實(shí)戰(zhàn)：Nacos配置中心的Pull原理，附源碼
大家好，我是哪吒。
在單體服務(wù)時(shí)代，關(guān)于配置信息，管理一套配置文件即可。
而拆分成微服務(wù)之后，每一個(gè)系統(tǒng)都會(huì)有自己的配置，并且都各不相同，有些配置還需要?jiǎng)討B(tài)改變，以達(dá)到動(dòng)態(tài)降級(jí)、切流量、擴(kuò)縮容等目的。
一、本地配置
在Spring Boot開發(fā)中，可以把配置項(xiàng)放到config文件中，把配置當(dāng)代碼使用。比如：
public class AppConfig {
public static final String static_SUCCESS_CODE = "0000";
public static final String static_ERROR_CODE = "0001";
}也可以通過@Value加載yaml配置文件中的配置。
@Component
public class HttpConfig {
// 核心線程數(shù)
public static String config_CORE_POOL_SIZE;
@Value("${async.corePoolSize}")
public void setSaveUrl(String corePoolSize) {
HttpConfig.config_CORE_POOL_SIZE = corePoolSize;
}
}無論是將配置定義在代碼中，還是將配置寫在yaml配置文件中，都相當(dāng)于把配置存在應(yīng)用程序的本地。
如果想修改配置，就需要將在Linux服務(wù)器中部署的程序停止，然后手動(dòng)修改其配置，再進(jìn)行重啟。
如果修改的配置項(xiàng)較多，這也是一項(xiàng)容易出錯(cuò)，而且繁瑣的事情，長(zhǎng)期運(yùn)維的小伙伴應(yīng)該深有體會(huì)。
當(dāng)時(shí)，我就在想，作為世界上使用人數(shù)最多的語言，更新一個(gè)配置，需要這么復(fù)雜嗎？
答案肯定不是的。
二、配置中心
配置中心（Configuration Center）通常用于集中管理應(yīng)用程序的配置信息。這些配置信息可以包括數(shù)據(jù)庫連接信息、外部服務(wù)地址、日志級(jí)別、超時(shí)設(shè)置等。配置中心可以提高應(yīng)用部署的靈活性和可維護(hù)性。
程序啟動(dòng)時(shí)，可以自動(dòng)從配置中心拉取所需要的配置項(xiàng)，配置中心中配置有所改變時(shí)，同樣可以自動(dòng)從配置中心拉取最新的配置信息，服務(wù)不需要重新發(fā)布。
1、以Nacos為例：
- 配置中心的信息一般都是放在bootstrap.yml 中。
- 初始化的時(shí)候，Bootstrap Context負(fù)責(zé)從外部源加載配置屬性并解析配置。
- Bootstrap屬性有高優(yōu)先級(jí)，默認(rèn)情況下，它們不會(huì)被本地配置覆蓋。
- 然后再讀取application.yml中的配置，進(jìn)行配置合并，完成項(xiàng)目的啟動(dòng)。
項(xiàng)目的核心配置，需要熱更新的配置才有放到nacos管理的必要。基本不會(huì)變更的一些配置還是保存在微服務(wù)本地比較好。
2、Pull模式
Nacos采用的是Pull模式獲取服務(wù)端數(shù)據(jù)，客戶端采用長(zhǎng)輪詢的方式定時(shí)的發(fā)起Pull請(qǐng)求，去檢查服務(wù)端配置信息是否發(fā)生了變化。
- 客戶端發(fā)起長(zhǎng)輪詢請(qǐng)求，監(jiān)聽變更的dataId+group。
- 服務(wù)端收到客戶端的請(qǐng)求，這時(shí)會(huì)掛起客戶端的請(qǐng)求。
- 如果在服務(wù)端設(shè)計(jì)的29.5s之內(nèi)都沒有發(fā)生變更，觸發(fā)自動(dòng)檢查機(jī)制，此時(shí)不管是否有變化，服務(wù)端都會(huì)返回響應(yīng)到客戶端
- 如果在29.5s之內(nèi)配置項(xiàng)發(fā)生了變更，則會(huì)觸發(fā)一個(gè)事件機(jī)制，將變更的數(shù)據(jù)推送的客戶端。
3、也可以通過Nacos實(shí)現(xiàn)注冊(cè)中心
這種是最簡(jiǎn)單的Nacos注冊(cè)中心，有若干個(gè)服務(wù)，都注冊(cè)到Nacos注冊(cè)中心，調(diào)用之前，先到Nacos獲取對(duì)應(yīng)接口，然后進(jìn)行實(shí)際的調(diào)用。
服務(wù)1和服務(wù)2和Nacos之間維護(hù)一個(gè)心跳關(guān)系，每5秒跳一次，頻率不能太快或者太慢，否者會(huì)嗝屁的。
- 如果Nacos在5秒內(nèi)沒有收到心跳，則表示服務(wù)掛了，Nacos會(huì)下線此服務(wù)。
- 對(duì)于超過15秒沒有收到客戶端心跳的服務(wù)實(shí)例，會(huì)將它的healthy屬性置為false，客戶端無法調(diào)用healthy為false的服務(wù)。
- 如果超過30秒沒有收到心跳，Nacos會(huì)直接將此服務(wù)剔除。
也可以通過服務(wù)端主動(dòng)注銷的方式，停止注冊(cè)。
服務(wù)1調(diào)用服務(wù)2時(shí)，服務(wù)1會(huì)通過定時(shí)任務(wù)到Nacos中獲取在線的服務(wù)，保證所調(diào)用的服務(wù)一直都是健康在線的狀態(tài)。
獲取到之后，用緩存將其保存起來，然后通過負(fù)載均衡器調(diào)用服務(wù)2，此時(shí)，將不再使用服務(wù)端的負(fù)載均衡Nginx了。
三、配置中心提供了哪些功能
- 配置項(xiàng)管理：支持添加、發(fā)布、修改配置項(xiàng)以及配置項(xiàng)的分組，可以實(shí)現(xiàn)版本管理，支持熱發(fā)布、灰度發(fā)布、環(huán)境隔離，提供API接口與可視化操作頁面。
- 權(quán)限控制：配置項(xiàng)訪問控制，讀權(quán)限和寫權(quán)限。
- 操作審計(jì)：支持記錄用戶的操作行為。
- 配置變更：當(dāng)有新的配置項(xiàng)或是現(xiàn)有的配置項(xiàng)發(fā)生變動(dòng)時(shí)，配置中心能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控并做出相應(yīng)的處理。
- 配置推送：通過訂閱/發(fā)布的模式，將配置信息推送給各個(gè)服務(wù)的消費(fèi)者。
- 歷史版本管理：保存所有的配置歷史版本，并提供查詢和對(duì)比的功能，可以輕松的回滾到任何一個(gè)版本。
- 灰度發(fā)布：通過配置中心可以實(shí)現(xiàn)在部分環(huán)境中先發(fā)布新的配置項(xiàng)，觀察一段時(shí)間沒有問題后再推送給其他所有的環(huán)境。
- 配置變更審計(jì)：記錄每次配置的修改記錄，方便追蹤和管理。
這些功能可以幫助降低分布式系統(tǒng)中管理配置信息的成本，降低因錯(cuò)誤的配置信息變更帶來可用性下降甚至發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。
四、如何操作配置中心
1、配置注冊(cè)
配置中心的配置注冊(cè)通常包括以下步驟：
- 服務(wù)提供者在啟動(dòng)時(shí)，將自己的配置信息注冊(cè)到配置中心。這些信息可能包括服務(wù)的IP地址、端口號(hào)、數(shù)據(jù)庫連接信息等。
- 配置中心接收并存儲(chǔ)這些配置信息。一般來說，配置中心會(huì)提供一個(gè)統(tǒng)一的接口或者界面，讓服務(wù)提供者能夠方便地進(jìn)行注冊(cè)。
- 服務(wù)消費(fèi)者在需要使用某個(gè)服務(wù)時(shí)，會(huì)從配置中心獲取相應(yīng)的配置信息。這樣，即使服務(wù)提供者的地址等信息發(fā)生變化，服務(wù)消費(fèi)者也能通過配置中心獲取到最新的配置信息，而無需手動(dòng)修改。
通過這種方式，配置中心實(shí)現(xiàn)了配置的統(tǒng)一管理和動(dòng)態(tài)更新。服務(wù)提供者和消費(fèi)者都可以通過配置中心來進(jìn)行配置的注冊(cè)和獲取，大大提高了配置的靈活性和便利性。同時(shí)，也減少了因?yàn)槭謩?dòng)配置錯(cuò)誤而導(dǎo)致的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。
要通過Java代碼實(shí)現(xiàn)配置注冊(cè)到配置中心，你可以遵循以下步驟。這里繼續(xù)提供一個(gè)通用的示例代碼，以展示基本的流程和步驟。請(qǐng)注意，實(shí)際的代碼可能會(huì)因所使用的具體配置中心而有所不同。
import com.configcenter.sdk.ConfigCenterClient;
import com.configcenter.sdk.exception.ConfigCenterException;
import com.configcenter.sdk.model.Configuration;
public class ConfigurationRegistration {
public static void main(String[] args) {
// 配置中心的服務(wù)器URL和認(rèn)證令牌
String serverUrl = "configcenter_server_url";
String authToken = "your_auth_token";
// 創(chuàng)建配置對(duì)象
Configuration configuration = new Configuration();
configuration.setId("your_configuration_id");
configuration.setKey("your_configuration_key");
configuration.setValue("your_configuration_value");
// 可選：設(shè)置其他配置項(xiàng)屬性，如描述、標(biāo)簽等
try {
// 初始化配置中心的客戶端
ConfigCenterClient client = ConfigCenterClient.init(serverUrl, authToken);
// 調(diào)用配置中心的注冊(cè)API
boolean success = client.registerConfiguration(configuration);
if (success) {
System.out.println("配置注冊(cè)成功");
} else {
System.out.println("配置注冊(cè)失敗");
}
} catch (ConfigCenterException e) {
System.out.println("配置注冊(cè)出現(xiàn)異常: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}在這個(gè)示例中：
- 我們首先創(chuàng)建了一個(gè)Configuration對(duì)象，設(shè)置了配置項(xiàng)的ID、鍵（key）和值（value）。你可以根據(jù)需要設(shè)置其他屬性，如描述、標(biāo)簽等。
- 然后，我們初始化配置中心的客戶端，并調(diào)用client.registerConfiguration()方法來執(zhí)行配置注冊(cè)操作，傳入創(chuàng)建好的Configuration對(duì)象。
- 該方法將返回一個(gè)布爾值，表示注冊(cè)是否成功，我們根據(jù)返回結(jié)果打印相應(yīng)的消息。
- 如果發(fā)生異常，我們進(jìn)行異常處理并打印異常信息。
2、配置反注冊(cè)
配置中心的配置反注冊(cè)是指從配置中心中移除或注銷某個(gè)配置項(xiàng)的過程。當(dāng)某個(gè)服務(wù)或應(yīng)用不再需要使用某個(gè)配置項(xiàng)時(shí)，可以進(jìn)行配置反注冊(cè)操作。這個(gè)操作通常通過配置中心提供的接口來完成，它會(huì)將指定的配置項(xiàng)從配置中心中刪除或標(biāo)記為注銷狀態(tài)。
配置反注冊(cè)可以是手動(dòng)觸發(fā)的，也可以是自動(dòng)觸發(fā)的。
- 在手動(dòng)觸發(fā)方式下，管理員或開發(fā)者可以通過調(diào)用配置中心提供的反注冊(cè)接口，指定需要反注冊(cè)的配置項(xiàng)。
- 自動(dòng)觸發(fā)方式下，通常會(huì)在服務(wù)或應(yīng)用停止時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)配置反注冊(cè)操作。
配置反注冊(cè)是配置中心的一個(gè)重要功能，它可以幫助管理員或開發(fā)者更好地管理配置項(xiàng)的生命周期，確保配置中心中的數(shù)據(jù)與實(shí)際應(yīng)用需求保持一致。同時(shí)，通過反注冊(cè)不再需要的配置項(xiàng)，也可以減少配置中心的存儲(chǔ)空間和資源消耗。
要通過Java代碼實(shí)現(xiàn)配置反注冊(cè)，你需要使用配置中心提供的Java SDK或API。以下是一個(gè)示例代碼，展示了如何使用Java來實(shí)現(xiàn)配置反注冊(cè)。
import com.configcenter.sdk.ConfigCenterClient;
import com.configcenter.sdk.exception.ConfigCenterException;
public class ConfigurationDeregistration {
public static void main(String[] args) {
// 配置中心的服務(wù)器URL和認(rèn)證令牌
String serverUrl = "configcenter_server_url";
String authToken = "your_auth_token";
// 初始化配置中心的客戶端
ConfigCenterClient client = ConfigCenterClient.init(serverUrl, authToken);
// 配置項(xiàng)的ID
String configurationId = "your_configuration_id";
try {
// 調(diào)用配置中心的反注冊(cè)API
boolean success = client.deregisterConfiguration(configurationId);
if (success) {
System.out.println("配置反注冊(cè)成功");
} else {
System.out.println("配置反注冊(cè)失敗");
}
} catch (ConfigCenterException e) {
System.out.println("配置反注冊(cè)出現(xiàn)異常: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}在這個(gè)示例中:
- 我們首先通過ConfigCenterClient.init()初始化配置中心的客戶端，傳入服務(wù)器URL和認(rèn)證令牌。
- 然后，我們調(diào)用client.deregisterConfiguration()方法來執(zhí)行配置反注冊(cè)操作，傳入配置項(xiàng)的ID。
- 該方法將返回一個(gè)布爾值，指示反注冊(cè)是否成功。
- 根據(jù)返回結(jié)果，我們打印相應(yīng)的消息。
- 如果發(fā)生異常，我們捕獲并打印異常信息。
3、配置查看
通過配置中心的用戶界面和API接口，你可以方便地查看和管理配置項(xiàng)。
import com.configcenter.sdk.ConfigCenterClient;
import com.configcenter.sdk.exception.ConfigCenterException;
import com.configcenter.sdk.model.Configuration;
public class ConfigurationViewer {
public static void main(String[] args) {
// 配置中心的服務(wù)器URL和認(rèn)證令牌
String serverUrl = "configcenter_server_url";
String authToken = "your_auth_token";
// 配置項(xiàng)的ID或鍵（key）
String configurationId = "your_configuration_id";
// 或者使用配置項(xiàng)的鍵（key）來獲取配置項(xiàng)，根據(jù)配置中心API的要求而定
// String configurationKey = "your_configuration_key";
try {
// 初始化配置中心的客戶端
ConfigCenterClient client = ConfigCenterClient.init(serverUrl, authToken);
// 調(diào)用配置中心的API接口獲取配置項(xiàng)
Configuration configuration = client.getConfiguration(configurationId);
// 或者使用配置項(xiàng)的鍵（key）來獲取：
// Configuration configuration = client.getConfigurationByKey(configurationKey);
// 輸出配置項(xiàng)的信息
if (configuration != null) {
System.out.println("配置項(xiàng)ID: " + configuration.getId());
System.out.println("配置項(xiàng)鍵（key）: " + configuration.getKey());
System.out.println("配置項(xiàng)值（value）: " + configuration.getValue());
// 輸出其他配置項(xiàng)屬性，如描述、標(biāo)簽等
} else {
System.out.println("未找到配置項(xiàng)");
}
} catch (ConfigCenterException e) {
System.out.println("查看配置項(xiàng)出現(xiàn)異常: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}在上面的示例代碼中：
- 我們首先初始化配置中心的客戶端。
- 然后調(diào)用相應(yīng)的API接口來獲取配置項(xiàng)。
- 在獲取到配置項(xiàng)后，我們可以輸出配置項(xiàng)的各種屬性，如ID、鍵（key）、值（value）等。
- 如果發(fā)生異常，我們進(jìn)行異常處理并打印相應(yīng)的異常信息。
4、配置變更訂閱
配置中心通常支持配置變更訂閱功能，允許應(yīng)用程序或其他服務(wù)訂閱配置項(xiàng)的變更通知。當(dāng)配置項(xiàng)發(fā)生變化時(shí)，配置中心會(huì)向訂閱者發(fā)送通知，以便訂閱者能夠及時(shí)獲取最新的配置項(xiàng)。
要通過Java代碼實(shí)現(xiàn)配置變更訂閱，你可以按照以下步驟進(jìn)行操作：
- 首先，確保你已經(jīng)初始化了配置中心的客戶端，如上述示例代碼所示。
- 創(chuàng)建一個(gè)訂閱者（listener）類，實(shí)現(xiàn)配置中心提供的訂閱接口。這個(gè)類將負(fù)責(zé)處理配置項(xiàng)的變更通知。
- 在訂閱者類中，實(shí)現(xiàn)接口中定義的方法，以處理配置項(xiàng)的變更事件。該方法通常會(huì)在配置項(xiàng)發(fā)生變化時(shí)被調(diào)用，并且會(huì)接收包含變更信息的參數(shù)。
- 在你的應(yīng)用程序或服務(wù)中，創(chuàng)建一個(gè)訂閱請(qǐng)求（subscription request）對(duì)象，指定你希望訂閱的配置項(xiàng)或配置項(xiàng)的過濾條件。
- 使用配置中心的客戶端對(duì)象，調(diào)用訂閱方法，將訂閱請(qǐng)求對(duì)象和訂閱者對(duì)象作為參數(shù)傳遞給該方法。這將向配置中心注冊(cè)你的訂閱請(qǐng)求，并指定訂閱者類來處理變更通知。
- 一旦注冊(cè)成功，當(dāng)配置項(xiàng)發(fā)生變更時(shí)，配置中心將調(diào)用訂閱者類中的方法，將變更信息傳遞給訂閱者。你可以在這個(gè)方法中編寫邏輯來處理配置項(xiàng)的變更，如更新本地緩存、重新加載配置等。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼，展示如何實(shí)現(xiàn)配置變更訂閱：
import com.configcenter.sdk.ConfigCenterClient;
import com.configcenter.sdk.exception.ConfigCenterException;
import com.configcenter.sdk.listener.ConfigurationChangeListener;
import com.configcenter.sdk.model.Configuration;
public class ConfigurationSubscriber {
public static void main(String[] args) {
// 初始化配置中心的客戶端（省略代碼）
// 創(chuàng)建訂閱者類
ConfigurationChangeListener listener = new ConfigurationChangeListener() {
@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration configuration) {
// 處理配置項(xiàng)變更事件
System.out.println("配置項(xiàng)發(fā)生變化: " + configuration.getKey() + " = " + configuration.getValue());
// 在這里可以更新本地緩存、重新加載配置等
}
};
try {
// 創(chuàng)建訂閱請(qǐng)求對(duì)象（根據(jù)配置中心API的要求而定）
// 指定你希望訂閱的配置項(xiàng)過濾條件，如配置項(xiàng)的鍵（key）或其他屬性
// 調(diào)用配置中心的訂閱方法
ConfigCenterClient client = ConfigCenterClient.init(serverUrl, authToken);
client.subscribeToConfigurationChanges(filter, listener);
} catch (ConfigCenterException e) {
System.out.println("配置變更訂閱出現(xiàn)異常: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}五、主流的微服務(wù)注冊(cè)中心有哪些，如何選擇？
1、在選擇微服務(wù)注冊(cè)中心時(shí)，可以考慮以下因素：
- 功能和特性：不同的注冊(cè)中心可能具有不同的功能和特性，需要根據(jù)自己的需求來選擇。例如，一些注冊(cè)中心可能更側(cè)重于服務(wù)發(fā)現(xiàn)，而另一些可能提供更全面的配置管理功能。
- 性能和穩(wěn)定性：注冊(cè)中心作為微服務(wù)架構(gòu)的核心組件，其性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。需要對(duì)候選的注冊(cè)中心進(jìn)行性能測(cè)試和穩(wěn)定性評(píng)估，確保它們能夠滿足你的業(yè)務(wù)需求。
- 易用性和開發(fā)體驗(yàn)：注冊(cè)中心的易用性和開發(fā)體驗(yàn)也是選擇的重要因素。選擇一個(gè)提供良好開發(fā)文檔、客戶端庫和工具的注冊(cè)中心，可以使開發(fā)過程更加順暢高效。
- 社區(qū)支持和生態(tài)系統(tǒng)：一個(gè)活躍和健康的社區(qū)可以為注冊(cè)中心提供持續(xù)的支持和改進(jìn)。同時(shí)，一個(gè)豐富的生態(tài)系統(tǒng)可以提供更多的集成選項(xiàng)和解決方案。因此，需要評(píng)估候選注冊(cè)中心的社區(qū)活躍度和生態(tài)系統(tǒng)成熟度。
- 安全性和合規(guī)性：安全性和合規(guī)性對(duì)于任何系統(tǒng)都至關(guān)重要。需要確保所選的注冊(cè)中心能夠提供足夠的安全保障，并滿足你的合規(guī)性要求。
最終，選擇微服務(wù)注冊(cè)中心是一個(gè)權(quán)衡的過程，需要根據(jù)自己的實(shí)際需求、技術(shù)棧、團(tuán)隊(duì)熟悉度等因素進(jìn)行綜合考慮。
2、主流注冊(cè)中心
在Eureka、Consul、Zookeeper和Nacos這幾個(gè)微服務(wù)注冊(cè)中心中，選擇最適合的一個(gè)取決于你的具體需求和環(huán)境。
（1）Eureka
- 是Netflix開發(fā)的服務(wù)注冊(cè)中心，與Spring Cloud集成良好。
- 保證了高可用性和最終一致性，服務(wù)注冊(cè)相對(duì)較快。
- 在數(shù)據(jù)不一致時(shí)，每個(gè)Eureka節(jié)點(diǎn)仍能正常對(duì)外提供服務(wù)，保證了可用性。
（2）Consul
- 使用Go語言編寫，具有較好的跨平臺(tái)性。
- 提供了豐富的功能和強(qiáng)大的一致性保證。
- 支持多數(shù)據(jù)中心和分布式部署，適合大規(guī)模環(huán)境。
（3）Zookeeper
- 最初是一個(gè)分布式協(xié)調(diào)服務(wù)，后來被用于服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)。
- 提供了強(qiáng)一致性和高可用性，但相對(duì)較復(fù)雜，需要自行實(shí)現(xiàn)一些服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能。
（4）Nacos
- 是阿里巴巴開源的項(xiàng)目，支持基于DNS和基于RPC的服務(wù)發(fā)現(xiàn)。
- 除了服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)，還支持動(dòng)態(tài)配置服務(wù)。
- 在Spring Cloud中使用較為簡(jiǎn)單，只需簡(jiǎn)單的配置即可完成服務(wù)的注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)。
3、如何選擇？
- 如果你使用Spring Cloud作為微服務(wù)框架，Eureka可能是一個(gè)自然的選擇，因?yàn)樗cSpring Cloud集成良好。
- 如果你需要強(qiáng)大的跨平臺(tái)支持和一致性保證，Consul是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
- 如果你已經(jīng)在使用Zookeeper或其他Apache項(xiàng)目，并且希望在同一生態(tài)系統(tǒng)中解決服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)問題，那么Zookeeper可能適合你。
- 如果你在尋找一個(gè)簡(jiǎn)單且與阿里巴巴技術(shù)棧集成的解決方案，Nacos是一個(gè)值得考慮的選項(xiàng)。
最終的選擇應(yīng)基于你的技術(shù)需求、團(tuán)隊(duì)熟悉度和業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
