5.1 Nacos如何支持多环境

在日常使用中常常需要不同的环境，比如日常，预发，线上环境，如果是逻辑隔离可以使用命名空间，Nacos支持命名空间来支持多环境隔离，可以在Nacos控制台创建多个命名空间。如果需要物理隔离，就要部署多套Nacos环境。

5.2 Nacos有什么依赖

在单机模式下，Nacos没有任何依赖，在集群模式下，Nacos依赖Mysql做存储。

5.3 Nacos单机部署如何使用mysql

Nacos单机模式默认使用内嵌的数据库作为存储引擎，如果想换成自己安装的mysql也可以进行相关的配置。

5.4 生产环境如何部署Nacos

生产环境使用Nacos为了达到高可用不能使用单机模式，需要搭建nacos集群。

5.5 Nacos部署环境

Nacos定义为一个IDC内部应用组件，并非面向公网环境的产品，建议在内部隔离网络环境中部署，强烈不建议部署在公共网络环境。

备注：应用内部流量可以走专用端口，然后在防火墙和安全组指定这个端口只允许你的其他服务器 IP 访问，更多安全配置可参考Nacos 配置安全最佳实践

5.6 Nacos支持三种部署模式

单机模式 - 用于测试和单机试用。
集群模式 - 用于生产环境，确保高可用。
多集群模式 - 用于多数据中心场景。

六、问题思考

Nacos服务做集群时，服务A调用服务B，服务B有B1、B2、B3 三个服务，现在B1要更新发布新代码，会有几秒的短暂不可用，如果此时服务A刚好访问的是服务B1，那么对应功能就会出现不可用的情况。其实针对这个问题可用通过Sentinel服务降级与熔断来解决。

七、附录

项目源码地址

八、参考资料

Nacos 配置安全最佳实践