使用Nacos 打造微服務配置中心

一、背景介紹

Nacos 作為服務注冊中心的使用方式，同時 Nacos 還可以作為服務配置中心，用于集中式維護各個業務微服務的配置資源。

作為服務配置中心的交互流程圖如下。

這樣設計的目的，有一個明顯的好處就是：有利于對各個微服務的配置資源進行統一維護和管理，尤其是要更新某個配置參數時，能避免大量人肉運維工作。

今天通過一些案例我們一起來了解一下，如何使用 Nacos 來實現服務配置中心的管理。

二、方案實踐

2.1、創建配置

Nacos 安裝過程與之前介紹的一樣，Nacos 服務端啟動后，進入到服務端管理頁面，在“配置列表”功能頁面中，點擊右上角的“+”按鈕，進入“新建配置”頁面，創建配置內容，示例如下：

為了便于演示，在上文中我們創建了一個 dataId 為nacos-config-client.properties，Group 為DEFAULT_GROUP，內容為blog.name=張三的配置信息。

在下文中，我們將會用到它。

2.2、創建客戶端應用

首先，創建一個 Maven 工程，命名為nacos-config-client，并在pom.xml中引入相關的依賴內容，示例如下：

<properties><spring-boot.version>2.2.5.RELEASE</spring-boot.version><spring-cloud.version>Hoxton.SR3</spring-cloud.version><spring-cloud-alibaba.version>2.2.1.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
</properties><dependencies><!-- SpringBoot web --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- Nacos 配置中心 --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency>
</dependencies><dependencyManagement><dependencies><!-- 引入 springBoot 版本號 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId><version>${spring-boot.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!-- 引入 spring cloud 版本號 --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!-- 引入 spring cloud alibaba 適配的版本號 --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud-alibaba.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>

接著，創建一個服務啟動類。

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

然后，創建一個 web 接口，以便測試上文創建的配置變量是否能生效。

@RestController
@RefreshScope
public class HelloController {@Value("${blog.name}")private String name;@RequestMapping("/hello")public String hello() {return name;}
}

最后，在application.properties配置文件中，添加 Nacos 服務配置中心地址，示例如下：

spring.application.name=nacos-config-client
server.port=9012# 設置Nacos配置中心地址
spring.cloud.nacos.config.server-addr=127.0.0.1:8848

2.3、服務測試

將nacos-config-client客戶端服務啟動起來，在瀏覽器中訪問http://127.0.0.1:9012/hello，如果不出意外的話，會返回如下結果。

此時說明 SpringBoot 已成功從 Nacos 服務端獲取到相關的配置變量。

下面我們在 Nacos 中將blog.name配置內容稍微修改一下，驗證一下客戶端的配置變量是否能動態刷新。

再次訪問http://127.0.0.1:9012/hello，返回結果如下圖。

說明在 Nacos 中修改配置變量后，SpringBoot 也會自動刷新這個配置信息。

之所以能實現這種效果，主要得益于@RefreshScope注解，它可以動態的從 Nacos 服務端獲取最新的配置信息，并將其注入到 SpringBoot 中。

三、配置規則介紹

在上文中，我們簡單的介紹了 Nacos 作為配置中心的使用方式。

例子中我們只配置了 Nacos 的配置中心地址信息，并沒有配置任何其他規則就能成功的使用 Nacos 配置中心，它是如何做到的呢？

在 Nacos Spring Cloud 中有 5 個核心配置項，下面我們一起來看看它的作用。

  • spring.cloud.nacos.config.server-addr：對應 Nacos 服務端地址
  • spring.cloud.nacos.config.prefix：對應 DataId 的前綴，默認值為應用名稱，即spring.application.name變量值
  • spring.cloud.nacos.config.file-extension：對應 DataId 的后綴，同時也是配置內容的文件格式，默認值為properties
  • spring.cloud.nacos.config.group：對應 Group 參數，默認值為DEFAULT_GROUP
  • spring.cloud.nacos.config.namespace：對應配置的命名空間，默認為空；常用于不同環境的配置隔離，如開發測試環境和生產環境的資源隔離等

默認情況下，Nacos Spring Cloud 加載出來的 dataId 完整格式如下：

${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

因此，在不做任何配置項目的情況下，當 DataId 的前綴和 Spring Boot 應用名稱一致，就可以成功加載對應的配置項。

如果我們不想通過應用服務名稱來加載 DataId，可以借助spring.cloud.nacos.config.prefix相關規則來實現指定配置項的加載。

需要特別注意的是：由于 Spring Boot 加載順序的緣故，自定義的配置項參數必須放在bootstrap.properties文件或者bootstrap.yaml文件中才能生效。

下面我們還是通過一個例子，來快速了解 Nacos Spring Cloud 相關配置規則的應用。

3.1、應用實踐

下面我們以加載myConfig-dev.yaml配置項為例，具體實現如下。

首先，創建一個myConfig-dev配置項。

接著，創建一個bootstrap.properties文件，并指定相關配置項，內容如下：

spring.application.name=nacos-config-client
server.port=9012# 指定運行環境
spring.profiles.active=dev# 設置Nacos配置中心地址
spring.cloud.nacos.config.server-addr=127.0.0.1:8848
# 對應 DataId 的前綴，如果不設置默認取【spring.application.name】
spring.cloud.nacos.config.prefix=myConfig
# 對應 DataId 的后綴，同時也是配置內容的文件格式，默認值為properties
spring.cloud.nacos.config.file-extension=yaml
# 對應 Group 參數，默認值為DEFAULT_GROUP
spring.cloud.nacos.config.group=DEFAULT_GROUP
# 對應配置的命名空間，默認為空
spring.cloud.nacos.config.namespace=

然后，創建一個 web 接口，以便驗證配置變量是否能生效。

@RestController
@RefreshScope
public class HelloController {@Value("${user.id}")private String id;@Value("${user.name}")private String name;@RequestMapping("/test")public String test() {return "id" + id + ",name:" + name;}
}

最后，再次啟動服務，在瀏覽器中訪問http://127.0.0.1:9012/hello，如果不出意外的話，會返回如下內容。

說明，Spring Boot 已成功加載了指定配置項。

四、高級特性介紹

4.1、多環境配置介紹

在 Nacos 服務端，其實還隱含有三個核心的參數，分別是：Data ID、Group、Namespace，我們可以利用它來實現更高級的功能。

這三個參數的層級關系，可以用如下圖來概括。

每個參數的作用如下：

  • Namespace：表示命名空間，通常用于不同環境的配置隔離，如開發測試環境和生產環境的資源隔離等
  • Group：表示分組管理
  • Data ID：也就是我們常說的配置項，也可以簡單理解為我們所說的配置文件

實際上，我們可以利用這些層級概念的關系，根據自己的需要來實現多環境的管理。

下面我們一起來看看，幾種常見的環境隔離配置實現。

4.1.1、profiles 隔離實現

在上文中我們也提到了 dataId 完整格式生成規則。

${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

因此，我們可以借助spring.profiles.active來實現配置資源的隔離。

同時，profiles 隔離實現也在一種最常見的做法。

4.1.2、Group 隔離實現

Group 隔離實現就比較簡單了，在 Nacos 服務管理平臺新建配置的時候，填寫所屬分組。

最后，在客戶端應用下填寫對應的 Group 參數即可。

# 對應 Group 參數
spring.cloud.nacos.config.group=DEFAULT_GROUP
4.1.3、Namespace 隔離實現

Namespace 隔離實現主要通過命名空間來完成，在 Nacos 服務管理平臺的命令空間下創建。

創建完成之后，在配置列表的最上方可以看到除了 public 之外，多了一個剛才創建的 Namepsace。

點擊test就可以切換到對應的命名空間，然后新建相關的配置項。

最后，在客戶端應用下填寫對應的 Namespace 參數即可。

# 對應配置的命名空間
spring.cloud.nacos.config.namespace=0c85c5cf-4421-4839-9998-ace7d8ecf5a8

需要注意的是，這里填寫不是命名空間的名稱，而是命名空間ID。

4.2、多文件加載介紹

在上文中我們介紹的都是單個配置文件的加載，而在實際的業務開發中，我們常常會碰到多個配置文件一起加載的場景，例如加載 Redis、RabbitMQ 等配置資源。

下面我們一起來看看相關的實現方式。

4.2.1、多個配置加載介紹

對于多個配置的加載，我們只需要做以下兩步，就可以實現這個需求。

第一步：在 Nacos 中創建Data ID=redis.properties和Data ID=rabbitmq.properties的配置內容。

第二步：在 Spring Cloud 應用bootstrap.properties文件中，通過spring.cloud.nacos.config.extension-configs參數配置需要加載的文件，具體如下。

# 設置多文件加載，并支持動態刷新
spring.cloud.nacos.config.extension-configs[0].data-id=redis.properties
spring.cloud.nacos.config.extension-configs[0].group=DEFAULT_GROUP
spring.cloud.nacos.config.extension-configs[0].refresh=true
spring.cloud.nacos.config.extension-configs[1].data-id=rabbitmq.properties
spring.cloud.nacos.config.extension-configs[1].group=DEFAULT_GROUP
spring.cloud.nacos.config.extension-configs[1].refresh=true

當服務啟動的時候，Nacos 客戶端會自動從服務端獲取相關的配置資源加載到 Spring Boot 應用中。

4.2.2、共享配置加載介紹

通過上面加載多個配置文件的例子，我們已經可以實現不同的應用共享配置的需求了。

對于共享配置使用，Nacos 還提供了另一種更便捷的配置方式，比如下面的配置與上面使用的多文件加載配置，作用是等價的。

# 設置多個共享配置文件加載，并支持動態刷新
spring.cloud.nacos.config.shared-configs[0].data-id=redis.properties
spring.cloud.nacos.config.shared-configs[0].group=DEFAULT_GROUP
spring.cloud.nacos.config.shared-configs[0].refresh=true
spring.cloud.nacos.config.shared-configs[1].data-id=rabbitmq.properties
spring.cloud.nacos.config.shared-configs[1].group=DEFAULT_GROUP
spring.cloud.nacos.config.shared-configs[1].refresh=true
4.2.3、配置加載的優先級介紹

當我們加載多個配置的時候，如果存在相同的 key，配置加載的優先級是怎樣的呢？

Nacos Config 目前提供了三種配置能力從 Nacos 拉取相關的配置，分別如下：

  • A：通過spring.cloud.nacos.config.shared-dataids定義的共享配置
  • B：通過spring.cloud.nacos.config.ext-config[n].data-id定義的擴展配置
  • C：通過內部相關規則(應用名、應用名+ Profile)生成的配置

當三種方式同時存在的時候，他們的優先級關系為A < B < C，也就是說優先級高的會覆蓋優先級底的配置。

五、小結

最后總結一下，Nacos 是 Spring Cloud Alibaba 體系中最重要的組件之一，既可以用于服務注冊中心，也可以用于服務配置中心。在微服務技術體系中，應用非常廣泛，因此掌握 Nacos 相關技術的使用，對我們項目的開發會有顯著的幫助。

六、實戰

1. 安裝與啟動 Nacos

下載 Nacos

從 Nacos 的 GitHub 倉庫（https://github.com/alibaba/nacos/releases）下載適合你系統的版本，解壓下載好的壓縮包。

啟動 Nacos
  • Windows 系統：打開命令提示符，進入 Nacos 的 bin 目錄，執行以下命令啟動 Nacos：
startup.cmd -m standalone
  • Linux/Mac 系統：打開終端，進入 Nacos 的 bin 目錄，執行以下命令啟動 Nacos：


?

這里的 -m standalone 表示以單機模式啟動。啟動成功后，在瀏覽器中訪問 http://localhost:8848/nacos，使用默認用戶名 nacos 和密碼 nacos 登錄 Nacos 控制臺。

2. 創建配置

登錄 Nacos 控制臺

打開瀏覽器，訪問 http://localhost:8848/nacos，輸入用戶名 nacos 和密碼 nacos 登錄。

創建配置文件

在控制臺左側導航欄中選擇 “配置管理” -> “配置列表”，點擊 “+” 號創建新的配置。填寫以下信息
?

  • Data ID：配置文件的唯一標識，通常采用 應用名.properties 或 應用名.yml 的格式，例如 example-service.properties。
  • Group：配置分組，默認為 DEFAULT_GROUP。
  • 配置格式：根據實際情況選擇 properties 或 yaml。
  • 配置內容：輸入具體的配置信息，例如在 example-service.properties 中可以添加如下內容：
    ?

properties

server.port=8081
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/example_db
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

3. 在微服務中集成 Nacos 配置中心

添加依賴

以 Spring Boot 項目為例，在 pom.xml 中添加 Nacos 配置中心的依賴：

<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>
配置 Nacos 客戶端

在 src/main/resources 目錄下創建 bootstrap.properties 或 bootstrap.yml 文件，添加以下配置：

spring.application.name=example-service
spring.cloud.nacos.config.server-addr=localhost:8848
spring.cloud.nacos.config.file-extension=properties


?

這里的 spring.application.name 要與在 Nacos 控制臺創建的配置文件的 Data ID 中的應用名一致，spring.cloud.nacos.config.server-addr 是 Nacos 服務器的地址，spring.cloud.nacos.config.file-extension 是配置文件的格式。

獲取配置信息

在 Spring Boot 項目中，可以使用 @Value 注解或 @ConfigurationProperties 注解來獲取配置信息。以下是使用 @Value 注解的示例：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class ConfigController {@Value("${server.port}")private String serverPort;@GetMapping("/config")public String getConfig() {return "Server port: " + serverPort;}
}

4. 動態刷新配置

開啟動態刷新

在需要動態刷新配置的類上添加 @RefreshScope 注解，例如：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RefreshScope
public class ConfigController {@Value("${server.port}")private String serverPort;@GetMapping("/config")public String getConfig() {return "Server port: " + serverPort;}
}
測試動態刷新

當在 Nacos 控制臺修改配置信息并發布后，無需重啟微服務，調用 /config 接口即可獲取到最新的配置信息。

5. 多環境配置管理

創建不同環境的配置文件

在 Nacos 控制臺分別創建不同環境（如開發、測試、生產）的配置文件，例如 example-service-dev.properties、example-service-test.properties、example-service-prod.properties。

根據環境加載配置

在 bootstrap.properties 中添加 spring.profiles.active 屬性來指定當前環境，例如：

spring.application.name=example-service
spring.cloud.nacos.config.server-addr=localhost:8848
spring.cloud.nacos.config.file-extension=properties
spring.profiles.active=dev

這樣，微服務將加載 example-service-dev.properties 中的配置信息。

通過以上步驟，你就可以使用 Nacos 打造一個功能完善的微服務配置中心，實現配置的集中管理和動態刷新。

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