五十五张图告诉你微服务的灵魂摆渡者Nacos究竟有多强？
前言
Nacos是阿里巴巴开源的服务注册中心以及配置中心，致力于给开发者提供一款便捷、简单上手的开源框架。
Nacos究竟有什么惊人的地方呢？看下图：
从上图不难看出阿里巴巴的野心，一个Nacos干掉了Spring Cloud的三大组件，分别是注册中心Eureka、服务配置Config，服务总线Bus。
本文目录结构如下图：
为什么Nacos这么受欢迎？
Nacos官方文档的介绍中有这么一句话，如下：
Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。
什么意思呢？不着急，有对比才有伤害。
Eureka、Config这两个组件相信大家都用过，有什么感受？
当然，这两个组件给我最直观的感受就是繁琐，原因如下：
无论是Eureka还是Config都必须自己搭建个服务 英文界面不是那么友好
用过Nacos的开发者都说很爽，不用自己搭建服务，阿里给你准备好了服务，只需要启动即可；界面中英文都有，很适合初学者。
当然最重要的原因就是以上组件很可能面临停更、比如Eureka已经停更了，谁知道后面其他的组件会不会如此呢？
如何自学呢？
对于初学者当然是官方文档了，下面作者列出了Nacos相关的官方文档：
https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html（中英文兼备） https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/hoxton/en-us/index.html（英文） https://github.com/alibaba/nacos（Nacos项目仓库）
当然很多人不愿意看官方文档，作者也在为大家准备了视频教程。
公众号
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本文版本说明
基于Maven构建的微服务项目，各个组件版本如下：
JDK1.8+ Spring Boot-2.2.2.RELEASE SpringCloud-Hoxton.SR3 SpringCloud Alibaba-2.2.1.RELEASE
注意：Spring Boot、Spring Cloud、Spring Cloud Alibaba的版本可不是随便选择的，官网明确规定了各个版本的适配：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki，如下图：
不同版本的Alibaba也对应了不同组件的版本，如下图：
一定要完全按照文档给出的版本来选择，不然会出现意想不到的BUG，那岂不是鸡鸡....
作者使用的是分模块的聚合项目演示，其中dependencyManagement依赖如下，对应着上文提到的版本：
注意：如果你的版本的不是和作者一样，请一定严格按照官方文档给的版本进行适配，否则会有意想不到的BUG....
启动Nacos服务
根据上面作者选择的Spring Cloud Alibaba的版本，对应的Nacos版本是1.2.1，直接去GitHub(https://github.com/alibaba/nacos/tags)下载对应的版本即可，可以选择windows或者Linux，如下图：
下载完成之后直接解压即可，从它的目录结构和文件名称一看这就是一个Spring Boot 项目。
进入/bin目录，有两个脚本，如下：
startup.cmd：windows平台的启动脚本startup.sh：Linux平台的启动脚本
由于作者本地是windows，直接双击startup.cmd启动项目，出现以下界面则启动完成：
在浏览器输入http://localhost:8848/nacos进入Nacos的登录界面。
用户名：nacos；密码：nacos
登录成功的界面如下：
服务注册发现
微服务的服务注册和发现相信都用过Eureka，要自己本地构建一个Eureka微服务，但是整合了Alibaba的Nacos则不用那么复杂，直接启动Alibaba提供的Nacos服务即可，这样让程序员把全部精力放在业务上，下面是一个简单的架构图：
如何演示效果呢？
参照上面架构图，作者分别创建了两个模块，分别是nacos-provider(服务提供者)、nacos-consumer(服务消费者)，职责如下：
nacos-provider：注册进入nacos-server，对外暴露服务nacos-consumer：注册进入nacos-server，调用nacos-provider的服务
nacos-provider服务提供者创建
由于使用了多模块聚合项目，只需要创建一个nacos-provider模块即可。步骤如下：
1. 添加Maven依赖
需要添加spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery这个依赖，如下图：
由于父模板中指定了spring-cloud-alibaba-dependencies的版本，子模块中直接引入依赖即可，不需要指定版本号，这样才能达到版本管理的效果。
2. 配置YML文件
在配置文件中指定服务名称、端口号、nacos-server的地址等信息，如下：
server:
port: 9001
spring:
application:
## 指定服务名称，在nacos中的名字
name: nacos-provider
cloud:
nacos:
discovery:
# nacos的服务地址，nacos-server中IP地址:端口号
server-addr: 127.0.0.1:8848
management:
endpoints:
web:
exposure:
## yml文件中存在特殊字符，必须用单引号包含，否则启动报错
include: '*'
3. 开启服务注册发现功能
这个大部分Spring Boot功能模块相同，都需要使用@EnableXxxx注解来开启某个功能，否则无法引入自动配置。这里需要使用Spring Cloud的原生注解@EnableDiscoveryClient来开启服务注册发现的功能，如下：
4. 写个演示服务
nacos-provider作为服务提供者注册到nacos中，肯定需要提供个服务来供消费者（nacos-consumer）调用，下面是随便写的一个接口：
5. 启动项目
按照上面的5个步骤算是完成了最基本的一个服务，现在只需要启动nacos-provider这个服务即可。
启动成功之后在nacos的服务管理->服务列表这里将会发现注册进入的nacos-provider这个服务，如下图：
OK，在nacos中能够看到服务注册成功了，完成任务..........
nacos-consumer服务消费者创建
同样是注册进入nacos，因此大致步骤都是一样的，步骤如下：
1. 添加Maven依赖
需要添加spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery这个依赖，如下图：
2. 配置YML文件
同样是指定服务名、端口、nacos-server的地址，如下：
server:
port: 9002
spring:
application:
name: nacos-consumer
cloud:
nacos:
discovery:
# nacos的服务地址
server-addr: 127.0.0.1:8848
management:
endpoints:
web:
exposure:
## yml文件中存在特殊字符，必须用单引号包含，否则启动报错
include: '*'
3. 开启服务注册发现功能
使用@EnableDiscoveryClient标注，如下图：
4. 写个演示服务
如何演示呢？nacos-provider提供了一个服务，那么我们就调用它的服务来演示一把。
其实Nacos集成了Ribbon，何以见得呢？打开spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery的依赖一看便知，如下图：
因此我们便能使用Ribbon的负载均衡来调用服务，步骤如下：
创建RestTemplate，使用 @LoadBalanced注解标注开启负载均衡，如下图：
直接使用注册到nacos的中的服务名作为访问地址调用服务，如下图：
上图中的 serviceUrl是什么东西呢？难道是IP地址？当然不是，既然nacos-provider和nacos-consumer都已经注册到nacos中，那么可能是可以直接通过服务名直接找到对应得服务，因此这个serviceUrl=http://service-name，如下图：
OK，至此nacos-consumer已经准备完成，下面就可以启动项目。
5. 启动项目
启动成功之后将会在nacos中的服务列表中查看到两个服务，分别是nacos-provider、nacos-consumer，如下图：
此时服务提供者和消费者都已成功注册到Nacos，那么接下来就是测试服务能否调的通的问题了。
直接调用nacos-consumer的接口，输入地址：http://localhost:9002/nacos/test/16，返回信息如下图则表示相互调用成功：
总结
Nacos的服务注册发现很简单，比Eureka简单多了，无需自己构建个注册中心。
启动配置管理
为什么要用配置管理？其实这已经不仅仅是微服务的痛点了，单体服务也存在这样的痛点。试问线上的项目如果想要的修改某个配置，比如添加一个数据源，难道要停服更新？显然是不太现实，那么如何解决呢？
对于单体应用前面已经写过一篇文章，感兴趣的可以看：如何让Spring Boot 的配置 "动" 起来？
微服务环境下可选的方案还是很多的，比如Config+BUS，携程开源的Apollo....
这都不是今天的重点，用过Config+BUS觉得怎么样？自己要搭建一个Config微服务，还要集成GitHub等，你不难受吗？
下面就来介绍一下Nacos是如何完美的实现配置管理以及动态刷新的。
如何演示效果呢？
新建一个模块nacos-config用来整合Nacos实现配置管理，项目结构如下：
Nacos配置列表在哪里能看到呢？在管理平台->配置管理->配置列表这一栏，如下图：
添加依赖
由于使用了模块聚合的工程，因此不需要指定版本号，依赖如下：
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>
配置YAML文件
在bootstrap.yml文件中设置Nacos的配置，如下：
spring:
application:
name: nacos-config
## 当前环境，这个和dataId有关-> ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}
profiles:
active: dev
cloud:
nacos:
config:
## nacos的地址，作为配置中心
server-addr: 127.0.0.1:8848
## 配置内容的数据格式，目前只支持 properties 和 yaml 类型，这个和dataId有关-> ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}
file-extension: properties
management:
endpoints:
web:
exposure:
## yml文件中存在特殊字符，必须用单引号包含，否则启动报错
include: '*'
Data ID是什么？
dataId是一个配置的唯一标识，怎么取值呢？格式如下：
${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}
prefix：前缀，默认是spring.application.name的值，也可以通过配置项spring.cloud.nacos.config.prefix来配置。spring.profiles.active：即为当前环境对应的 profile。当spring.profiles.active为空时，对应的连接符-也将不存在，dataId 的拼接格式变成${prefix}.${file-extension}file-exetension为配置内容的数据格式，可以通过配置项spring.cloud.nacos.config.file-extension来配置。目前只支持properties和yaml类型。
添加一个配置
下面在nacos中添加一个config.version的配置，如下图：
以上就是添加的config.version的配置，发布之后查看列表如下图：
获取nacos中的配置
获取nacos中的配置很简单，使用原生注解@Value()直接读取即可，步骤如下：
新建一个实体类 DynamicConfigEntity：
@Component
@Data
public class DynamicConfigEntity {
//直接读取nacos中config.version的配置
@Value("${config.version}")
private String version;
}
新建一个controller测试，如下：
@RestController
@RequestMapping("/nacos")
public class NacosController {
@Autowired
private DynamicConfigEntity entity;
@GetMapping("/test/{id}")
public String test(@PathVariable("id")Integer id){
return "accept one msg id="+id+"----- version="+entity.getVersion();
}
}
运行项目成功后，在浏览器输入地址：http://localhost:9003/nacos/test/1，返回如下结果：
结果很明显，Nacos中的配置生效了，是不是很简单？
配置如何动态刷新？
设想一下：现在由于需求改变了，我需要将config.version这个配置改成2，那么我直接改变Nacos中的配置会生效吗？
不妨试一下，直接将Nacos中的配置修改成2，如下图：
此时我们再不重启项目的情况下访问：http://localhost:9003/nacos/test/1，结果如下图：
what？？？怎么没变呢？不是说Nacos可以自动刷新配置吗？
其实想要Nacos自动刷新配置还需要结合原生注解@RefreshScope，这个注解是不是很眼熟，在Config中也是用这个注解刷新配置，我们只需要将该注解标注在配置的实体类上即可，如下：
@Component
@RefreshScope
@Data
public class DynamicConfigEntity {
//直接读取nacos中config.version的配置
@Value("${config.version}")
private String version;
}
此时加上@RefreshScope重启之后将Nacos中config.version这个配置改成3，然后访问http://localhost:9003/nacos/test/1，结果如下图：
多环境如何隔离配置？（Namespace）
试想一下：正常的业务开发至少有三个环境吧，如下：
dev：本地开发环境 test：测试环境 prod：生产环境
那么每个环境的配置肯定是不同的，那么问题来了，如何将以上三种不同的配置在Nacos能够很明显的区分呢？
很多人可能会问：DataId格式中不是有环境的区分吗？这个不是可以满足吗？
DataId当然能够区分，但是微服务配置可不止这几个啊？一旦多了你怎么查找呢？多种环境的配置杂糅到一起，你好辨别吗？
当然阿里巴巴的Nacos开发团队显然考虑到了这种问题，官方推荐用命名空间（namespace）来解决环境配置隔离的问题。
Namespace（命名空间）：解决多环境及多租户数据的隔离问题 在多套不同的环境下，可以根据指定的环境创建不同的Namespace，实现多环境的数据隔离
Nacos中默认提供的命名空间则是public，上述我们创建的config.version这个配置就属于public这个命名空间，如下图：
当然我们可以根据业务需要创建自己的命名空间，操作如下图：
陈某创建了三个，分别是dev、test、prod，如下图：
注意：上图中的
命名空间ID是系统自动生成的唯一ID，后续指定不同的Namespace就用这个ID。
创建完成之后，在配置列表上方则可以看见不同的命名空间，如下图：
既然Nacos中的Namespace配置好了，那么微服务中如何配置呢？前面也说过，Nacos默认指定的命名空间是public，那么如何在项目中指定命名空间呢？
其实很简单，假设在test这个命名空间中添加一个config.version=4，如下图：
此时只需要在bootstrap.yml配置中指定如下配置：
spring:
application:
name: nacos-config
cloud:
nacos:
config:
## namespace的取值是命名空间ID，这里取的是test命名空间ID
namespace: d0ffeec2-3deb-4540-9664-fdd77461fd6b
注意：Namespace必须在
bootstrap.yml配置文件中指定，否则不生效。
至此，已经全部配置完毕，启动项目，浏览器访问http://localhost:9003/nacos/test/1，结果如下图：
不同业务配置如何隔离？(Group)
试想以下场景：有两个微服务，一个是订单系统，一个是用户系统，但是他们有着相同的配置，比如datasource-url，那么如何区分呢？
此时Group就派上用场了，顾名思义Group是分组的意思。
Group：Nacos 中的一组配置集，是组织配置的维度之一，简单的说则是不同的系统或微服务的配置文件可以放在一个组里。Nacos如果不指定Group，则默认的分组是DEFAULT_GROUP。
上述场景中订单系统、用户系统可以单独分为一个组，比如ORDER_GROUP、USER_GROUP。当然这是比较细粒度的分组，根据企业的业务也可以多个微服务分为一组。
下面在Nacos中新建一个config.version=5，命名空间为test，分组为ORDER_GROUP，如下图：
此时命名空间test中的配置如下图：
在bootstrap.yml配置文件中指定分组，配置如下：
spring:
application:
name: nacos-config
cloud:
nacos:
config:
## 指定命名空间
namespace: d0ffeec2-3deb-4540-9664-fdd77461fd6b
## 指定分组为ORDER_GROUP
group: ORDER_GROUP
注意：Group配置和Namespace一样，要在
bootstrap.yml文件中配置。
至此，已经全部配置完毕，启动项目，浏览器访问http://localhost:9003/nacos/test/1，结果如下图：
总结
Nacos实现配置管理和动态配置刷新很简单，总结如下步骤：
添加对应 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config依赖使用原生注解 @Value()导入配置使用原生注解 @RefreshScope刷新配置根据自己业务场景做好多环境配置隔离(Namespace)、不同业务配置隔离(Group) 切记：命名空间和分组的配置一定要放在 bootstrap.yml或者bootstrap.properties配置文件中
Nacos如何共享配置？
场景：一个项目的微服务数量逐渐增多，势必会有相同的配置，那么我们可以将相同的配置抽取出来作为项目中共有的配置，比如集群中的数据源信息..
Nacos的共享配置能够完美的解决上述问题，配置起来也是很简单，没办法，就是这么强大。
Nacos中新建共享配置
陈某这里演示两个共享配置，DataId分别是share-config1.properties，share-config2.properties，如下图：
注意：
DataId一定要带有后缀properties或者yml
share-config1.properties配置中的内容如下：
database.url=jdbc:mysql://112.111.0.135:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
share-config2.properties配置中的内容如下：
database.user=root
新建模块nacos-config-share
此处新建一个模块nacos-config-share来演示效果，依赖同nacos-config
bootstrap.yml配置如下：
spring:
application:
name: nacos-config-share
cloud:
nacos:
config:
## 指定命名空间
namespace: 51f0479b-a88d-4646-902b-f2a063801502
## nacos的地址，作为配置中心
server-addr: 127.0.0.1:8848
## 配置内容的数据格式，目前只支持 properties 和 yaml 类型，这个和dataId有关-> ${prefix}-${spring.profiles.active}.${file-extension}
file-extension: properties
management:
endpoints:
web:
exposure:
## yml文件中存在特殊字符，必须用单引号包含，否则启动报错
include: '*'
以上的配置和nacos-config差不多，指定application.name、命名空间、file-extension、nacos服务地址....
当然除了以上配置肯定是不够的，要想共享配置还需要添加以下配置：
spring:
application:
name: nacos-config-share
cloud:
nacos:
config:
## 共享配置，List集合，可以配置多个
shared-configs:
## dataId：配置文件的dataId，必须带有后缀
- dataId: share-config1.properties
## refresh：指定是否能够动态刷新，默认是false
refresh: true
- dataId: share-config2.properties
## 指定配置文件的分组，默认是DEFAULT_GROUP
group: ORDER_GROUP
refresh: true
想要看到效果，肯定是需要通过@Value()导入配置，如下：
@Component
@RefreshScope
@Data
public class DynamicConfigEntity {
//获取共享配置文件中database.url
@Value("${database.url}")
private String databaseUrl;
//获取共享配置文件中database.user
@Value("${database.user}")
private String user;
}
上面配置完毕，启动nacos-config-share这个项目，访问：http://localhost:9003/nacos/test/1，结果如下图：
动态刷新配置这里就不再演示了，自己动手玩一下......
Nacos如何持久化？
前面讲了这么多，大家有没有思考过一个问题，Nacos的一系列的配置究竟存储在哪里呢？
其实Nacos默认使用的是内嵌的数据库Derby，这个在Nacos-server文件下的/data目录下就可以验证，如下图：
那么问题来了，这些配置如何用自己的数据库存储呢？
目前Nacos仅支持
Mysql数据库，且版本要求：5.6.5+
初始化数据库
首先在Mysql中新建一个数据库nacos-config（名称随意），然后执行Nacos中的SQL脚本，该脚本是Nacos-server文件夹中的nacos-mysql.sql，如下图：
执行该脚本，将会自动创建表，如下图：
修改配置文件
Nacos-server也是一个Spring Boot 项目，想要连接自己的数据库，当然要配置数据源了，那么在哪里配置呢？
配置文件同样在Nacos-server中的conf目录下，如下图：
只需要将application.properties中的Mysql配置取消注释并且配置好自己的数据源即可，如下图：
修改完毕，重新启动Nacos-server。
如何验证是否持久化呢？很简单，只需要创建一个配置，然后在his_config_info表中查看下是否存在即可，如下图：
Nacos集群如何搭建？
真是够了，又来扯皮高可用了，真是头大..........
Nacos推荐集群模式部署，这样可以避免单点故障，那么如何搭建集群呢？请看官方文档：https://nacos.io/zh-cn/docs/cluster-mode-quick-start.html
话不多说，偷一张官网的架构图，如下：
上图什么意思呢？说实话，这文档写的真不咋的，很多除初学者一看就懵，请看陈某的架构图，如下：
看了陈某画的图是不是更清楚了呢？请求进来先共同Nginx集群进行转发到Nacos集群中，当然为了保持高可用，数据库必须也是集群模式。
Nacos官方推荐Linux下搭建集群模式，因此陈某尝试在Linux环境下搭建。Nginx和Mysql这里集群就不再演示如何搭建了，不是今天的重点，主要演示下Nacos集群的搭建方法。
下载Linux下的Nacos
在GitHub上下载自己对应的版本，陈某用的版本是1.2.1，地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases/tag/1.2.1
找到后缀为tar.gz的文件下载，如下图：
修改配置文件
由于条件限制，陈某仅仅在一台服务器上启动三个Nacos服务演示。Nacos的端口分别为8848、8849、8850。
修改端口号
Nacos默认的端口号是8848，那么如何修改端口呢？只需要修改conf目录下的application.properties中的server.port即可，如下图：
修改集群配置
那么如何配置集群呢？在conf目录下有一个cluster.conf.example文件，如下图：
只需要将cluster.conf.example这个文件复制一份为cluster.conf放在conf目录下，其中配置的内容如下：
172.16.1.84:8848
172.16.1.84:8849
172.16.1.84:8850
什么意思呢？172.16.1.84是服务器的IP地址，这里填写自己服务器的IP，:后面的是Nacos的端口号。
修改数据源
这个在持久化的那里已经讲过了，只需要将application.properties中的数据源替换掉，如下图：
启动Nacos
经过上述的步骤Nacos集群已经配置好了，现在分别启动Nacos，命令如下：
bash -f ./startup.sh
启动成功，访问任意一个端口的Nacos服务，在集群管理->节点列表中将会看到自己搭建的三个节点，如下图：
至此，Nacos集群算是搭建完成了......
Nginx中配置
此处就不演示Nginx集群搭建了，直接在单机的Nginx中配置。直接修改nginx的conf文件，内容如下：
upstream nacos{
server 172.16.1.84:8848;
server 172.16.1.84:8849;
server 172.16.1.84:8850;
}
server{
listen 80;
location / {
proxy_pass http://nacos;
}
}
相信大家都能看懂，此处就不再做过多解释了.....配置完成后，启动Nginx，直接访问：http://ip/nacos。
项目中配置server-addr
既然搭建了集群，那么项目中也要配置一下，有两种方式，下面分别介绍。
第一种：通过直连的方式配置，如下：
spring:
application:
## 指定服务名称，在nacos中的名字
name: nacos-provider
cloud:
nacos:
discovery:
# nacos的服务地址，nacos-server中IP地址:端口号
server-addr: 172.16.1.84:8848,172.16.1.84:8849,172.16.1.84:8850
第二种：直接连接Nginx，如下：
spring:
application:
## 指定服务名称，在nacos中的名字
name: nacos-provider
cloud:
nacos:
discovery:
# nacos的服务地址，nacos-server中IP地址:端口号
server-addr: 172.16.1.84:80
总结
Nacos集群搭建非常简单，唯一的配置就是cluster.conf中设置三个Nacos服务，这也正是Nacos的设计理念，让开发者能够尽快上手，专注业务的开发。
Nacos是CP还是AP？
先来简单复习下CAP的概念吧，如下：
一致性（C）：在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本） 可用性（A）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。（对数据更新具备高可用性） 分区容错性（P）：以实际效果而言，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择。
一般分布式系统中，肯定是优先保证P，剩下的就是C和A的取舍。
当然不同的注册中心遵循的CAP也是不同的，如下：
Zookeeper：保证CP，放弃可用性；一旦zookeeper集群中master节点宕了，则会重新选举leader，这个过程可能非常漫长，在这过程中服务不可用。 Eureka：保证AP，放弃一致性；Eureka集群中的各个节点都是平等的，一旦某个节点宕了，其他节点正常服务（一旦客户端发现注册失败，则将会连接集群中其他节点），虽然保证了可用性，但是每个节点的数据可能不是最新的。 Nacos：同时支持CP和AP，默认是AP，可以切换；AP模式下以临时实例注册，CP模式下服务永久实例注册。
写在最后
Spring Cloud 进阶这个专栏已经酝酿很久了，前段时间一直忙着工作，铁粉都知道陈某已经完成了两个专栏文章，分别是Spring Boot 进阶、Mybatis 进阶；总之原创不易，且看且珍惜，随手一个赞是美德哦！！！
以上源码已经上传GitHub，需要的公众号【码猿技术专栏】回复关键词
9528获取。