基础篇:08-Nacos配置中心
创始人
2025-05-30 19:29:58
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1.引言

上一节我们借助于Nacos实现注册中心,完美替换了Eureka在项目之初的功能,开始本章节之前我们一起回忆下Nacos实现注册中心的关键步骤

  1. 引入springcloud-alibaba/nacos-discovery依赖
  2. 去除原eureka依赖、去除配置文件中eureka注册信息
  3. 新增nacos注册信息:spring.cloud.nacos.server-addr:localhost:8848
  4. 重启项目并验证

在此基础之上我们验证了Nacos的负载均衡策略、权重控制、环境隔离等信息,希望大家还能有点印象。

2.为什么需要配置中心

试想最初的单体应用到如今的微服务部署(服务可能上百个),配置文件从修改到重启完成,服务中断可以按分钟计。以笔者负责应用为例,当数十数百个应用都需要修改配置,每个都重启部署的时候,服务中断将不再是可估算的现象。

因此我们需要一个类似注册中心的中间件,将配置中心从应用中解耦,应用不再是完全读取本地配置(部分不会频繁热更新的参数仍应用自身维护),而是直接拉取配置中心的信息作为应用参数,后续执行自己的业务流程。

下图为Nacos实现原理图:

但是引入配置中心的同时,我们不免思考一些Nacos已经遇到过、并成功解决的问题:

  • 配置中心挂了怎么办?
  • 谁负责将配置变更同步给应用?pull?push?
  • 配置中心本身多节点部署,自身数据不同步又该如何解决呢?

Nacos是如何解决这些问题的,读者们可以参见上一节:Nacos白皮书或等笔者后续给出分析,基于上述背景,我们本章节将借助Nacos带领大家实现一个配置中心。

3.Nacos实现配置中心

3.1 新增配置信息

Nacos实现配置中心较为简单,首先在服务端新增一个配置信息(profile指项目运行环节:dev/test/pro)

注意:此处笔者新增在public空间下,如有部分读者是dev添加,则对应需要追加namespace(参见上节)

3.2 微服务拉取配置信息

配置完成之后,下一步就是在应用中拉取到刚才的配置信息。回顾我们原来的应用启动过程,应用启动时会读取本地配置文件application.yml,nacos也不例外他会将nacos配置信息同application.yml中的信息合并输出。那么问题来了:如果应用不能先读取到nacos配置信息(nacos地址-->配置信息)又怎么合并到一起呢?因此Spring引入一个新的配置文件:bootstarp.yaml文件,其读取顺序要优先于application.yml文件,如下:

1.引入nacos-config依赖

在user-service中新增nacos-config依赖


com.alibaba.cloudspring-cloud-starter-alibaba-nacos-config

2.新增boostrap.yaml文件

在user-service中新增配置文件:boostrap.yaml,内容如下:

spring:application:name: userservice # 服务名称profiles:active: dev # 当前使用dev环境cloud:nacos:server-addr: localhost:8848config:file-extension: yaml # 文件后缀名

此时应用就会使用以下规则作为文件的DataId匹配对应的配置文件:{spring.application.name}-${spring.procile.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

以本例为准读取的即为:userservice-dev.yaml

3.应用读取nacos配置

对于nacos的配置其使用也做到了开箱即用,只需借助@Value注解即可,我们做如下添加

访问应用发现即生效

4.Nacos配置热更新

如果只是做到了配置中心,显然对于Nacos的配置中心的能力是有所低估的,nacos可以做到毫秒级配置热更新,其实现也有多种方式。

1.@RefreshScope

在@Value注入变量所在类上增加@RefreshScope即可,代码如下:

修改后我们重启应用并发完一次,发现访问效果没变,此时我们修改配置文件如下,并点击发布:

注意:此时我们做了两件事情:①修改配置 ②发布配置,但是没有重启应用

再次访问,发现配置已及时生效,如下所示,感兴趣的也可以做更多格式的尝试,会发现都是及时生效

实际当用户修改配置文件时,nacos会通知客户端此时配置更新,日志如下:

如果有读者对@RefreshScope的热更新感兴趣,可移步至:@RefreshScope热更新原理

2.@ConfigurationProperties注解替代@Value

我们在user-service工程中新增一个配置类,用于读取此例中配置信息,代码如下:

package cn.itcast.user.config;import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** 配置读取类** @author * @date 2023-01-01 21:53*/
@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "pattern")
public class PatternProperties {private String dateformat;}

需注意,此配置类我们约定死了配置的前缀,即默认:约定大于配置,后续此配置类将只获取pattern开头的配置信息,通过拼接属性值得到完整的配置信息,此例中即:前缀(pattern)+ 属性(dateformat),通过此唯一key去nacos获取配置信息。重启应用后发现同样生效。

5.Nacos配置共享

对于微服务部署情况下,每个应用都会配置多个环境的配置文件,通过不同环境的active标识获取指定环境的配置信息,但也存在部分配置文件没有profile信息,例如:

  • [spring.application.name]-[spring.profiles.active].yaml,例如:userservice-dev.yaml
  • [spring.application.name].yaml,例如:userservice.yaml

此时[spring.application.name].yaml 因不包含环境信息,将被多个环境所共享。下面我们实例展示

1.添加共享文件配置

在nacos服务端新增一个:userservice.yaml文件,此文件没标识任何环境信息

2.服务读取共享配置

首先在配置文件类中增加新增配置内容

接着我们新增一个http接口,用来访问整个配置信息

此时我们修改8081、8082两个启动类环境配置信息如下:

因我们目前只有dev、公共两部分配置信息,所以profile=dev可以读取到dev + 共享,而profile=test的因没有test配置信息,因此只能读取共享信息。验证生效,效果如下:

6.Nacos配置共享优先级

对于本地配置、共享配置、服务名-profile配置优先级有如下规则关系:

为了验证效果,我们同时在三个文件中增加一组配置信息,并进行验证:

  • 本地新增

  • userservice.yaml新增并发布

  • userservice-dev.yaml新增

  • 在代码中新增属性值,重启服务

  • 验证效果如下

7.搭建Nacos集群

虽然前面我们对Nacos的功能和特性做了详细的论述和实战,然而对于Nacos本身的架构部署,我们却一直采用单点,对于一个新引入的中间件来说,如果它自身就不能保证高可用,那么对于整体架构而言它就是有待商榷的。因此在Nacos功能学习的最后一章节,我们将会搭建一个Nacos集群,模拟真实的生产Nacos情况。

1.架构模型

对于Nacos集群的部署情况,Nacos官方给出如下架构图:

即部署nacos对应三个节点,同时借助负载均衡代理3个nacos节点,实现整体高可用。本节中我们将借助于Nginx实现负载均衡,架构模型如下(MySQL此案例中采用单实例模拟):

3个节点对应ip、端口如下

节点

IP

端口

nacos1

本地ip

8845

nacos2

本地ip

8846

nacos3

本地ip

8847

2.集群搭建

搭建整体步骤如下,我们将依次展开

  • 初始化nacos数据库表结构
  • 下载nacos安装包并配置启动参数(IP/端口)
  • 启动nacos集群
  • nginx实现反向代理

2.1 初始化数据库表

Nacos官方默认数据存储采用内嵌数据库Derby,不属于生产可用的数据库。官方推荐最佳实践是使用支持主从的高可用数据库集群,如有兴趣可以进一步学习:黑马程序员-MySQL高阶教程,此例中为方便实践采用单点模式,我们新建一个nacos数据库,导入下面的DDL、DML语句

CREATE TABLE `config_info` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(255) DEFAULT NULL,`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL,`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',`c_desc` varchar(256) DEFAULT NULL,`c_use` varchar(64) DEFAULT NULL,`effect` varchar(64) DEFAULT NULL,`type` varchar(64) DEFAULT NULL,`c_schema` text,PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfo_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = config_info_aggr   */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_aggr` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'group_id',`datum_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'datum_id',`content` longtext NOT NULL COMMENT '内容',`gmt_modified` datetime NOT NULL COMMENT '修改时间',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL,`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfoaggr_datagrouptenantdatum` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`datum_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='增加租户字段';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = config_info_beta   */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_beta` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`beta_ips` varchar(1024) DEFAULT NULL COMMENT 'betaIps',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfobeta_datagrouptenant` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_beta';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = config_info_tag   */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_info_tag` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',`tag_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'tag_id',`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`content` longtext NOT NULL COMMENT 'content',`md5` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'md5',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',`src_user` text COMMENT 'source user',`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT 'source ip',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_configinfotag_datagrouptenanttag` (`data_id`,`group_id`,`tenant_id`,`tag_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_info_tag';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = config_tags_relation   */
/******************************************/
CREATE TABLE `config_tags_relation` (`id` bigint(20) NOT NULL COMMENT 'id',`tag_name` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'tag_name',`tag_type` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT 'tag_type',`data_id` varchar(255) NOT NULL COMMENT 'data_id',`group_id` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'group_id',`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT 'tenant_id',`nid` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,PRIMARY KEY (`nid`),UNIQUE KEY `uk_configtagrelation_configidtag` (`id`,`tag_name`,`tag_type`),KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='config_tag_relation';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = group_capacity   */
/******************************************/
CREATE TABLE `group_capacity` (`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',`group_id` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Group ID,空字符表示整个集群',`quota` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额,0表示使用默认值',`usage` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',`max_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',`max_aggr_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数,,0表示使用默认值',`max_aggr_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',`max_history_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_group_id` (`group_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='集群、各Group容量信息表';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = his_config_info   */
/******************************************/
CREATE TABLE `his_config_info` (`id` bigint(64) unsigned NOT NULL,`nid` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,`data_id` varchar(255) NOT NULL,`group_id` varchar(128) NOT NULL,`app_name` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'app_name',`content` longtext NOT NULL,`md5` varchar(32) DEFAULT NULL,`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,`src_user` text,`src_ip` varchar(50) DEFAULT NULL,`op_type` char(10) DEFAULT NULL,`tenant_id` varchar(128) DEFAULT '' COMMENT '租户字段',PRIMARY KEY (`nid`),KEY `idx_gmt_create` (`gmt_create`),KEY `idx_gmt_modified` (`gmt_modified`),KEY `idx_did` (`data_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='多租户改造';/******************************************/
/*   数据库全名 = nacos_config   */
/*   表名称 = tenant_capacity   */
/******************************************/
CREATE TABLE `tenant_capacity` (`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',`tenant_id` varchar(128) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'Tenant ID',`quota` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '配额,0表示使用默认值',`usage` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '使用量',`max_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',`max_aggr_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '聚合子配置最大个数',`max_aggr_size` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '单个聚合数据的子配置大小上限,单位为字节,0表示使用默认值',`max_history_count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最大变更历史数量',`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='租户容量信息表';CREATE TABLE `tenant_info` (`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',`kp` varchar(128) NOT NULL COMMENT 'kp',`tenant_id` varchar(128) default '' COMMENT 'tenant_id',`tenant_name` varchar(128) default '' COMMENT 'tenant_name',`tenant_desc` varchar(256) DEFAULT NULL COMMENT 'tenant_desc',`create_source` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT 'create_source',`gmt_create` bigint(20) NOT NULL COMMENT '创建时间',`gmt_modified` bigint(20) NOT NULL COMMENT '修改时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `uk_tenant_info_kptenantid` (`kp`,`tenant_id`),KEY `idx_tenant_id` (`tenant_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin COMMENT='tenant_info';CREATE TABLE `users` (`username` varchar(50) NOT NULL PRIMARY KEY,`password` varchar(500) NOT NULL,`enabled` boolean NOT NULL
);CREATE TABLE `roles` (`username` varchar(50) NOT NULL,`role` varchar(50) NOT NULL,UNIQUE INDEX `idx_user_role` (`username` ASC, `role` ASC) USING BTREE
);CREATE TABLE `permissions` (`role` varchar(50) NOT NULL,`resource` varchar(255) NOT NULL,`action` varchar(8) NOT NULL,UNIQUE INDEX `uk_role_permission` (`role`,`resource`,`action`) USING BTREE
);INSERT INTO users (username, password, enabled) VALUES ('nacos', '$2a$10$EuWPZHzz32dJN7jexM34MOeYirDdFAZm2kuWj7VEOJhhZkDrxfvUu', TRUE);INSERT INTO roles (username, role) VALUES ('nacos', 'ROLE_ADMIN');

2.2 下载安装包并配置启动参数

nacos下载安装,可以参照前面课程:Nacos下载安装,如不想下载可直接采用本教程安装包:📎nacos-server-1.4.1.zip

1.解压安装包

注意:nacos文件夹路径不允许包含中文,否则运行异常

上述文件夹中bin主要包含:启动、停止脚本;config包含:配置文件

2.更改cluster.conf.example

  • 修改文件名称:cluster.conf.example --> cluster.conf

  • 编辑cluster.conf,新增以下配置,此处IP以自己本地ip为准(在cmd控制台可使用ipconfig指令查看对应IPv4地址)
192.168.125.121:8845
192.168.125.121:8846
192.168.125.121:8847

此时启动会发现会因数据库连接失败而启动失败,因此下一步我们需要配置nacos数据源

3.配置nacos数据源

在nacos-config文件夹中编辑:application.properties,会发现下面一段注释信息,因此我们接下来需要修改的就是此处

放开注释并修改为本地连接,以笔者为例,此处如下,读者们需以自己mysql本地端口、用户名、密码为准进行修改。修改后保存、重启nacos

#*************** Config Module Related Configurations ***************#
### If use MySQL as datasource:
spring.datasource.platform=mysql### Count of DB:
db.num=1### Connect URL of DB:
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user.0=root
db.password.0=root

2.3 启动nacos集群

基于上述步骤,我们完成一个nacos节点的更改,但是细心的同学应该可以发现目前还存在两个问题:

  • nacos默认启动端口:8848,我们集群中3个节点没有此端口,并且我们尚未修改
  • 3个nacos节点,当前我们只完成了一个,还剩余两个尚未修改

因此接下来,我们重命名nacos文件夹为:nacos1,并基于nacos1复制出:nacos2、nacos3,然后修改每个文件夹中的启动端口,如下:

  • nacos1文件下,application.properties --> server.port=8845
  • nacos2文件下,application.properties --> server.port=8846
  • nacos3文件下,application.properties --> server.port=8847

最后我们分别启动3个nacos节点,启动方式同单个启动无差异

注意:前面我们启动nacos指令为:startup.cmd -m standalone,即为单机启动,此时启动直接启动startup.cmd即可,此时启动为集群启动,通过查看下面启动日志也可以看到是以集群方式启动。

此时我们访问任意端口的nacos均能发现3个节点信息

2.4 nginx反向代理

解压此安装包到任意非中文目录:📎nginx-1.18.0.zip,修改:nginx-1.18.0/conf/nginx.conf文件,在http模块中加入以下配置

upstream nacos-cluster {server 127.0.0.1:8845;server 127.0.0.1:8846;server 127.0.0.1:8847;}server {listen       80;server_name  localhost;location /nacos {proxy_pass http://nacos-cluster;}
}

如下图所示:

其中upstream后nacos-cluster为配置项名称KEY,我们给三个ip+端口配置进去VALUE,当访问localhost:80端口 + /nacos后,就自动对访问路径http://key中key对应的value做负载均衡。

我们启动nginx(nginx目录下 start nginx.exe)后访问:http://localhost/nacos,会发现负载均衡配置成功。

3.应用接入

当访问入口从单个nacos应用变成Nginx后,我们对应的注册地址也将发生变化:

修改后重启应用,会发现服务依然注册成功,如下:

8.总结

本章节我们针对Nacos作为配置中心的功能特性做了实战性演练,同时针对Nacos实际部署情况做了一个集群搭建演示,但同时这个集群搭建也给我们预留了一些更多的思考:

  • Nginx代理本身localhost这种IP应该变成域名,这样后续及时有服务迁移,nacos客户端也无需修改配置
  • Nacos的多节点部署应考虑异地容灾,同城备份,从而保证服务的高可用性

在本章节需要大家重点关注Nacos实现配置中心的步骤、热更新的实现方式,以及多配置文件的优先级顺序(后续生产发现配置信息读取不一致可借助此进行排查),集群搭建一般会运维团队搭建但也不排除大家自己上手的可能性。

截止本节,完整代码工程:📎cloud-demo.zip


思考问题

  • 为什么微服务架构下需要引入配置中心?
  • Nacos配置中心如何实现?共享特性?优先级?
  • Nacos集群搭建事项?解决了什么问题?

9.推荐阅读资料

  • 无,建议对于上节注册中心,本节Nacos配置使用、集群搭建做进一步练习和熟悉

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