第三章 Nacos Discovery–服务治理

第三章 Nacos Discovery–服务治理

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主要介绍了什么是服务治理,什么是nacos,以及nacos实战包括环境搭建,实现服务调用的负载均衡等相关。


先来思考一个问题

通过上一章的操作,我们已经可以实现微服务之间的调用。但是我们把服务提供者的网络地址(ip,端口)等硬编码到了代码中,这种做法存在许多问题:

一旦服务提供者地址变化,就需要手工修改代码

一旦是多个服务提供者,无法实现负载均衡功能

一旦服务变得越来越多,人工维护调用关系困难

那么应该怎么解决呢, 这时候就需要通过注册中心动态的实现服务治理。

什么是服务治理

服务治理是微服务架构中最核心最基本的模块。用于实现各个微服务的自动化注册与发现。

服务注册: 在服务治理框架中,都会构建一个注册中心,每个服务单元向注册中心登记自己提供服务的详细信息。并在注册中心形成一张服务的清单,服务注册中心需要以心跳的方式去监测清单中的服务是否可用,如果不可用,需要在服务清单中剔除不可用的服务。

**服务发现:**服务调用方向服务注册中心咨询服务,并获取所有服务的实例清单,实现对具体服务实例的访问。

通过上面的调用图会发现,除了微服务,还有一个组件是服务注册中心,它是微服务架构非常重要的一个组件,在微服务架构里主要起到了协调者的一个作用。注册中心一般包含如下几个功能:

1. 服务发现:

**服务注册:**保存服务提供者和服务调用者的信息

**服务订阅:**服务调用者订阅服务提供者的信息,注册中心向订阅者推送提供者的信息

2. 服务配置:

配置订阅: 服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置

配置下发: 主动将配置推送给服务提供者和服务调用者

3. 服务健康检测

检测服务提供者的健康情况,如果发现异常,执行服务剔除

常见的注册中心

Zookeeper

zookeeper 是一个分布式服务框架,是Apache Hadoop 的一个子项目,它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题,如:统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。

Eureka

Eureka是Springcloud Netflix中的重要组件,主要作用就是做服务注册和发现。但是现在已经闭源

Consul

Consul是基于GO语言开发的开源工具,主要面向分布式,服务化的系统提供服务注册、服务发现和配置管理的功能。Consul的功能都很实用,其中包括:服务注册/发现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心和分布式一致性保证等特性。Consul本身只是一个二进制的可执行文件,所以安装和部署都非常简单,只需要从官网下载后,在执行对应的启动脚本即可。

Nacos

Nacos是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。它是 Spring Cloud Alibaba 组件之一,负责服务注册发现和服务配置,可以这样认为nacos=eureka+config。

3.2 nacos简介

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。

从上面的介绍就可以看出,nacos的作用就是一个注册中心,用来管理注册上来的各个微服务。

3.3 nacos实战入门

接下来,我们就在现有的环境中加入nacos,并将我们的两个微服务注册上去。

3.3.1 搭建nacos环境

第1步: 安装nacos

下载地址: https://github.com/alibaba/nacos/releases
下载zip格式的安装包,然后进行解压缩操作

第2步: 启动nacos

#切换目录
cd nacos/bin
#命令启动
startup.cmd -m standalone

第3步: 访问nacos

打开浏览器输入http://localhost:8848/nacos,即可访问服务, 默认密码是nacos/nacos

3.3.2 将商品微服务注册到nacos

接下来开始修改shop-product 模块的代码, 将其注册到nacos服务上

1 在pom.xml中添加nacos的依赖

<!–nacos客户端–>
<dependency>
<groupId> com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId> spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

2 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ProductApplication

3 在 application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848

4 启动服务, 观察nacos的控制面板中是否有注册上来的商品微服务

3.3.3 将订单微服务注册到nacos

接下来开始修改shop_order模块的代码, 将其注册到nacos服务上

1. 在pom.xml中添加nacos的依赖

<!–nacos客户端–>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId> spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery </artifactId>
</dependency>

2. 在主类上添加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class OrderApplication

3. 在 application.yml中添加nacos服务的地址

spring:
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848

4 修改OrderController, 实现微服务调用

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
@Autowired
private OrderService orderService;
@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;
//准备买1件商品
@GetMapping(“/order/prod/{pid}”)
public Order order (@PathVariable(“pid”) Integer pid) {
log.info(“>>客户下单,这时候要调用商品微服务查询商品信息”);
//从nacos中获取服务地址
ServiceInstance serviceInstance =
discoveryClient.getInstances (“service-product”).get(0);
String url = serviceInstance.getHost() + “:” +
serviceInstance.getPort();
log.info (“>>从nacos中获取到的微服务地址为:” + url);
//通过restTemplate调用商品微服务
Product product = restTemplate.getForObject(
“http://” + url + “/product/” + pid, Product.class);
log.info(“>>商品信息,查询结果:” + JSON.toJSONString(product));

Order order = new Order();
order.setUid(1);
order.setUsername(“测试用户”);
order.setPid(product.getPid());
order.setPname (product.getPname());
order.setPprice(product.getPprice());
order.setNumber(1);
orderService.save(order);
return order;

}
}

DiscoveryClient是专门负责服务注册和发现的,我们可以通过它获取到注册到注册中心的所有服务

5 启动服务, 观察nacos的控制面板中是否有注册上来的订单微服务,然后通过访问消费者服务验证调用是否成功

3.4 实现服务调用的负载均衡

3.4.1 什么是负载均衡

通俗的讲, 负载均衡就是将负载(工作任务,访问请求)进行分摊到多个操作单元(服务器,组件)上进行执行。

根据负载均衡发生位置的不同,一般分为服务端负载均衡和客户端负载均衡。

服务端负载均衡指的是发生在服务提供者一方,比如常见的nginx负载均衡

而客户端负载均衡指的是发生在服务请求的一方,也就是在发送请求之前已经选好了由哪个实例处理请求。

我们在微服务调用关系中一般会选择客户端负载均衡,也就是在服务调用的一方来决定服务由哪个提供者执行。

3.4.2 自定义实现负载均衡

1 通过idea再启动一个shop-product 微服务,设置其端口为8082

2 通过nacos查看微服务的启动情况

3 修改shop-order 的代码,实现负载均衡

@RestController
@Slf4j
public class OrderController { @Autowired
private RestTemplate restTemplate;
@Autowired
private OrderService orderService;
@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient; //准备买1件商品
@GetMapping(“/order/prod/{pid}”)
public Order order (@PathVariable(“pid”) Integer pid){
log.info(“>>客户下单,这时候要调用商品微服务查询商品信息”);
//从nacos中获取服务地址
//自定义规则实现随机挑选服务
List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances (“serviceproduct”);
int index = new Random().nextInt (instances.size());
ServiceInstance serviceInstance = instances.get(index);
String url = serviceInstance.getHost() + “:” +
serviceInstance.getPort();
log.info(“>>从nacos中获取到的微服务地址为:” + url);
//通过restTemplate调用商品微服务
Product product = restTemplate.getForObject (“http://” + url +
“/product/” + pid, Product.class);
log.info(“>>商品信息,查询结果:” + JSON.toJSONString(product));
Order order = new Order();
order.setUid(1);
order.setUsername(“测试用户”);
order.setPid(product.getPid());
order.setPname(product.getPname());
order.setPprice(product.getPprice());
order.setNumber(1);
orderService.save(order);
return order;
}
}

第4步:启动两个服务提供者和一个服务消费者,多访问几次消费者测试效果

3.4.3 基于Ribbon实现负载均衡

Ribbon是Spring Cloud的一个组件, 它可以让我们使用一个注解就能轻松的搞定负载均衡

第1步:在RestTemplate 的生成方法上添加**@LoadBalanced**注解

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}

第2步:修改服务调用的方法

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
@Autowired
private OrderService orderService;
//准备买1件商品
@GetMapping(“/order/prod/{pid}”)
public Order order (@PathVariable(“pid”) Integer pid) {
log.info(“>>客户下单,这时候要调用商品微服务查询商品信息”);
//直接使用微服务名字, 从nacos中获取服务地址
String url = “service-product”;
//通过restTemplate调用商品微服务
Product product = restTemplate.getForObject(
“http://” + url + “/product/” + pid, Product.class);
log.info(“>>商品信息,查询结果:” + JSON.toJSONString(product));
Order order = new Order();
order.setUid(1);
order.setUsername(“测试用户”);
order.setPid(product.getPid());
order.setPname(product.getPname());
order.setPprice(product.getPprice());
order.setNumber(1);
orderService.save(order);
return order;
}
}

Ribbon支持的负载均衡策略

Ribbon内置了多种负载均衡策略,内部负载均衡的顶级接口为

com.netflix.loadbalancer.IRule, 具体的负载策略如下图所示:

我们可以通过修改配置来调整Ribbon的负载均衡策略,具体代码如下

service-product: # 调用的提供者的名称
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

3.5 基于Feign实现服务调用

3.5.1 什么是Feign

Feign是Spring Cloud提供的一个声明式的伪Http客户端, 它使得调用远程服务就像调用本地服务一样简单, 只需要创建一个接口并添加一个注解即可。

Nacos很好的兼容了Feign, Feign默认集成了 Ribbon, 所以在Nacos下使用Fegin默认就实现了负载均衡的效果。

3.5.2 Feign的使用

1 加入Fegin的依赖

<dependency>
<groupId> org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId> spring-cloud-starter-openfeign </artifactId>
</dependency>

2 在主类上添加Fegin的注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients//开启fegin的客户端
public class OrderApplication {
public static void main (String[] args) {
SpringApplication.run (OrderApplication.class);
}

3 创建一个service, 并使用Fegin实现微服务调用

@FeignClient(“service-product”)//声明调用的提供者的name
public interface ProductService {
//指定调用提供者的哪个方法
//@[email protected] 就是一个完整的请求路径 http://serviceproduct/product/{pid}
@GetMapping(value = “/product/{pid}”)
Product findByPid (@PathVariable(“pid”) Integer pid);
}

4 修改controller代码,并启动验证 @RestController

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
@Autowired
private OrderService orderService;
@Autowired
private ProductService productService;
//准备买1件商品
@GetMapping(“/order/prod/{pid}”)
public Order order (@PathVariable(“pid”) Integer pid) {
log.info( “>>客户下单,这时候要调用商品微服务查询商品信息”);
//通过fegin调用商品微服务
Product product = productService.findByPid(pid);
log.info (“>>商品信息,查询结果:” + JSON.toJSONString(product));
Order order = new Order();
order.setUid(1);
order.setUsername(“测试用户”);
order.setPid(product.getPid());
order.setPname(product.getPname());
order.setPprice(product.getPprice());
order.setNumber(1);
orderService.save(order);
return order;
}
}

5 重启order微服务,查看效果


SPRINGCLOUD ALIBABA全家桶 目录

第一章 微服务的架构介绍发展
第二章 微服务环境搭建
第三章 Nacos Discovery–服务治理
第四章 Sentinel–服务容错
第五章 Gateway–服务网关
第六章 Sleuth–链路追踪
第七章 Rocketmq–消息驱动
第八章 SMS–短信服务
第九章 Nacos Config–服务配置
第十章 Seata–分布式事务
外一篇 SpringCloud Alibaba——服务注册与发现(Nacos)

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