服務發(fā)現

為了實現多個微服務之間的調用，我們除了需要Feign這種調用組件外還得依賴服務發(fā)現組件。主要的原因是每個微服務所在的機器ip并非總是固定的，并且每個微服務都可能部署多個實例在不同的機器上，所以我們不能把依賴的微服務ip地址寫在代碼或配置文件里，我們需要有個組件去動態(tài)的管理，這就是為什么微服務架構里服務發(fā)現功能是必須的。

創(chuàng)新互聯(lián)公司：從2013年創(chuàng)立為各行業(yè)開拓出企業(yè)自己的“網站建設”服務，為上1000家公司企業(yè)提供了專業(yè)的成都網站設計、做網站、網頁設計和網站推廣服務， 按需策劃由設計師親自精心設計，設計的效果完全按照客戶的要求，并適當的提出合理的建議，擁有的視覺效果，策劃師分析客戶的同行競爭對手，根據客戶的實際情況給出合理的網站構架，制作客戶同行業(yè)具有領先地位的。

那么服務發(fā)現組件是怎么實現服務發(fā)現的呢？我們以大家比較熟悉的MySQL來做類比，通過MySQL簡單說明一下服務發(fā)現機制的實現。如下圖：

簡單說明一下什么是服務提供者與服務消費者：

• 服務提供者：服務的被調用方（即：為其他微服務提供接口的微服務）
• 服務消費者：服務的調用方（即：調用其他微服務接口的微服務）
• 例如：訂單服務需要調用用戶服務的接口，那么訂單服務就是服務消費者，而用戶服務則是服務提供者
• 服務提供者與服務消費者實際描述的是微服務之間的調用關系，一般都是成對出現的

當微服務啟動的時候會向服務發(fā)現組件注冊自身信息，在上圖中就類似于向MySQL發(fā)送一條insert語句，將服務的元數據如服務名稱、ip地址及服務狀態(tài)等信息插入到MySQL中，如上圖的registry表數據所示，這個過程稱之為服務注冊，所以服務發(fā)現組件內部會都維護類似于這樣的一張注冊表。

微服務在注冊完成后，會讀取服務發(fā)現組件中保存的其他微服務的元數據并緩存一份到本地，就類似于向MySQL發(fā)送一條select all語句。這樣在調用其他服務的時候，就不需要每次都去服務發(fā)現組件上查詢，而是從本地緩存去查找調用地址，這樣可以減輕服務發(fā)現組件的壓力。所以上圖中的調用箭頭并沒有指向服務發(fā)現組件，而是直接指向服務提供者。這樣的好處是哪怕是服務發(fā)現組件掛掉了，還能從本地緩存中獲取其他微服務的調用地址。到這一步微服務之間就可以互相發(fā)現了，即完成基本的服務發(fā)現

但微服務有可能會掛掉或下線，此時其他服務不應該去發(fā)現一個不存在的服務。所以每個服務啟動且向服務發(fā)現組件注冊完成之后，都會通過心跳機制告知存活狀態(tài)。上圖中用last_heartbeat字段表示，若某個服務在超過一定的時間都沒有發(fā)送心跳包的話，就會被服務發(fā)現組件檢測到，此時就會刪除注冊表里該服務的注冊信息，并通知其他服務更新本地緩存（若有新注冊的服務也會通知其他服務更新本地緩存）。

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搭建Nacos Server

關于什么是Nacos，官方文檔已經描述得很詳細了，Nacos官方文檔地址如下：

https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html

所以這里只是簡單概述一下，Nacos與Eureka一樣，是服務發(fā)現組件，同時也是配置中心。Nacos解決了兩個問題，一是服務A如何找到服務B；二是管理微服務的配置，讓一個微服務的所有實例的配置都統(tǒng)一，并且可以實現配置修改后自動刷新等。

理論介紹也說得差不多了，本小節(jié)我們來動手搭建一個Nacos Server。過程很簡單首先需要下載一個Nacos，下載地址如下：

https://github.com/alibaba/nacos/releases

然后我們需要選擇一個合適的版本下載，即Nacos Server版本應盡量與Client端的版本對應。至于Client的版本我們可以到工程的pom.xml文件中找到Spring Cloud Alibaba的依賴管理項點擊進去即可查看到：

如下可以看到Nacos Client的版本為1.0.0，所以與之對應選擇1.0.0版本的Nacos Server進行下載：

注：我這里使用的Spring Cloud版本是Greenwich.SR1，Spring Cloud Alibaba的版本是0.9.0.RELEASE

由于不是生產環(huán)境所用，其實也無需嚴格選擇對應的版本，只要能用就可以了，所以我這里選擇下載最新的1.1.0版本（經過測試可用）：

下載并解壓后進入bin目錄，雙擊startup.cmd，或在命令行中輸入cmd startup.cmd即可運行Nacos Server：

啟動成功：

使用瀏覽器訪問localhost:8848進入Nacos Server的管理頁面，此時需要輸入賬戶密碼，默認的賬戶密碼都是nacos：

登錄成功后，頁面如下：

該管理頁面支持中英文，可在右上角點擊切換：

官方文檔如下：

https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start.html

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將微服務注冊到Nacos

在上一小節(jié)中，我們已經完成了Nacos Server的搭建，而這一小節(jié)將演示如何將微服務注冊到Nacos。我現在有一個用戶中心微服務，其pom.xml文件如下，包含了Spring Cloud Alibaba及Nacos Client依賴，Spring Boot版本為2.1.6.RELEASE：

<dependencies>
    ...

    <!-- Nacos Client -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <!--整合Spring Cloud-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>Greenwich.SR1</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!--整合Spring Cloud Alibaba-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>0.9.0.RELEASE</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

在配置文件中配置一下nacos server的地址及端口：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        # 指定nacos server的地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
  application:
    # 服務名稱，必須的配置項，否則不會向nacos注冊
    name: user-center

  ...  

配置完成后啟動項目，然后到nacos server的管理頁面的服務列表上查看是否注冊成功，注冊成功的話會顯示在服務列表里，如下：

點擊詳情可以看到詳細信息：

經過以上這幾個步驟，就可以非常簡單地整合Nacos Client，并將微服務注冊到Nacos Server上。通過同樣的步驟，我將另一個內容中心微服務也注冊到Nacos Server上。我們來寫一個簡單的測試用例，看看在內容中心上是否能發(fā)現用戶中心，代碼如下：

@Slf4j
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class DiscoveryClientTests {

    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    /**
     * 測試服務發(fā)現，證明內容中心能找到用戶中心
     */
    @Test
    public void getServiceInstancesTest(){
        // 獲取用戶中心微服務的所有實例信息
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("user-center");
        // 以json格式打印出來
        log.info(JsonUtil.obj2JsonPretty(instances));
    }
}

控制臺輸出的json信息如下，證明通過服務發(fā)現組件能讓內容中心總是能找到用戶中心：

[ {
  "serviceId" : "user-center",
  "host" : "192.168.190.1",
  "port" : 8080,
  "secure" : false,
  "metadata" : {
    "nacos.instanceId" : "192.168.190.1#8080#DEFAULT#DEFAULT_GROUP@@user-center",
    "nacos.weight" : "1.0",
    "nacos.cluster" : "DEFAULT",
    "nacos.healthy" : "true",
    "preserved.register.source" : "SPRING_CLOUD"
  },
  "uri" : "http://192.168.190.1:8080",
  "scheme" : null,
  "instanceId" : null
} ]

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Nacos服務發(fā)現的領域模型

下圖整理了Nacos服務發(fā)現的領域模型，我們將圍繞該圖進行介紹：

1、上圖最外層的是Namespace，對應管理界面的命名空間，如下：

Namespace主要用作隔離，默認為public，例如我們有三個環(huán)境：開發(fā)、測試及生產環(huán)境，那么就可以創(chuàng)建三個Namespace，不同的Namespace之間是互相隔離的。

舉個例子，我們可以來創(chuàng)建一個開發(fā)環(huán)境專用的命名空間：

創(chuàng)建完成后可以看到每個命名空間都會有自己的唯一命名空間id：

那么微服務要如何注冊到指定的命名空間呢？很簡單，在配置文件中通過namespace配置項指定即可：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        # 指定nacos server的地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        # 配置命名空間
        namespace: 4a557407-c2c8-4524-97a0-17aa3c836407

  ...      

配置完成后重啟項目，此時該服務不再是注冊到之前的public命名空間，而是注冊到我們剛剛創(chuàng)建的dev命名空間，此時在dev下的微服務是看不到public下的微服務的，即實現了環(huán)境隔離了：

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2、在Namespace之下是Group服務分組，默認的Group是DEFAULT_GROUP。我們可以在服務列表中看到：

Group可以將不同的微服務劃分到同一個分組里，Group可以讓我們方便去分組管理微服務。但需要注意的是，在目前的Spring Cloud Alibaba版本，并沒有用上這個Group，應該會在未來的版本上支持。

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3、而Group下面是Service，Service既是微服務，例如用戶微服務、訂單微服務等。每個Service可以包含多個Cluster（集群），Cluster是對指定微服務的一個虛擬劃分，默認為DEFAULT。比方說公司內有北京機房、上海機房的服務器，那么為了異地容災，用戶中心微服務就可能會被同時部署在北京機房和上海機房。這時候我們就可以為北京機房的用戶中心微服務實例劃分到一個集群里并且起一個集群名稱，而上海機房的用戶中心微服務實例同理。將微服務實例劃分到一個集群后，我們還可以實現類似于讓上海機房里的微服務盡量調用同機房內的其他微服務，這樣在容災的同時還可以提升性能。

關于集群我們可以直接在配置文件中配置，而不用像命名空間那樣需要提前創(chuàng)建，如下：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        # 指定nacos server的地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        # 配置集群名稱，名稱可以任意
        cluster-name: BJ

  ...      

配置完成后重啟項目，此時可以看到該微服務實例處于BJ集群下，而不是處于之前默認的DEFAULT集群下：

4、Cluster里是Instance，即上面所提到的微服務實例

關于這些概念的官方文檔地址如下：

https://nacos.io/zh-cn/docs/concepts.html

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Nacos元數據

什么是Nacos元數據，官方文檔描述如下：

Nacos數據（如配置和服務）描述信息，如服務版本、權重、容災策略、負載均衡策略、鑒權配置、各種自定義標簽 (label)，從作用范圍來看，分為服務級別的元信息、集群的元信息及實例的元信息。

• 服務級別的元信息在服務詳情中展示
• 集群的元信息在集群配置中展示
• 實例的元信息在集群實例表內展示

元數據作用：

• 提供描述信息
• 讓微服務調用更靈活
  • 例如實現微服務的版本控制；當有多個版本的微服務共存時就可以通過元數據進行版本控制

配置元數據的兩種方式：

1. 在Nacos Server的管理頁面設置；以服務的元數據示例，在服務詳情頁面點擊編輯服務后，在元數據這欄輸入json格式的元數據即可：
   

2. 通過配置文件指定；如下示例：

   spring:
   cloud:
   nacos:
     discovery:
       # 指定nacos server的地址
       server-addr: 127.0.0.1:8848
       # 這種方式配置的是實例級別的元數據
       metadata:
         # k-v形式，k和v都可以自定義
         instance: c
         test: a
         version: v1

配置完成后重啟項目，可以看到配置文件中所配置的實例級別元數據：

當前文章：SpringCloudAlibaba之服務發(fā)現組件-Nacos
文章分享：http://jinyejixie.com/article42/jojpec.html

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