一文搞懂：微服务核心组件 Nacos（史上最全）
1、Nacos 优势
问题，既然有了Eureka ，为啥还要用Nacos？
而 Nacos 作为微服务核心的服务注册与发现中心，让大家在 Eureka 和 Consule 之外有了新的选择，开箱即用，上手简洁，暂时也没发现有太大的坑。
1.1、与eureka对比
1 eureka 2.0闭源码了。
2 从官网来看nacos 的注册的实例数是大于eureka的,
3 因为nacos使用的raft协议,nacos集群的一致性要远大于eureka集群.
分布式一致性协议 Raft，自 2013 年论文发表，之后就受到了技术领域的热捧，与其他的分布式一致性算法比，Raft 相对比较简单并且易于实现，这也是 Raft 能异军突起的主要因素。
Raft 的数据一致性策略
Raft 协议强依赖 Leader 节点来确保集群数据一致性。即 client 发送过来的数据均先到达 Leader 节点，Leader 接收到数据后，先将数据标记为 uncommitted 状态，随后 Leader 开始向所有 Follower 复制数据并等待响应，在获得集群中大于 N/2 个 Follower 的已成功接收数据完毕的响应后，Leader 将数据的状态标记为 committed，随后向 client 发送数据已接收确认，在向 client 发送出已数据接收后，再向所有 Follower 节点发送通知表明该数据状态为committed。
1.2、与springcloud config 对比
三大优势：
springcloud config大部分场景结合git 使用, 动态变更还需要依赖Spring Cloud Bus 消息总线来通过所有的客户端变化.
springcloud config不提供可视化界面
nacos config使用长连接更新配置, 一旦配置有变动后，通知Provider的过程非常的迅速, 从速度上秒杀springcloud原来的config几条街,
2、Spring Cloud Alibaba 套件
目前 Spring Cloud Alibaba 主要有三个组件：
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。
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。
AliCloud 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。
Spring Cloud Alibaba 套件和Spring Cloud Netflix套件类比
仔细看看各组件的功能描述，Spring Cloud Alibaba 套件和Spring Cloud Netflix套件大致的对应关系：
Nacos = Eureka/Consule + Config + Admin Sentinel = Hystrix + Dashboard + Turbine Dubbo = Ribbon + Feign RocketMQ = RabbitMQ Schedulerx = Quartz AliCloud OSS、AliCloud SLS 这三个应该是独有的 链路跟踪（Sleuth、Zipkin）不知道会不会在 Sentinel 里 以上只是猜测，待我从坑里爬出来之后再回来更新。也欢迎大家一起交流探讨~ 这里我就先试试 Nacos。
3、Nacos 的架构和安装
3.1、Nacos 的架构
另外通过官方文档发现，Nacos 除了可以和 Spring Cloud 集成，还可以和 Spring、SpringBoot 进行集成。
不过我们只关注于 Spring Cloud，别的就略过了，直接上手实战吧。
3.2、Nacos Server 的下载和安装
在使用 Nacos 之前，需要先下载 Nacos 并启动 Nacos Server。
安装的参考教程：
https://www.cnblogs.com/crazymakercircle/p/11992539.html
4、Nacos Server 的运行
4.1、两种模式
Nacos Server 有两种运行模式：
standalone cluster
4.2、standalone 模式
此模式一般用于 demo 和测试，不用改任何配置，直接敲以下命令执行
sh bin/startup.sh -m standalone
Windows 的话就是
cmd bin/startup.cmd -m standalone
然后从 http://cdh1:8848/nacos/index.html 进入控制台就能看到如下界面了
默认账号和密码为：nacos nacos
4.3、cluster 模式
测试环境，可以先用 standalone 模式撸起来，享受 coding 的快感，但是，生产环境可以使用 cluster 模式。
cluster 模式需要依赖 MySQL，然后改两个配置文件：
conf/cluster.conf
conf/application.properties
大致如下：
1：cluster.conf，填入要运行 Nacos Server 机器的 ip
192.168.100.155
192.168.100.156
修改NACOS_PATH/conf/application.properties，加入 MySQL 配置
db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://localhost:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=root
创建一个名为nacos_config的 database，将NACOS_PATH/conf/nacos-mysql.sql中的表结构导入刚才创建的库中，这几张表的用途就自己研究吧
4.4、Nacos Server 的配置数据是存在哪里呢？
问题来了：Nacos Server 的配置数据是存在哪里呢？
我们没有对 Nacos Server 做任何配置，那么数据只有两个位置可以存储：
内存 本地数据库
如果我们现在重启刚刚在运行的 Nacos Server，会发现刚才加的 nacos.properties 配置还在，说明不是内存存储的。
这时候我们打开NACOS_PATH/data，会发现里边有个derby-data目录，我们的配置数据现在就存储在这个库中。
Derby 是 Java 编写的数据库，属于 Apache 的一个开源项目
如果将数据源改为我们熟悉的 MySQL 呢？当然可以。
注意：不支持 MySQL 8.0 版本
这里有两个坑：
Nacos Server 的数据源是用 Derby 还是 MySQL 完全是由其运行模式决定的：
standalone 的话仅会使用 Derby，即使在 application.properties 里边配置 MySQL 也照样无视；
cluster 模式会自动使用 MySQL，这时候如果没有 MySQL 的配置，是会报错的。
官方提供的 cluster.conf 示例如下
#it is ip
#example
10.10.109.214
11.16.128.34
11.16.128.36
以上配置结束后，运行 Nacos Server 就能看到效果了。
5 实战1：使用Nacos作为注册中心
实战的工程
实战的工程的目录结构如下：
5.1、如何使用Nacos Client组件
首先引入 Spring Cloud Alibaba 的 BOM
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.0.4.RELEASE</version>
<relativePath/>
</parent>
<properties>
<spring-cloud.version>Finchley.SR2</spring-cloud.version>
<spring-cloud-alibaba.version>0.2.0.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
</properties>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
这里版本号有坑，文档上说和 Spring Boot 2.0.x 版本兼容，但是实测 2.0.6.RELEASE 报错
java.lang.NoClassDefFoundError: org/springframework/core/env/EnvironmentCapable
5.2、演示的模块结构
服务注册中心和服务发现的服务端都是由 Nacos Server 来提供的，我们只需要提供 Service 向其注册就好了。
这里模拟提供两个 service：provider 和 consumer
alibaba
├── service-provider-demo
│ ├── pom.xml
│ └── src
└── sevice-consumer-demo
│ ├── pom.xml
│ └── src
└── pom.xml
5.3、provider 微服务
step1：在 provider 和 consumer 的 pom 添加以下依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
step2：启动类
使用 Spring Cloud 的原生注解 @EnableDiscoveryClient 开启服务注册与发现
package com.crazymaker.cloud.nacos.demo.starter;
import com.crazymaker.springcloud.standard.context.SpringContextUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.core.env.Environment;
import springfox.documentation.swagger2.annotations.EnableSwagger2;
import java.util.List;
@EnableSwagger2
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@Slf4j
public class ServiceProviderApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);
Environment env = applicationContext.getEnvironment();
String port = env.getProperty("server.port");
String path = env.getProperty("server.servlet.context-path");
System.out.println("\n--------------------------------------\n\t" +
"Application is running! Access URLs:\n\t" +
"Local: \t\thttp://localhost:" + port + path+ "/index.html\n\t" +
"swagger-ui: \thttp://localhost:" + port + path + "/swagger-ui.html\n\t" +
"----------------------------------------------------------");
}
}
step3：服务提供者的 Rest 服务接口
service-provider-demo 提供 一个非常简单的 Rest 服务接口以供访问
package com.crazymaker.cloud.nacos.demo.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
@RequestMapping("/echo")
public class EchoController {
//回显服务
@RequestMapping(value = "/{string}", method = RequestMethod.GET)
public String echo(@PathVariable String string) {
return "echo: " + string;
}
}
step4：配置文件
spring:
application:
name: service-provider-demo
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: ${NACOS_SERVER:cdh1:8848}
server:
port: 18080
step5：启动之后，通过swagger UI访问：
5.4、Consumer 微服务演示RPC远程调用
在 NacosConsumerApplication 中集成 RestTemplate 和 Ribbon
@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}
消费者的controller 类
package com.crazymaker.cloud.nacos.demo.consumer.controller;
import com.crazymaker.cloud.nacos.demo.consumer.client.EchoClient;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
@RestController
@RequestMapping("/echo")
@Api(tags = "服务- 消费者")
public class EchoConsumerController {
//注入 @FeignClient 注解配置 所配置的 EchoClient 客户端Feign实例
@Resource
EchoClient echoClient;
//回显服务
@ApiOperation(value = "消费回显服务接口")
@RequestMapping(value = "/{string}", method = RequestMethod.GET)
public String echoRemoteEcho(@PathVariable String string) {
return "provider echo is:" + echoClient.echo(string);
}
}
消费者配置文件
spring:
application:
name: sevice-consumer-demo
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848
server:
port: 18081
通过swagger UI访问消费者：
访问远程的echo API：
5.5、涉及到的演示地址：
服务提供者 service-provider-demo：
http://localhost:18080/provider/swagger-ui.html#/Echo_演示
服务消费者：
http://localhost:18081/consumer/swagger-ui.html#/服务-消费者/echoRemoteEchoUsingGET
注册中心Nacos：
http://cdh1:8848/nacos/index.html#/serviceManagement?dataId=&group=&appName=&namespace=
5.6、Nacos Console
这时候查看 Nacos Console 也能看到已注册的服务列表及其详情
6、实战2：使用Nacos作为配置中心
6.1、基本概念
1. Profile
Java项目一般都会有多个Profile配置，用于区分开发环境，测试环境，准生产环境，生成环境等，每个环境对应一个properties文件（或是yml/yaml文件），然后通过设置 spring.profiles.active 的值来决定使用哪个配置文件。
例子：
spring:
application:
name: sharding-jdbc-provider
jpa:
hibernate:
ddl-auto: none
dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
show-sql: true
profiles:
active: sharding-db-table # 分库分表配置文件
#active: atomiclong-id # 自定义主键的配置文件
#active: replica-query # 读写分离配置文件
Nacos Config的作用就把这些文件的内容都移到一个统一的配置中心，即方便维护又支持实时修改后动态刷新应用。
2. Data ID
当使用Nacos Config后，Profile的配置就存储到Data ID下，即一个Profile对应一个Data ID
Data ID的拼接格式：${prefix} - ${spring.profiles.active} . ${file-extension}
prefix 默认为 spring.application.name 的值，也可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.prefix 来配置 spring.profiles.active 取 spring.profiles.active 的值，即为当前环境对应的 profile file-extension 为配置内容的数据格式，可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.file-extension 来配置
3. Group
Group 默认为 DEFAULT_GROUP，可以通过 spring.cloud.nacos.config.group 来配置，当配置项太多或者有重名时，可以通过分组来方便管理
最后就和原来使用springcloud一样通过@RefreshScope 和@Value注解即可
6.2、通过Nacos的console 去增加配置
这回首先要在nacos中配置相关的配置，打开Nacos配置界面，依次创建2个Data ID
nacos-config-demo-dev.yaml 开发环境的配置 nacos-config-demo-test.yaml 测试环境的配置
1、nacos-config-demo-dev.yaml
内容如下图：
2、nacos-config-demo-sit.yaml
内容如下图：
6.3、使用Nacos Config Client组件
问题2：微服务Provider实例上，如何使用Nacos Config Client组件的有哪些步骤？
1 加载nacos config 的客户端依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
<version>${nacos.version}</version>
</dependency>
启动类
package com.crazymaker.cloud.nacos.demo.consumer.starter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisRepositoriesAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityAutoConfiguration;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.core.env.Environment;
import springfox.documentation.swagger2.annotations.EnableSwagger2;
@EnableSwagger2
@EnableDiscoveryClient
@Slf4j
@SpringBootApplication(
scanBasePackages =
{
"com.crazymaker.cloud.nacos.demo",
"com.crazymaker.springcloud.standard"
},
exclude = {SecurityAutoConfiguration.class,
//排除db的自动配置
DataSourceAutoConfiguration.class,
DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration.class,
HibernateJpaAutoConfiguration.class,
//排除redis的自动配置
RedisAutoConfiguration.class,
RedisRepositoriesAutoConfiguration.class})
//启动Feign
@EnableFeignClients(basePackages =
{"com.crazymaker.cloud.nacos.demo.consumer.client"})
public class ConfigDomeProviderApplication
{
public static void main(String[] args)
{
ConfigurableApplicationContext applicationContext = null;
try
{
applicationContext = SpringApplication.run(ConfigDomeProviderApplication.class, args);
System.out.println("Server startup done.");
} catch (Exception e)
{
log.error("服务启动报错", e);
return;
}
Environment env = applicationContext.getEnvironment();
String port = env.getProperty("server.port");
String path = env.getProperty("server.servlet.context-path");
System.out.println("\n----------------------------------------------------------\n\t" +
"Application is running! Access URLs:\n\t" +
"Local: \t\thttp://localhost:" + port + path + "/index.html\n\t" +
"swagger-ui: \thttp://localhost:" + port + path + "/swagger-ui.html\n\t" +
"----------------------------------------------------------");
}
}
控制类：
package com.crazymaker.cloud.nacos.demo.config.controller;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
@RestController
@RequestMapping("/config")
@Api(tags = "Nacos 配置中心演示")
public class ConfigGetController {
@Value("${foo.bar:empty}")
private String bar;
@Value("${spring.datasource.username:empty}")
private String dbusername;
//获取配置的内容
@ApiOperation(value = "获取配置的内容")
@RequestMapping(value = "/bar", method = RequestMethod.GET)
public String getBar() {
return "bar is :"+bar;
}
//获取配置的内容
@ApiOperation(value = "获取配置的db username")
@RequestMapping(value = "/dbusername", method = RequestMethod.GET)
public String getDbusername() {
return "db username is :"+bar;
}
}
2 bootstrap配置文件
然后是在配置文件(bootstrap.yml)中加入以下的内容：
spring:
application:
name: nacos-config-demo-provider
profiles:
active: dev
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: ${NACOS_SERVER:cdh1:8848}
config:
server-addr: ${NACOS_SERVER:cdh1:8848}
prefix: nacos-config-demo
group: DEFAULT_GROUP
file-extension: yaml
server:
port: 18083
servlet:
context-path: /config
6.4、测试结果
启动程序，通过swagger ui访问：
http://localhost:18083/config/swagger-ui.html#
执行结果如下：
6.4、可以端如何与服务端的配置文件相互对应
config.prefix 来对应主配置文件
使用spring.cloud.nacos.config.ext-config 选项来对应更多的文件
eg：
spring:
application:
name: nacos-config-demo-provider
profiles:
active: dev
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: ${NACOS_SERVER:cdh1:8848}
config:
server-addr: ${NACOS_SERVER:cdh1:8848}
prefix: nacos-config-demo
group: DEFAULT_GROUP
file-extension: yaml
ext-config:
- data-id: crazymaker-db-dev.yml
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true
- data-id: crazymaker-redis-dev.yml
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true
- data-id: crazymaker-common-dev.yml
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true
- data-id: some.properties
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true
启动程序，发现可以获取到其他data-id的配置 ,大家可以自行配置。
7、配置的隔离
在实际的应用中，存在着以下几种环境隔离的要求：
1、开发环境、测试环境、准生产环境和生产环境需要隔离
2、不同项目需要隔离
3、同一项目，不同的模块需要隔离
可以通过三种方式来进行配置隔离：Nacos的服务器、namespace命名空间、group分组，在bootstrap.yml文件中可以通过配置Nacos的server-addr、namespace和group来区分不同的配置信息。
Nacos的服务器 spring.cloud.nacos.config.server-addr Nacos的命名空间 spring.cloud.nacos.config.namespace，注意，这里使用命名空间的ID不是名称 Nacos的分组 spring.cloud.nacos.config.group
8、nacos集群搭建
如果我们要搭建集群的话，那么肯定是不能用内嵌的数据库，不然数据无法共享。所以，集群搭建的时候我们需要将Nacos对接Mysql进行数据存储。
集群模式跟我们平时进行扩容是一样的，可以通过Nginx转发到多个节点，最前面挂一个域名即可，如下图：
IP规划
通常如果我们只是为了体验的话，直接在本地起动3个实例就可以了，没必要真的去搞三台服务器，下面我们就以在本地的方式来搭建集群。将Nacos的解压包复制分成3份，分别是:
nacos nacos1 nacos2
进入nacos的conf目录，编辑application.properties文件，增加数据库配置
# 指定数据源为Mysql
spring.datasource.platform=mysql
# 数据库实例数量
db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://localhost:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=123456
复制代码同样的步骤进入nacos1和nacos2操作一遍，唯一需要修改的就是application.properties文件中的server.port，默认nacos的server.port=8848，
我们在本地启动三个实例，那么端口肯定会冲突，所以其他2个实例的端口我们需要进行修改，比如nacos1修改成8847，nacos2修改成8846。数据库配置信息好了后，我们需要将对应的数据库和表进行初始化，数据库脚本在conf目录下的nacos-mysql.sql中，执行即可。
最后一步需要配置一份集群节点信息，配置文件在conf目录下的cluster.conf.example文件，我们进行重命名成cluster.conf。然后编辑cluster.conf文件，增加3个节点的信息，格式为IP:PORT，三个目录都一致即可。
127.0.0.1:8848
127.0.0.1:8847
127.0.0.1:8846
启动的话直接到bin目录下，执行./startup.sh就可以了，默认就是集群模式，不需要加任何参数。
集群的使用
上面的集群，虽然可用， 但仍不是真正的集群， 我们一般不会这么用。nacos集群的使用一般有4种方式：
http://ip1:port/openAPI 直连ip模式，不同的节点，则需要修改ip才可以使用。 http://VIP:port/openAPI VIP模式高可用，客户端vip即可，VIP下面挂server真实ip，部署比较麻烦，需要部署vip（keepalive）。 http://nacos.com:port/openAPI 域名模式，可读性好，而且换ip方便，在host文件配置本地域名即可。 http://反向代理:port/openAPI 反向代理模式
这里介绍一下反向代理模式。
关于Nginx的安装和配置，本文就不进行讲解了，不会的可以自己去尝试下，反向代理模式 核心配置如下：
upstream nacos_server {
server 127.0.0.1:8848;
server 127.0.0.1:8847;
server 127.0.0.1:8846;
}
server {
listen 8648;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
proxy_pass http://nacos_server;
index index.html index.htm;
}
}
整体来说，nacos的集群搭建方式还是挺简单的，没什么特别要注意的，最好是能通过域名的方式来进行访问，另外数据库这块如果上生产环境，也需要考虑高可用问题，至少也得有个主从。
8648 的nginx 提供的 nacos 服务接口，可以自定义。我们访问
http://localhost:8648/nacos/#/clusterManagement?dataId=&group=&appName=&namespace=&serverId=
，就可以看到：
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