【Spring Cloud Alibaba】服务注册与发现—Nacos

男娘i 2023-10-02 15:46 43阅读 0赞

### 1. 概述 ###

**2018 年 10 月 31 日的凌晨，这个伟大的日子里，Spring Cloud Alibaba 正式入驻了 Spring Cloud 官方孵化器，并在 Maven 中央库发布了第一个版本。**

[Spring Cloud for Alibaba 0.2.0 released][]

> The Spring Cloud Alibaba project, consisting of Alibaba’s open-source components and several Alibaba Cloud products, aims to implement and expose well known Spring Framework patterns and abstractions to bring the benefits of Spring Boot and Spring Cloud to Java developers using Alibaba products.

> Spring Cloud for Alibaba，它是由一些阿里巴巴的开源组件和云产品组成的。这个项目的目的是为了让大家所熟知的 Spring 框架，其优秀的设计模式和抽象理念，以给使用阿里巴巴产品的 Java 开发者带来使用 Spring Boot 和 Spring Cloud 的更多便利。

Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案。此项目包含开发分布式应用微服务的必需组件，方便开发者通过 Spring Cloud 编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。

依托 Spring Cloud Alibaba，您只需要添加一些注解和少量配置，就可以将 Spring Cloud 应用接入阿里微服务解决方案，通过阿里中间件来迅速搭建分布式应用系统。

### 2. 主要功能 ###

*  **服务限流降级**：默认支持 Servlet、Feign、RestTemplate、Dubbo 和 RocketMQ 限流降级功能的接入，可以在运行时通过控制台实时修改限流降级规则，还支持查看限流降级 Metrics 监控。
 *  **服务注册与发现**：适配 Spring Cloud 服务注册与发现标准，默认集成了 Ribbon 的支持。
 *  **分布式配置管理**：支持分布式系统中的外部化配置，配置更改时自动刷新。
 *  **消息驱动能力**：基于 Spring Cloud Stream 为微服务应用构建消息驱动能力。
 *  **阿里云对象存储**：阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。支持在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。
 *  **分布式任务调度**：提供秒级、精准、高可靠、高可用的定时（基于 Cron 表达式）任务调度服务。同时提供分布式的任务执行模型，如网格任务。网格任务支持海量子任务均匀分配到所有 Worker（schedulerx-client）上执行。

### 3. 组件 ###

*  **Sentinel**：把流量作为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。
 *  **Nacos**：一个更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。
 *  **RocketMQ**：一款开源的分布式消息系统，基于高可用分布式集群技术，提供低延时的、高可靠的消息发布与订阅服务。
 *  **Alibaba Cloud ACM**：一款在分布式架构环境中对应用配置进行集中管理和推送的应用配置中心产品。
 *  **Alibaba Cloud OSS**: 阿里云对象存储服务（Object Storage Service，简称 OSS），是阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。
 *  **Alibaba Cloud SchedulerX**: 阿里中间件团队开发的一款分布式任务调度产品，提供秒级、精准、高可靠、高可用的定时（基于 Cron 表达式）任务调度服务。

### 4. 创建版本依赖管理 ###

版本依赖管理指的是什么，现在大部分 web 项目都是通过 Maven 来管理的，而我们在引入依赖的版本可能会升级等等操作，所以为了方便管理，我们可以创建一个专门的依赖管理项目作为 Maven 的 Parent 项目使用，这样做可以极大的方便我们对 Jar 包版本的统一管理。

### 5. 项目创建 ###

本文当前时间是 2021-10-30，基于[官方版本说明][Link 1]创建项目。

![image-20211030132245827][]

**第一步**

创建一个名为 hsca-dependencies 的普通项目，这里直接使用最新版本，pom 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>
    
        <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>2.5.6</version>
        </parent>
    
        <groupId>net.javatv</groupId>
        <artifactId>hsca-dependencies</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <packaging>pom</packaging>
    
        <name>hsca-dependencies</name>
        <url>https://javatv.net</url>
        <inceptionYear>2021-Now</inceptionYear>
    
        <properties>
            
            <java.version>1.8</java.version>
            <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
            <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
    
            
            <spring-cloud.version>2020.0.4</spring-cloud.version>
            <spring-cloud-alibaba.version>2021.1</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>
    
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <source>${java.version}</source>
                        <target>${java.version}</target>
                        <encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    
        <repositories>
            <repository>
                <id>public</id>
                <name>aliyun nexus</name>
                <url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url>
                <releases>
                    <enabled>true</enabled>
                </releases>
            </repository>
        </repositories>
    
        <pluginRepositories>
            <pluginRepository>
                <id>public</id>
                <name>aliyun nexus</name>
                <url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url>
                <releases>
                    <enabled>true</enabled>
                </releases>
                <snapshots>
                    <enabled>false</enabled>
                </snapshots>
            </pluginRepository>
        </pluginRepositories>
    </project>

Spring Cloud Alibaba 项目都是基于 Spring Cloud，而 Spring Cloud 项目又是基于 Spring Boot 进行开发，所以上面要引入 Spring Boot 和 Spring Cloud。具体参数如下：

*  parent：继承了 Spring Boot 的 Parent，表示我们是一个 Spring Boot 工程；
 *  package：`pom`，表示该项目仅当做依赖项目，没有具体的实现代码；
 *  `spring-cloud-alibaba-dependencies`：在 `properties` 配置中预定义了版本；
 *  build：配置了项目所需的各种插件；
 *  repositories：配置项目下载依赖时的第三方库。

--------------------

### 6. 服务注册与发现Nacos ###

在 Spring Cloud Alibaba 之前，我们经常采用的就是 Netflix 的 Eureka 来作为服务的注册中心，但在2018 年 12 月 12 日，Netflix 宣布 Spring Cloud Netflix 系列技术栈进入维护模式（不再添加新特性），[官方新闻][Link 2]如下：

![image-20211030133623336][]

因此，Spring Cloud Alibaba 提供了新的组件 Nacos 来替代。

在[官方文档][Link 3]中是这样描述的：

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。

Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。 Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。

### 7. 基本架构及概念 ###

![image-20211030134058578][]

**服务 (Service)**

服务是指一个或一组软件功能（例如特定信息的检索或一组操作的执行），其目的是不同的客户端可以为不同的目的重用（例如通过跨进程的网络调用）。Nacos 支持主流的服务生态，如 Kubernetes Service、gRPC|Dubbo RPC Service 或者 Spring Cloud RESTful Service。

**服务注册中心 (Service Registry)**

服务注册中心，它是服务，其实例及元数据的数据库。服务实例在启动时注册到服务注册表，并在关闭时注销。服务和路由器的客户端查询服务注册表以查找服务的可用实例。服务注册中心可能会调用服务实例的健康检查 API 来验证它是否能够处理请求。

**服务元数据 (Service Metadata)**

服务元数据是指包括服务端点(endpoints)、服务标签、服务版本号、服务实例权重、路由规则、安全策略等描述服务的数据。

**服务提供方 (Service Provider)**

是指提供可复用和可调用服务的应用方。

**服务消费方 (Service Consumer)**

是指会发起对某个服务调用的应用方。

**配置 (Configuration)**

在系统开发过程中通常会将一些需要变更的参数、变量等从代码中分离出来独立管理，以独立的配置文件的形式存在。目的是让静态的系统工件或者交付物（如 WAR，JAR 包等）更好地和实际的物理运行环境进行适配。配置管理一般包含在系统部署的过程中，由系统管理员或者运维人员完成这个步骤。配置变更是调整系统运行时的行为的有效手段之一。

**配置管理 (Configuration Management)**

在数据中心中，系统中所有配置的编辑、存储、分发、变更管理、历史版本管理、变更审计等所有与配置相关的活动统称为配置管理。

**名字服务 (Naming Service)**

提供分布式系统中所有对象(Object)、实体(Entity)的“名字”到关联的元数据之间的映射管理服务，例如 ServiceName -> Endpoints Info, Distributed Lock Name -> Lock Owner/Status Info, DNS Domain Name -> IP List, 服务发现和 DNS 就是名字服务的2大场景。

**配置服务 (Configuration Service)**

在服务或者应用运行过程中，提供动态配置或者元数据以及配置管理的服务提供者。

![image-20211030134247826][]

### 8. 下载安装 ###

Nacos 依赖 Java 环境来运行。如果您是从代码开始构建并运行 Nacos，还需要为此配置 Maven 环境，请确保是在以下版本环境中安装使用:

*  64 bit OS，支持 Linux/Unix/Mac/Windows，推荐选用 Linux/Unix/Mac。
 *  64 bit JDK 1.8+
 *  Maven 3.2.x+

实际上它就是一个 Maven 项目。

#### 8.1 下载 ####

//下载源码，或者直接下载zip包
    git clone https://github.com/alibaba/nacos.git
    
    //安装到本地仓库
    cd nacos/
    mvn -Prelease-nacos -Dmaven.test.skip=true clean install -U

注意：**下载依赖时间较长，请耐心等待…**

#### 8.2 启动 ####

//进入安装目录 
    cd distribution/target/nacos-server-$version/nacos/bin
    
    # Linux的启动方式
    ./startup.sh -m standalone
    
    # Windows的启动方式
    startup.cmd

![image-20211031121818502][]

如果出现以下错误，是因为nacos默认的启动方式是集群启动

set MODE = 'cluster'

![image-20211031122302427][]

打开命令行，在第 26 行的位置找到启动行，设置启动模式为单机启动：

set MODE = 'standalone'

重新启动

![image-20211031122632034][]

#### 8.3 访问 ####

打开浏览器访问：http://localhost:8848/nacos

![image-20211031122740091][]

**默认账号密码为 nacos/nacos**

![image-20211031122900018][]

### 9. 服务提供者 ###

从 Nacos 的架构图可以看出来，服务和服务之间的通信，需要服务提供者和服务消费者。

![image-20211031123446846][]

创建服务提供者，如创建一个名为 `hsca-nacos-provider`的服务提供者

#### 9.1 pom.xml ####

#### 9.2 application.yml ####

spring:
      application:
        name: nacos-provider
      cloud:
        # 注册到 nacos
        nacos:
          discovery:
            server-addr: 127.0.0.1:8848
    
    server:
      port: 8081
    
    # actuator 监控配置
    management:
      endpoints:
        web:
          exposure:
            include: "*"

#### 9.3 Provider ####

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

然后启动程序，可以在 Nacos 控制台上看到注册的服务了。

![image-20211107140903236][]

而提供者需要对外提供服务，我们提供一个对外的 RESTful 服务，如下：

@RestController
    public class ProviderController {
        
    
        @GetMapping(value = "/echo/{string}")
        public String echo(@PathVariable String string) {
        
            return "Hello Nacos Discovery " + string;
        }
    }

通过浏览器访问：http://localhost:8081/echo/666

![image-20211107141242279][]

### 10. 服务消费者 Feign ###

有了服务提供者，我们在创建一个服务消费者，根据官方的说明是采用原始的方式 LoadBalanceClient 和 RestTemplate 结合的方式来访问。

![image-20211107143524240][]

但实际上在开发中一般都是用 Feign 客户端，而且它更加的简单。Feign 默认集成了 Ribbon，Nacos 也很好的兼容了 Feign，默认实现了负载均衡的效果。

#### 10.1 pom.xml ####

<?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>
    
        <parent>
            <groupId>net.javatv</groupId>
            <artifactId>hsca-dependencies</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
            <relativePath>../hsca-dependencies/pom.xml</relativePath>
        </parent>
    
        <artifactId>hsca-nacos-feign-consumer</artifactId>
        <packaging>jar</packaging>
    
        <name>hsca-nacos-feign-consumer</name>
        <url>https://javatv.net</url>
        <inceptionYear>2021-Now</inceptionYear>
    
        <dependencies>
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            
    
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
            </dependency>
            
        </dependencies>
    
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <mainClass>net.javatv.nacos.consumer.NacosConsumerApplication</mainClass>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    </project>

#### 10.2 application.yml ####

spring:
      application:
        name: nacos-consumer
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: 127.0.0.1:8848
    
    server:
      port: 9090
    
    management:
      endpoints:
        web:
          exposure:
            include: "*"

#### 10.3 定义 Feign 接口 ####

@FeignClient("nacos-provider")
    public interface FeginService {
        
    
        @GetMapping(value = "/echo/{string}")
        String echo(@PathVariable("string") String string);
    }

#### 10.4 Consumer ####

@RestController
    public class ConsumerController {
        
    
        @Autowired
        private FeginService feginService;
    
        @GetMapping(value = "/echo/test")
        public String echo() {
        
            return feginService.echo("Hello Feign");
        }
    }

通过浏览器访问：http://localhost:9090/echo/test

![image-20211107155301274][]

nacos 控制台：

![image-20211107155211426][]

#### 10.5 负载均衡 ####

启动 2 个 Provider 实例，并且在 Provider 的Rest服务中添加端口代码以便观察：

@RestController
    public class ProviderController {
        
    
        @Value("${server.port}")
        private String port;
    
        @GetMapping(value = "/echo/{string}")
        public String echo(@PathVariable String string) {
        
            return "Hello Nacos Discovery " + string + "  " + port;
        }
    }

![image-20211107165041601][]启动之后可以在 nacos 控制台看见 2 个实例：

![image-20211107170303452][]

然后我们通过消费者去消费，可以看到端口的变化：

![GIF][]

[Spring Cloud for Alibaba 0.2.0 released]: https://spring.io/blog/2018/10/30/spring-cloud-for-alibaba-0-2-0-released
[Link 1]: https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/%E7%89%88%E6%9C%AC%E8%AF%B4%E6%98%8E
[image-20211030132245827]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1aa8fe76f75000ecffa8fc81a442bc76.png
[Link 2]: https://spring.io/blog/2018/12/12/spring-cloud-greenwich-rc1-available-now
[image-20211030133623336]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0566492e70acfda742ff99cd0239e4b1.png
[Link 3]: https://nacos.io/zh-cn/
[image-20211030134058578]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/8502453208b080fbea817dda8f9f98c4.png
[image-20211030134247826]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/669e05934881c3b10478b74d96a85210.png
[image-20211031121818502]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/debb5b1cc867bd99989db9c3b0e8fa9c.png
[image-20211031122302427]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/52616d9e7711d52b7ac619a9e3daf62b.png
[image-20211031122632034]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/44dda6e3821c7880f1c3768574788f9a.png
[image-20211031122740091]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/21fde16a1c1f66555f8c10b551af45c8.png
[image-20211031122900018]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b1341191b7a8f9cb360743a4344080e9.png
[image-20211031123446846]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7616ec5d297281ba6ed93d6ad4bc441b.png
[image-20211107140903236]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3b37e4bd49ec721e35e61d87ffbb22ea.png
[image-20211107141242279]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c6910b72a2ba509fd9f305d387d1fd93.png
[image-20211107143524240]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f3a09534d82c2716ce4289b647ddd676.png
[image-20211107155301274]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3feee2b64733d96c0bf5d6d168f6e524.png
[image-20211107155211426]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5e044f99cec69ad72b2c8f40afdd5298.png
[image-20211107165041601]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/38253c6214cd27f7c834771d87aa81b1.png
[image-20211107170303452]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d3d56bba714f8012f40eecf5d0277d5e.png
[GIF]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c3e55e0deeb9e28a9282518f47c85969.gif