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Nacos 是一个由阿里巴巴开源的、功能丰富的平台，主要用于动态服务发现、配置管理和服务管理。在现代微服务架构中，它扮演着至关重要的“注册中心”和“配置中心”的角色。

可以把它想象成微服务世界里的“电话簿 + 公告栏”：

  • 电话簿（服务发现）：每个微服务启动时，都把自己的“姓名”（服务名）和“电话号码”（IP地址和端口）登记到 Nacos。其他服务想找它时，就去 Nacos 查一下电话号码，然后就能联系上了。
  • 公告栏（配置管理）：管理员在 Nacos 上发布或更新“公告”（配置信息）。所有微服务都会盯着这个公告栏，一旦有新内容，就立刻拿来使用，而且整个过程不需要重启服务。

一、核心功能

Nacos 主要有两大核心功能：

  1. 服务注册与发现 (Service Discovery and Registration)

    • 服务注册：服务提供者（Provider）在启动时将自己的信息（服务名、IP、端口等）注册到 Nacos Server。
    • 服务发现：服务消费者（Consumer）向 Nacos Server 查询指定服务名的提供者列表，并获取其实例信息。
    • 心跳检测：Nacos Server 会定时向注册的服务实例发送心跳请求，如果某个实例长时间没有响应，就会被认为是“不健康”并从服务列表中剔除，从而保证了服务调用的高可用性。

  2. 动态配置管理 (Dynamic Configuration Management)

    • 集中管理：将所有服务的配置文件（如数据库连接、第三方服务密钥、业务开关等）集中存放在 Nacos Server，而不是散落在各个服务的代码包里。
    • 动态刷新：当配置发生变化时，Nacos Server 会主动通知监听了该配置的微服务。服务在收到通知后，可以动态地加载新配置，无需重启应用。这对于实现灰度发布、功能开关、动态降级等非常有用。
    • 多环境/多版本管理：通过 Namespace 和 Group 的概念，可以轻松实现不同环境（开发、测试、生产）和不同分组的配置隔离。

二、如何开始使用 Nacos

1. 安装与启动 Nacos Server

对于初学者，最快的方式是使用单机模式。

前提条件：已安装 Java 8 或更高版本。

步骤：

  1. 下载：从 Nacos 的 GitHub Releases  页面下载最新的稳定版压缩包（例如 nacos-server-x.x.x.zip）。

  2. 解压：将下载的压缩包解压到任意目录。

  3. 启动：

    • Windows: 进入 nacos/bin 目录，双击 startup.cmd，或者在命令行中执行 startup.cmd -m standalone。
    • Linux/macOS: 进入 nacos/bin 目录，执行命令 sh startup.sh -m standalone。

    standalone 参数表示以单机模式启动。生产环境应使用集群模式。

  4. 访问控制台： 启动成功后，在浏览器中访问 http://127.0.0.1:8848/nacos。 默认的用户名和密码都是 nacos。

登录后你就能看到 Nacos 的管理界面，可以在这里查看服务列表和管理配置文件。

三、在 Spring Cloud 中集成 Nacos

下面我们以最常见的 Java 微服务框架 Spring Cloud Alibaba 为例，演示如何使用 Nacos。

场景：一个服务提供者 (Provider) 和一个服务消费者 (Consumer)。

1. 使用 Nacos 作为注册中心

a. 添加依赖

在 pom.xml 中为 Provider 和 Consumer 都添加 Nacos Discovery 依赖：

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

(注意：请确保你的 Spring Cloud 和 Spring Cloud Alibaba 版本兼容)

b. 配置 application.yml

服务提供者 (provider-service):

server:
  port: 8081
 
spring:
  application:
    name: provider-service # 服务名
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848 # Nacos Server 地址

服务消费者 (consumer-service):

server:
  port: 8082
 
spring:
  application:
    name: consumer-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848

c. 启用服务发现

在两个服务的 Spring Boot 启动类上都添加 @EnableDiscoveryClient 注解。

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

d. 验证

  1. 启动 Nacos Server。
  2. 启动 provider-service。
  3. 访问 Nacos 控制台 http://127.0.0.1:8848/nacos，在“服务管理” -> “服务列表”中，你应该能看到名为 provider-service 的服务，并且有一个健康实例。

e. 服务调用

在 Consumer 端，你可以使用 RestTemplate 或 OpenFeign 来调用 Provider 的接口。通过 @LoadBalanced 注解，Spring Cloud 会自动从 Nacos 获取 provider-service 的地址并进行负载均衡。

// 在 Consumer 的配置类中
@Configuration
public class RestTemplateConfig {
    @Bean
    @LoadBalanced // 开启负载均衡
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}
 
// 在 Consumer 的 Controller 或 Service 中
@RestController
public class ConsumerController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
 
    @GetMapping("/call-provider")
    public String callProvider() {
        // 直接使用服务名，而不是硬编码 IP 和端口
        String result = restTemplate.getForObject("http://provider-service/some-endpoint", String.class);
        return "Result from provider: " + result;
    }
}

2. 使用 Nacos 作为配置中心

a. 添加依赖

在需要使用 Nacos 配置的微服务中（比如 provider-service），添加 Nacos Config 依赖：

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

b. 创建 bootstrap.yml

重要：Nacos 配置的加载优先级高于 application.yml，所以必须在 bootstrap.yml 文件中配置 Nacos 地址。

在 provider-service 的 src/main/resources 目录下创建 bootstrap.yml：

spring:
  application:
    name: provider-service
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848 # Nacos Server 地址
        file-extension: yml # 指定配置文件格式为 yml
        # group: DEV_GROUP # 可以指定分组，默认为 DEFAULT_GROUP
        # namespace: xxxxx-xxxx-xxxx # 可以指定命名空间ID

c. 在 Nacos 控制台创建配置

  1. 登录 Nacos 控制台。
  2. 进入“配置管理” -> “配置列表”。
  3. 点击右上角的“+”号创建新配置。
  4. 填写配置信息：
    • Data ID: provider-service.yml (默认规则是 ${spring.application.name}.${file-extension})
    • Group: DEFAULT_GROUP (除非你在 bootstrap.yml 中指定了其他组)
    • 配置格式: YAML
    • 配置内容: 
      user:
  name: "Alice from Nacos"
  age: 25
  5. 点击“发布”。

d. 在代码中动态读取配置

在 provider-service 的代码中，使用 @Value 注解来注入配置。为了让配置能动态刷新，需要在对应的类上添加 @RefreshScope 注解。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
@RestController
@RefreshScope // 允许配置动态刷新
public class ConfigController {
 
    @Value("${user.name}")
    private String userName;
 
    @Value("${user.age}")
    private Integer userAge;
 
    @GetMapping("/config")
    public String getConfig() {
        return "User Name: " + userName + ", Age: " + userAge;
    }
}

e. 验证动态刷新

  1. 启动 provider-service。
  2. 访问 http://localhost:8081/config，你会看到 User Name: Alice from Nacos, Age: 25。
  3. 回到 Nacos 控制台，编辑 provider-service.yml 配置，将 user.name 改为 "Bob from Nacos"，然后发布。
  4. 无需重启服务，再次访问 http://localhost:8081/config，你会发现返回内容已经变成了 User Name: Bob from Nacos, Age: 25。

四、Nacos 的关键概念

  • Namespace (命名空间)：用于进行租户级别的配置隔离。不同的命名空间下，可以有相同 Group 和 Data ID 的配置。常用于区分不同的环境，如 dev、test、prod 环境。
  • Group (分组)：将不同的配置集进行逻辑分组。例如，可以按业务模块或项目来划分，如 trade-group、user-group。
  • Data ID (数据ID)：通常是配置文件的名称，是配置的唯一标识。

这三者共同确定一个唯一的配置。

总结

Nacos 通过将服务注册和配置管理两大功能合二为一，极大地简化了微服务架构的复杂性。它的优势在于：

  • 功能整合：一个组件解决两大核心问题，降低了技术栈的复杂度和维护成本。
  • 易于使用：提供了友好的控制台界面，上手简单。
  • 动态性强：无论是服务实例的上下线，还是配置的变更，都能被实时感知，无需重启应用。
  • 生态融合好：与 Spring Cloud 生态无缝集成，是 Spring Cloud Alibaba 技术栈的首选。
  • 支持多环境：通过 Namespace 机制，天然支持开发、测试、生产等多环境隔离。
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