Nacos系列:基於Nacos的註冊中心

前言

所謂註冊中心,其實是分佈式架構演進過程中的產物,在系統中充當一個協調者的角色。但是,爲什麼需要這樣一個協調者的角色呢?我們先來看一個例子,以便理解爲什麼分佈式架構中需要有註冊中心。

案例

小明和小新住在同一家沃爾瑪超市附近,他倆都辦了會員,經常關注超市的一些優惠活動,元宵節快到了,沃爾瑪準備搞一個元宵節特惠活動,需要通知到附近的住戶。對於沃爾瑪來說,可以安排工作人員電話通知到小明和小新;而對於小明和小新來說,可以去超市諮詢相關信息。

那麼問題來了,住在超市附近的,不只有小明和小新兩個消費者,如果每個人都打電話去通知就顯得太麻煩了,小明和小新提前在超市瞭解了相關信息,可是不巧的是,由於各種原因,沃爾瑪元宵特惠活動要從上午改到下午纔開始,他們又該從何得知呢?

其實,沃爾瑪關心的是通知能不能傳達到附近的住戶,小明和小新關心的是沃爾瑪優惠活動的詳情動態。沃爾瑪不必給每個住戶挨個電話通知,它只需要在它的微信公衆號上推送一條消息即可,小明和小新也不用去超市諮詢,只要隨時關注沃爾瑪公衆號的推送消息即可。

在上面這個例子中,沃爾瑪就是服務提供者,小明和小新是服務消費者,微信公衆號類似於註冊中心,通過微信公衆號,沃爾瑪(服務方)和小明、小新(消費方)就“解耦”了。

用這個例子來解釋註冊中心未必恰當,畢竟系統中的服務既可以是服務提供者(Provider),也可以是服務消費者(Consumer),但我想的是以一種更加通俗的方式來解釋它,技術日新月異,各種技術、術語層出不窮,容易讓人頭暈眼花,但萬變不離其宗,技術源於現實世界,亦服務於現實世界,在現實世界中,我們思考如何解決問題,技術也必然以同樣的思路去解決問題。

關於註冊中心,更技術層面的解釋,大家可以看一下這篇文章:《服務註冊中心架構演進》

在現有的技術方案中,註冊中心主要分爲兩類,一類是CP類註冊中心,另一類是AP類註冊中心,Nacos屬於後者,爲什麼會有 CPAP 兩種不同類型的註冊中心呢?這就不得不提到分佈式的一個理論:CAP理論。它是由加州大學的計算機科學家 Eric Brewer 提出,在一個分佈式系統中,Consistency(一致性)、Availability(可用性)、Partition tolerance(分區容錯性)無法同時滿足,正所謂“魚和熊掌與蝦不可兼得也”。

CP類註冊中心更強調一致性,而AP類註冊中心更強調可用性,它們之間的區別,推薦閱讀阿里中間件博客的文章:《阿里巴巴爲什麼不用 ZooKeeper 做服務發現?》, 這篇文章我看了好幾遍,雖然不能完全理解,但也能明白十之八九。如果你看完文章後,得到的結論是以後再也不把 Dubbo 和 Zookeeper 結合起來使用了,那麼你便錯了。因爲,對於絕大多數公司的絕大多數系統,無論是 Dubbo + Zookeeper,還是 Dubbo + Nacos,都能夠滿足需求,有的公司甚至都不需要使用Dubbo,所以,一定要結合實際的業務場景來分析判斷。

不過,我們作爲技術人員,瞭解技術原理是很重要的,唯有了解其底層邏輯,才知道如何做技術選型以及解決疑難雜症。

好了,讓我們回到Nacos本身,下面將從代碼層面分別介紹 Nacos + Spring 和 Nacos + Spring Boot 的使用,我的案例都是基於 Nacos 官網的示例(畢竟官網是最好的學習資料嘛)。

先來看 Nacos + Spring 的使用:

添加 maven 依賴:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
    <artifactId>nacos-spring-context</artifactId>
    <version>0.2.2-RC1</version>
</dependency>

使用 @EnableNacosDiscovery 開啓 Nacos Spring 的服務發現功能

@Configuration
@EnableNacosDiscovery(globalProperties = @NacosProperties(serverAddr = "127.0.0.1:8848"))
public class NacosDiscovery {
}

使用 @NacosInjected 注入 Nacos 的NamingService實例,通過NamingServiceregisterInstance() 向 Nacos Server 註冊一個名稱爲applicationName的服務,當然,你也可以通過 Nacos Open API 方式註冊:
curl -X PUT 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance?serviceName=XXX&ip=XXX&port=XXX',這裏我們介紹使用代碼的方式。

@Configuration
@EnableNacosDiscovery(globalProperties = @NacosProperties(serverAddr = "127.0.0.1:8848"))
public class NacosDiscovery {

    @NacosInjected
    private NamingService namingService;

    @Value("${server.port}")
    private int serverPort;

    @Value("${spring.application.name}")
    private String applicationName;

    @PostConstruct
    public void registerInstance() throws NacosException {
        namingService.registerInstance(applicationName, "127.0.0.1", serverPort);
    }
}

再寫一個Controller來驗證服務是否再 Nacos Server 上註冊了,代碼如下:

@RestController
@RequestMapping(value = "discovery")
public class NacosDiscoveryController {

    @NacosInjected
    private NamingService namingService;

    @RequestMapping(value = "/get", method = GET)
    @ResponseBody
    public List<Instance> getInstance(@RequestParam String serviceName) throws NacosException {
        return namingService.getAllInstances(serviceName);
    }
}

啓動 Nacos Server,安裝及啓動方式請參考:《歡迎來到Nacos的世界!》

然後啓動Tomcat,我們先來看看Nacos控制檯有什麼變化

clipboard.png

在控制檯上,我們可以看到名爲nacos-spring-discovery服務實例,點擊詳情按鈕查看實例的詳細信息:

clipboard.png

在瀏覽器上訪問:http://127.0.0.1:8080/discovery/get?serviceName=nacos-spring-discovery,返回結果如下:

[{
    "instanceId": "127.0.0.1#8080#{\"defaultCheckPort\":80,\"defaultPort\":80,\"healthChecker\":{\"type\":\"TCP\"},\"metadata\":{},\"name\":\"\",\"useIPPort4Check\":true}#nacos-spring-discovery",
    "ip": "127.0.0.1",
    "port": 8080,
    "weight": 1.0,
    "healthy": true,
    "cluster": {
        "serviceName": null,
        "name": "",
        "healthChecker": {
            "type": "TCP"
        },
        "defaultPort": 80,
        "defaultCheckPort": 80,
        "useIPPort4Check": true,
        "metadata": {}
    },
    "service": null,
    "metadata": {}
}]

和我們剛纔在控制檯看到的數據是一致的。

以上就是 Nacos 結合 Spring 的實現方式,那麼 Nacos 結合 Spring Boot 呢?其實沒什麼太大區別。

添加 Starter 依賴:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.boot</groupId>
    <artifactId>nacos-discovery-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>0.2.1</version>
</dependency>
注意:版本 0.2.x.RELEASE 對應的是 Spring Boot 2.x 版本,版本 0.1.x.RELEASE 對應的是 Spring Boot 1.x 版本。

application.properties中添加如下配置信息:

server.port=8080
spring.application.name=nacos-springboot-discovery
nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

添加NacosDiscoveryApplication啓動類,使用@NacosInjected注入 Nacos 的 NamingService實例,通過NamingServiceregisterInstance()向 Nacos Server 註冊一個名稱爲applicationName的服務:

@SpringBootApplication
public class NacosDiscoveryApplication {

    @NacosInjected
    private NamingService namingService;

    @Value("${server.port}")
    private int serverPort;

    @Value("${spring.application.name}")
    private String applicationName;

    @PostConstruct
    public void registerInstance() throws NacosException {
        namingService.registerInstance(applicationName, "127.0.0.1", serverPort);
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosDiscoveryApplication.class, args);
    }

}

添加NacosDiscoveryController類:

@RestController
@RequestMapping(value = "discovery")
public class NacosDiscoveryController {

    @NacosInjected
    private NamingService namingService;

    @RequestMapping(value = "/get", method = GET)
    @ResponseBody
    public List<Instance> getInstance(@RequestParam String serviceName) throws NacosException {
        return namingService.getAllInstances(serviceName);
    }
}

啓動NacosDiscoveryApplication,觀察Nacos控制檯

clipboard.png

在瀏覽器上訪問:http://127.0.0.1:8080/discovery/get?serviceName=nacos-springboot-discovery,返回結果如下:

[{
    "instanceId": "127.0.0.1#8080#{\"defaultCheckPort\":80,\"defaultPort\":80,\"healthChecker\":{\"type\":\"TCP\"},\"metadata\":{},\"name\":\"\",\"useIPPort4Check\":true}#nacos-springboot-discovery",
    "ip": "127.0.0.1",
    "port": 8080,
    "weight": 1.0,
    "healthy": true,
    "cluster": {
        "serviceName": null,
        "name": "",
        "healthChecker": {
            "type": "TCP"
        },
        "defaultPort": 80,
        "defaultCheckPort": 80,
        "useIPPort4Check": true,
        "metadata": {}
    },
    "service": null,
    "metadata": {}
}]

以上兩個示例的源碼請從這裏下載
learn-nacos-spring-discovery
learn-nacos-springboot-discovery

好了,關於 Nacos 作爲註冊中心的話題先聊到這裏,下一期將介紹 Nacos 作爲配置中心的使用,敬請期待!

參考資料

1、服務註冊中心架構演進
2、阿里巴巴爲什麼不用 ZooKeeper 做服務發現?
3、Nacos Spring 快速開始
4、Nacos Spring Boot 快速開始
5、SpringBoot使用Nacos服務發現
6、Spring Cloud Alibaba基礎教程:使用Nacos實現服務註冊與發現

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