Nacos - 服务发现和配置管理
教学目标
1）能够理解微服务架构的特点
2）能够理解服务发现的流程
3）能够说出Nacos的功能
4）掌握Nacos的安装方法
5）掌握RESTful服务发现开发方法
6）掌握Dubbo服务发现开发方法
7）理解Nacos服务发现的数据模型
8）能够掌握Nacos配置管理方法
9）掌握Nacos扩展配置方法
1 理解服务发现
1.1 微服务架构
为适应企业的业务发展，提高软件研发的生产力，降低软件研发的成本，软件架构也作了升级和优化，将一个独立 的系统拆分成若干小的服务，每个小服务运行在不同的进程中，服务与服务之间采用RESTful、RPC等协议传输数据，每个服务所拥有的功能具有独立性强的特点，这样的设计就实现了单个服务的高内聚，服务与服务之间的低耦 合效果，这些小服务就是微服务，基于这种方法设计的系统架构即微服务架构。
下图是基于微服务架构的电商系统：
特点：
1、服务层按业务拆分为一个一个的微服务。
2、微服务的职责单一。
3、微服务之间采用RESTful、RPC等轻量级协议传输。
4、有利于采用前后端分离架构。
1.2 理解服务发现
1.2.1 测试环境
在微服务架构中，整个系统会按职责能力划分为多个服务，通过服务之间协作来实现业务目标。这样在我们的代码 中免不了要进行服务间的远程调用，服务的消费方要调用服务的生产方，为了完成一次请求，消费方需要知道服务 生产方的网络位置(IP地址和端口号)。
我们的代码可以通过读取配置文件的方式读取服务生产方网络位置，如下：
我们通过Spring boot技术很容易实现：
1、创建nacos-discovery父工程
pom.xml如下：
<?xml versinotallow="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>com.yh.nacos</groupId>
<artifactId>nacos-discovery</artifactId>
<packaging>pom</packaging>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.1.3.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
</project>2、Service B（服务生产者）
创建服务提供者 nacos-restful-provider。
pom.xml如下：
<?xml versinotallow="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>nacos-discovery</artifactId>
<groupId>com.yh.nacos</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>nacos-restful-provider</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project>Service B是服务的生产方，暴露/service服务地址，实现代码如下：
1、创建Controller
package com.yh.nacos.provider.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class RestProviderController {
@GetMapping(value = "service")
public String service(){
System.out.println("provider invoke");
return "provider invoke";
}
}2、创建启动类
package com.yh.nacos.provider;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class SpringRestProviderBootstrap {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringRestProviderBootstrap.class,args);
}
}配置文件：
创建application.yml，内容如下：
server:
port: 560103、Service A（服务消费者）
创建nacos-restful-consumer 服务消费工程。
pom.xml如下：
<?xml versinotallow="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>nacos-discovery</artifactId>
<groupId>om.yh.nacos</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>nacos-restful-consumer</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
<artifactId>httpcore</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project>
实现代码：
1、创建controller
package com.yh.nacos.consumer.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
@RestController
public class RestConsumerController {
@Value("${provider.address}")
private String providerAddress;
@GetMapping("service")
public String service() {
RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
//调用服务
String providerResult = restTemplate.getForObject("http://" + providerAddress + "/service", String.class);
return "consumer invoke | " + providerResult;
}
}
2、创建启动类
package com.yh.nacos.consumer;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class SpringRestConsumerBootstrap {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringRestConsumerBootstrap.class,args);
}
}配置文件：
创建application.yml，内容如下：
server:
port: 56020
provider:
address: 127.0.0.1:56010访问 http://127.0.0.1:56020/service，输出以下内容：
consumer invoke | provider invoke1.2.2 服务发现流程
上边的例子看上去很完美，但是，仔细考虑以下，此方案对于微服务应用而言行不通。首先，微服务可能是部署在 云环境的，服务实例的网络位置或许是动态分配的。另外，每一个服务一般会有多个实例来做负载均衡，由于宕机 或升级，服务实例网络地址会经常动态改变。再者，每一个服务也可能应对临时访问压力增加新的服务节点。正如 下图所示：
基于以上的问题，服务之间如何相互发现？服务如何管理？这就是服务发现的问题了。
服务发现就是服务消费方通过服务发现中心智能发现服务提供方，从而进行远程调用的过程。 如下图：
上图中服务实例本身并不记录服务生产方的网络地址，所有服务实例内部都会包含服务发现客户端。
（1）在每个服务启动时会向服务发现中心上报自己的网络位置。这样，在服务发现中心内部会形成一个服务注册 表，服务注册表是服务发现的核心部分，是包含所有服务实例的网络地址的数据库。
（2）服务发现客户端会定期从服务发现中心同步服务注册表 ，并缓存在客户端。
（3）当需要对某服务进行请求时，服务实例通过该注册表，定位目标服务网络地址。若目标服务存在多个网络地 址，则使用负载均衡算法从多个服务实例中选择出一个，然后发出请求。
总结，在微服务环境中，由于服务运行实例的网络地址是不断动态变化的，服务实例数量的动态变化 ，因此无法使用固定的配置文件来记录服务提供方的网络地址，必须使用动态的服务发现机制用于实现微服务间的相互感知。 各服务实例会上报自己的网络地址，这样服务中心就形成了一个完整的服务注册表，各服务实例会通过服务发现中心来获取访问目标服务的网络地址，从而实现服务发现的机制。