什么是Nacos

Nacos是阿里巴巴开源的一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。Nacos致力于帮助您发现、配置和管理微服务，提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。

主要特性

• 服务注册与发现：支持多种服务注册方式，包括DNS、RPC等
• 配置管理：支持配置的动态更新、版本管理、灰度发布等
• 服务管理：提供服务健康检查、服务路由、负载均衡等
• 命名空间：支持多环境、多租户的隔离
• 集群管理：支持集群部署和扩展
• 多数据中心：支持多数据中心的部署

核心功能

1. 服务注册与发现

• 服务注册：服务提供者向注册中心注册服务信息
• 服务发现：服务消费者从注册中心获取服务列表
• 服务健康检查：定期检查服务状态，自动剔除不健康服务

2. 配置管理

• 配置发布：支持配置的动态发布和更新
• 配置版本管理：支持配置的版本控制和回滚
• 配置灰度发布：支持配置的灰度发布和A/B测试

3. 服务管理

• 服务路由：支持基于规则的服务路由
• 负载均衡：支持多种负载均衡策略
• 流量管理：支持流量控制和熔断

安装和部署

1. 单机模式安装

# 下载Nacos
wget https://github.com/alibaba/nacos/releases/download/2.2.3/nacos-server-2.2.3.tar.gz

# 解压
tar -xvf nacos-server-2.2.3.tar.gz
cd nacos/bin

# 启动单机模式
sh startup.sh -m standalone

2. Docker安装

# 拉取镜像
docker pull nacos/nacos-server:v2.2.3

# 运行容器
docker run -d --name nacos-standalone \
  -p 8848:8848 \
  -p 9848:9848 \
  -e MODE=standalone \
  -e SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql \
  -e MYSQL_SERVICE_HOST=localhost \
  -e MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos \
  -e MYSQL_SERVICE_USER=root \
  -e MYSQL_SERVICE_PASSWORD=password \
  nacos/nacos-server:v2.2.3

3. 数据库初始化

-- 创建数据库
CREATE DATABASE nacos DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

-- 执行初始化脚本
-- 脚本位置：nacos/conf/nacos-mysql.sql

4. 访问控制台

• URL: http://localhost:8848/nacos
• 默认用户名: nacos
• 默认密码: nacos

服务注册与发现

1. SpringBoot集成

添加依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

配置文件

spring:
  application:
    name: user-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        namespace: public
        group: DEFAULT_GROUP
        cluster-name: DEFAULT
        enabled: true
        register-enabled: true
        ephemeral: true
        metadata:
          version: 1.0.0
          zone: zone1

启动类

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

服务注册

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;
    
    @GetMapping("/info")
    public String getUserInfo() {
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("user-service");
        if (!instances.isEmpty()) {
            ServiceInstance instance = instances.get(0);
            return String.format("服务地址: %s:%d", instance.getHost(), instance.getPort());
        }
        return "服务不可用";
    }
}

2. 服务发现

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    
    public String callOtherService() {
        // 通过负载均衡选择服务实例
        ServiceInstance instance = loadBalancerClient.choose("order-service");
        if (instance != null) {
            String url = String.format("http://%s:%d/order/list", 
                    instance.getHost(), instance.getPort());
            return restTemplate.getForObject(url, String.class);
        }
        return "服务不可用";
    }
}

3. 服务健康检查

@Component
public class NacosHealthIndicator implements HealthIndicator {
    
    @Autowired
    private NacosServiceRegistry nacosServiceRegistry;
    
    @Override
    public Health health() {
        try {
            // 检查Nacos连接状态
            if (nacosServiceRegistry != null) {
                return Health.up()
                        .withDetail("nacos", "connected")
                        .build();
            } else {
                return Health.down()
                        .withDetail("nacos", "disconnected")
                        .build();
            }
        } catch (Exception e) {
            return Health.down()
                    .withException(e)
                    .build();
        }
    }
}

配置管理

1. 配置发布

通过控制台发布配置

1. 登录Nacos控制台
2. 选择"配置管理" -> "配置列表"
3. 点击"+"按钮创建配置
4. 填写配置信息：
   • Data ID: user-service-dev.yaml
   • Group: DEFAULT_GROUP
   • 配置格式: YAML
   • 配置内容: 填写具体的配置项

通过API发布配置

@Component
public class NacosConfigService {
    
    @Autowired
    private NacosConfigManager nacosConfigManager;
    
    public void publishConfig(String dataId, String group, String content) {
        try {
            boolean result = nacosConfigManager.getConfigService()
                    .publishConfig(dataId, group, content);
            if (result) {
                System.out.println("配置发布成功");
            } else {
                System.out.println("配置发布失败");
            }
        } catch (NacosException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. SpringBoot配置集成

添加依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

配置文件

spring:
  application:
    name: user-service
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: localhost:8848
        namespace: public
        group: DEFAULT_GROUP
        file-extension: yaml
        shared-configs:
          - data-id: common-config.yaml
            group: DEFAULT_GROUP
            refresh: true
        extension-configs:
          - data-id: extension-config.yaml
            group: DEFAULT_GROUP
            refresh: true

配置类

@RefreshScope
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "user")
@Data
public class UserConfig {
    
    private String name;
    private int age;
    private String email;
}

使用配置

@RestController
@RequestMapping("/config")
public class ConfigController {
    
    @Autowired
    private UserConfig userConfig;
    
    @Value("${user.name:default}")
    private String userName;
    
    @GetMapping("/user")
    public UserConfig getUserConfig() {
        return userConfig;
    }
    
    @GetMapping("/name")
    public String getUserName() {
        return userName;
    }
}

3. 配置监听

@Component
public class ConfigChangeListener {
    
    @NacosConfigListener(dataId = "user-service-dev.yaml", groupId = "DEFAULT_GROUP")
    public void onConfigChange(String newConfig) {
        System.out.println("配置发生变化: " + newConfig);
        // 处理配置变化逻辑
    }
}

集群部署

1. 集群架构

                    [负载均衡器]
                         |
        +----------------+----------------+
        |                |                |
   [Nacos1]         [Nacos2]         [Nacos3]
        |                |                |
        +----------------+----------------+
                         |
                    [MySQL集群]

2. 集群配置

修改cluster.conf

# 编辑nacos/conf/cluster.conf
192.168.1.10:8848
192.168.1.11:8848
192.168.1.12:8848

修改application.properties

# 集群模式
spring.cloud.nacos.discovery.cluster-name=CLUSTER_001

# 数据库配置
spring.datasource.platform=mysql
db.url.0=jdbc:mysql://192.168.1.20:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user=root
db.password=password

# 集群配置
nacos.core.protocol.raft.data.dir=${nacos.home}/data/protocol/raft
nacos.core.protocol.raft.snapshot.dir=${nacos.home}/data/protocol/raft/snapshot

3. 启动集群

# 在每个节点上启动
sh startup.sh

# 检查集群状态
curl http://localhost:8848/nacos/v1/ns/operator/metrics

SpringCloud集成

1. 服务注册与发现

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        namespace: public
        group: DEFAULT_GROUP
        cluster-name: DEFAULT
        enabled: true
        register-enabled: true
        ephemeral: true
        metadata:
          version: 1.0.0
          zone: zone1

2. 配置管理

spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: localhost:8848
        namespace: public
        group: DEFAULT_GROUP
        file-extension: yaml
        shared-configs:
          - data-id: common-config.yaml
            group: DEFAULT_GROUP
            refresh: true

3. 负载均衡

@Configuration
public class LoadBalancerConfig {
    
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

最佳实践

1. 命名空间管理

# 开发环境
spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        namespace: dev
      config:
        namespace: dev

# 测试环境
spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        namespace: test
      config:
        namespace: test

# 生产环境
spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        namespace: prod
      config:
        namespace: prod

2. 配置分组管理

# 公共配置
spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        shared-configs:
          - data-id: common-config.yaml
            group: COMMON_GROUP
            refresh: true

# 业务配置
spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        shared-configs:
          - data-id: business-config.yaml
            group: BUSINESS_GROUP
            refresh: true

3. 服务元数据管理

@Component
public class ServiceMetadataManager {
    
    @Autowired
    private NacosServiceRegistry nacosServiceRegistry;
    
    public void updateMetadata(String serviceId, Map<String, String> metadata) {
        Registration registration = new Registration() {
            @Override
            public String getServiceId() {
                return serviceId;
            }
            
            @Override
            public String getHost() {
                return "localhost";
            }
            
            @Override
            public int getPort() {
                return 8080;
            }
            
            @Override
            public boolean isSecure() {
                return false;
            }
            
            @Override
            public URI getUri() {
                return URI.create("http://localhost:8080");
            }
            
            @Override
            public Map<String, String> getMetadata() {
                return metadata;
            }
            
            @Override
            public String getScheme() {
                return "http";
            }
        };
        
        nacosServiceRegistry.register(registration);
    }
}

4. 配置加密

@Component
public class ConfigEncryptor {
    
    private static final String SECRET_KEY = "your-secret-key";
    
    public String encrypt(String plainText) {
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(), "AES");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
            return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("加密失败", e);
        }
    }
    
    public String decrypt(String encryptedText) {
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(), "AES");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] decrypted = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText));
            return new String(decrypted);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("解密失败", e);
        }
    }
}

监控和运维

1. 健康检查

@Component
public class NacosHealthIndicator implements HealthIndicator {
    
    @Autowired
    private NamingService namingService;
    
    @Override
    public Health health() {
        try {
            // 检查Nacos连接状态
            namingService.getServicesOfServer(1, Integer.MAX_VALUE);
            return Health.up()
                    .withDetail("nacos", "connected")
                    .build();
        } catch (Exception e) {
            return Health.down()
                    .withException(e)
                    .build();
        }
    }
}

2. 指标监控

@Component
public class NacosMetrics {
    
    private final Counter serviceRegisterCounter;
    private final Timer configUpdateTimer;
    
    public NacosMetrics(MeterRegistry meterRegistry) {
        this.serviceRegisterCounter = Counter.builder("nacos.service.register.total")
                .description("Total number of service registrations")
                .register(meterRegistry);
        
        this.configUpdateTimer = Timer.builder("nacos.config.update.duration")
                .description("Config update duration")
                .register(meterRegistry);
    }
    
    public void incrementServiceRegisterCount() {
        serviceRegisterCounter.increment();
    }
    
    public Timer.Sample startConfigUpdateTimer() {
        return Timer.start();
    }
}

3. 日志配置

logging:
  level:
    com.alibaba.nacos: DEBUG
    com.alibaba.cloud: DEBUG
  file:
    name: logs/nacos-client.log

常见问题

1. 服务注册失败

• 检查Nacos服务是否正常运行
• 确认网络连接是否正常
• 检查配置是否正确

2. 配置更新不生效

• 确认配置的Data ID和Group是否正确
• 检查是否添加了@RefreshScope注解
• 确认配置的刷新策略

3. 集群节点无法通信

• 检查cluster.conf配置是否正确
• 确认网络防火墙设置
• 检查节点间的网络连通性

4. 性能问题

• 调整连接池大小
• 优化配置更新频率
• 使用集群部署提高可用性