第三章 Nacos Discovery–服务治理
閱讀本文約花費: 12 (分鐘)
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 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 //@FeignClient+@GetMapping 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）