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折腾一个周末,写个Nacos可真不容易
开发 架构
Nacos 是阿里巴巴开源的一款中间件,常用于分布式微服务场景,主要功能包括两大块:服务注册发现、服务配置。

大家好,我是雷小帅!之前一直有读者想了解学习 Nacos,这次学习教程终于来了,相信你看完本文肯定可以入个门,再也不怕听不懂架构师之间的对话啦!

什么是 Nacos

Nacos 是阿里巴巴开源的一款优秀的中间件,在分布式微服务场景下用的非常多。

Nacos 英文全称 Naming and Configuration Service,其中 Na 是 naming 的缩写,注册中心;co为 configuration 的缩写, 配置中心;

不管是配置中心还是注册中心本质都是围着服务(微服务)转的,用官方的话来说:服务在 Nacos 里是一等公民。

Nacos 分为服务端和客户端,这一点不要含糊。

Nacos Server

Nacos Server 使用 Java 语言编写,提供了服务注册发现和服务配置功能;对外提供了 SDK 接入以及HTTP RESTful 开放接口,SDK 接入和 RESTful 接口的功能是一致的。

Nacos Client

Nacos提供了官方的 SDK,遗憾的是只有 Java 版本,官方的 SDK 可以很方便与一些主流的框架进行集成,比如:Spring Cloud、Dubbo 等。

Nacos Client 主要的作用是订阅获取服务实例信息以及配置信息。

数据模型

在 Nacos中最重要的就是服务,为了方便管理还引入了数据模型这个概念,数据模型主要分为命名空间、集群、服务。

数据模型主要作用是给服务分类,方便维护管理。如果觉得抽象,简单举个例子:假如你叫张三,生活在武汉,国籍是中国,在其他城市或者省也有张三这个人。

Nacos 注册中心原理

服务注册成功后,为了向 Nacos Server 报告自己的健康状态,客户端每5秒向 Nacos server发送一次心跳,心跳带上了服务名,服务ip,服务端口等信息。当然 Nacos server 也会向 client 主动发起健康检查,支持tcp/http检查。

如果15秒内无心跳且健康检查失败则会将该实例标记为不健康的状态,如果30秒内健康检查再次失败则会直接剔除实例。

服务消费者订阅成功后,如果服务提供者的实例不健康或者被剔除掉了,Nacos Server 会发送变更通知。

小试牛刀:Nacos 服务注册发现功能体验

对理论知识稍加理解后,我们可以动动小手,把 Nacos真正用起来吧。

搭建运行 Nacos Server

(1)下载 Nacos Server 安装包,启动 Nacos Server

进入 Github Nacos 下载主页:

主页链接:https://github.com/alibaba/nacos/releases

目前最新的稳定版本是 2.0.4,直接下载 zip 包或者 tar.gz包即可,windows 和 Linux 均可运行。

解压完毕,如果是 Linux 系统,执行以下命令,以单实例的方式运行:

sh startup.sh -m standalone

如果是 windows 系统,执行以下命令:

startup.cmd -m standalone

(2)使用 Docker 启动 Nacos Server

如果你电脑上已经装了 Docker,建议你直接使用 Docker 来运行。

先拉取最新镜像:

docker pull nacos/nacos-server

拉取成功后启动实例:

docker run --name nacos-demo -e MODE=standalone -p 8848:8848 -p 9848:9848 -d nacos/nacos-server

这里有坑需要注意下,8848 是 Nacos Server 的主端口需要暴露出来,如果你安装的是 Nacos 2.0 版本还需要将 9848 端口暴露出来,这里我含泪调试了一下午才知道的,哭晕……

为什么需要 9848 端口呢?因为 Nacos 2.0 版本之后默认将这个端口作为 grpc 的通信端口,官方提供的 Client SDK使用 grpc 来与 Nacos Server 进行通信,包括服务实例注册、心跳检查等功能。

这里需要说明下:grpc 的端口 = 主端口 + 偏移量1000,假如你的主端口是 8848,加上偏移量就是 9848。

熟悉 Nacos Server 控制台界面

Nacos Server 运行成功后我们可以打开后台管理界面,查看其运行状态和管理信息。

本地访问地址:http://127.0.0.1:8848/nacos。

第一次打开默认进入后台登录界面,默认用户名和密码都是:nacos。

登录成功后可以看到左侧的菜单栏,主要功能有:配置管理、服务管理、权限管理、命名空间、集群管理。

(1)服务管理

Nacos 的主要功能分为两块:配置管理和服务管理,这次主要展开讲解服务管理。

展开菜单后,有服务列表和订阅者列表两块,服务列表会显示所有注册到 Nacos Server 的服务,包括实例数、实例健康状态等信息。

订阅者列表会显示某个服务下有哪些客户端订阅了,以及包括客户端的版本信息等。

(2)权限控制

权限控制主要的作用是维护管理后台系统的用户角色和权限,一般的系统都有这个功能,这里不再赘述了。

(3)命名空间

命名空间比较好理解,比如同样一个服务ServiceA可能会在研发环境、集成测试环境、生产环境各自部署一套,那如何区分它们呢?命名空间可以起这个作用,在下图中,我新建了好几个命名空间,用于将服务的注册订阅信息在逻辑上隔离开来。

(4)集群管理

Nacos Server可以是集群部署的也可以是单机部署,在实际生产环境中为了防止单点故障我们肯定不可能部署一个节点,为了方便测试演示,我在本地只启动了一个节点,下图中可以看到这个节点的ip、状态等信息。

学习使用 Nacos Client SDK

目前官网只推出了 Java 版的 SDK,其他语言版本暂时靠社区自行贡献。

我们拿 Java 版本 SDK 为例进行说明。

新建一个 Java Maven 工程,引入nacos-client 依赖:

<dependency>
<groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
<artifactId>nacos-client</artifactId>
<version>2.0.3</version>
</dependency>

上面讲过 Nacos 主要分为两块大的功能:配置中心、注册中心,为了方便使用,Nacos-client 提供了三个工厂类:NacosFactory、ConfigFactory、NamingFactory,使用这些工厂类很容易生成对应实例对象。

NacosFactory 包含了 ConfigFactory 和 NamingFactory的所有功能,如果你想创建一个注册中心功能的实例,你可以使用:

NacosFactory.createNamingService() 或者使用 NamingFactory.createNamingFactory()。

使用 Nacos Client 注册实例

Nacos Client SDK 代码非常简单,基本一看就能学会怎么用,下面直接贴代码,可以运行的那种代码。

import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import com.alibaba.nacos.api.naming.NamingFactory;
import com.alibaba.nacos.api.naming.NamingService;

/**
* 模拟服务提供者注册服务实例
*/
public class App {
public static void main(String[] args) throws NacosException {
// 使用工厂类创建注册中心对象,构造参数为 Nacos Server 的 ip 地址,连接 Nacos 服务器
NamingService naming = NamingFactory.createNamingService("127.0.0.1:8848");
// 打印 Nacos Server 的运行状态
System.out.println("server status: " + naming.getServerStatus());
// 模拟注册当前服务实例,传入参数:服务名、ip 地址、端口
naming.registerInstance("com.leixiaoshuai.rpc.provider", "11.11.11.11", 8888);

// 模拟当前进程不退出
while (true) {
}
}
}

看完 demo 之后有没有同学比较好奇,Nacos Client 是通过什么协议与 Nacos Server通信的?简单看下源码就可以得到答案:Google grpc。

这里需要特别说明一下:在 Nacos 1.x 时代是使用 HTTP RESTful 接口与Nacos Server交互的,后面 2.x 时候为了提升效率改成了 grpc。

使用 Nacos Client 消费实例

假如服务 A 需要调用服务 B 的接口,首先得知道服务 B 实例的 ip 和端口,在这个场景下服务 A 就是服务消费者了,通过简单的代码很容易获取到服务实例信息,为了方便感知服务实例变化,Nacos 还提供了事件通知能力。

import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import com.alibaba.nacos.api.naming.NamingFactory;
import com.alibaba.nacos.api.naming.NamingService;
import com.alibaba.nacos.api.naming.listener.Event;
import com.alibaba.nacos.api.naming.listener.EventListener;
import com.alibaba.nacos.api.naming.listener.NamingEvent;

/**
* 模拟服务消费者订阅服务实例
*/
public class App {
public static void main(String[] args) throws NacosException {
// 使用工厂类创建注册中心对象,构造参数为 Nacos Server 的 ip 地址,连接 Nacos 服务器
NamingService naming = NamingFactory.createNamingService("127.0.0.1:8848");
// 打印 Nacos Server 的运行状态
System.out.printf("server status: %s", naming.getServerStatus());
// 获取指定服务所有的实例列表
System.out.println(naming.getAllInstances("com.leixiaoshuai.rpc.provider"));
// 订阅指定服务,并注册回调接口
naming.subscribe("com.leixiaoshuai.rpc.provider", new EventListener() {
@Override
public void onEvent(Event event) {
// 服务实例有变动就自动收到通知
System.out.println("~~event start");
System.out.println(((NamingEvent) event).getServiceName());
System.out.println(((NamingEvent) event).getInstances());
System.out.println("~~event end");
}
});

// 模拟当前进程不退出
while (true) {}
}
}

小结

Nacos 是阿里巴巴开源的一款中间件,常用于分布式微服务场景,主要功能包括两大块:服务注册发现、服务配置。

Nacos 分为 server 和 client,可以在官网下载安装包在本地运行,运行成功后通过后台管理界面对 Nacos Server 进行管理和维护;

Client 端的接入方式有 SDK 和 HTTP RESTful 两种方式,功能都是一样的。

责任编辑:武晓燕 来源: 爱笑的架构师
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