Nacos 构建 Spring Cloud Alibaba 服务发现体系

Nacos 构建 Spring Cloud Alibaba 服务发现体系 | 极客日志

Nacos 构建 Spring Cloud Alibaba 服务发现体系

在现代微服务架构中，服务发现是实现服务间动态通信的核心环节。Spring Cloud Alibaba 作为阿里巴巴开源的微服务解决方案，集成了众多优秀的组件，其中 Nacos 作为其核心的注册中心和配置中心，扮演着至关重要的角色。本文将深入探讨如何利用 Spring Cloud Alibaba 构建一个完整的、高效的、基于 Nacos 的服务发现体系。我们将从基础概念入手，逐步介绍如何整合 Nacos 到 Spring Cloud 应用中，涵盖服务注册、服务发现、配置管理、负载均衡等关键环节，并提供详尽的 Java 代码示例和图表辅助理解。

一、Spring Cloud Alibaba 与 Nacos 简介

1.1 Spring Cloud Alibaba 概述

Spring Cloud Alibaba 是阿里巴巴开源的一套基于 Spring Cloud 的微服务开发工具集，旨在简化微服务架构的开发和部署。它集成了多个阿里系的优秀组件，如 Nacos（服务发现与配置管理）、Sentinel（流量控制与熔断降级）、Seata（分布式事务）、RocketMQ（消息队列）等，为开发者提供了一站式的微服务解决方案。

核心优势：

生态集成：无缝对接阿里巴巴生态，如 Dubbo、RocketMQ 等。
易用性：提供 Spring Boot 风格的 Starter，简化配置和使用。
高性能：基于 Netty 等高性能框架，保障服务调用效率。
稳定性：经过阿里巴巴大规模线上业务验证，具备高可用性。

1.2 Nacos 在 Spring Cloud Alibaba 中的角色

Nacos 在 Spring Cloud Alibaba 生态中主要承担两个核心角色：

服务注册中心 (Service Registry)：提供服务注册与发现功能，让服务提供者能够注册自身信息，服务消费者能够动态获取服务列表。
配置中心 (Configuration Center)：集中化管理所有环境、所有集群的配置信息，并支持动态刷新。

1.3 核心组件架构

Spring Cloud Alibaba 与 Nacos 的典型集成架构如下所示：

Nacos Server
    |
    +-- Spring Cloud Alibaba 应用
         |-- 注册服务
         |-- 发现服务
         |-- 获取配置
         |-- 推送配置
              
Service Provider 1
Service Provider 2
Service Consumer

二、环境准备与 Nacos 部署

在开始构建服务发现体系之前，我们需要准备好必要的环境。

2.1 Nacos Server 部署

2.1.1 下载与安装

下载 Nacos：前往 Nacos 官方下载页下载最新稳定版。
解压：将下载的压缩包解压到指定目录。
启动服务：
- Linux/macOS: 进入 bin 目录，执行 ./startup.sh -m standalone。
- Windows: 进入 bin 目录，双击 startup.bat 或在命令行执行 startup.cmd -m standalone。

2.1.2 访问控制台

启动成功后，打开浏览器访问 http://localhost:8848/nacos，默认用户名密码均为 nacos。你可以看到 Nacos 的 Web 控制台界面。

2.2 Maven 依赖配置

在你的 Spring Boot 项目中，需要引入 Spring Cloud Alibaba 的依赖管理以及相关的 Starter。

2.2.1 引入依赖管理

<project> ...
<properties>
    <java.version>1.8</java.version>
    <spring-cloud.version>2021.0.8</spring-cloud.version>
    <spring-cloud-alibaba.version>2021.0.5.0</spring-cloud-alibaba.version>
    <nacos.version>2.3.2</nacos.version>
</properties>
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies
            ${spring-cloud-alibaba.version}
            pom
            import
        
    

...

2.2.2 添加 Nacos 注册中心依赖

<dependencies>
    <!-- Spring Cloud Alibaba Nacos Discovery -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <!-- Spring Web (用于构建 RESTful API) -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <!-- Spring Boot Test (用于测试) -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

2.2.3 添加 Nacos 配置中心依赖 (可选但推荐)

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

三、服务提供者 (Provider) 实践

服务提供者负责注册自身服务，并对外提供服务接口。

3.1 服务提供者的配置

3.1.1 application.yml 配置文件

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: service-provider # 应用名称，也是服务名的一部分
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 # Nacos Server 地址
        # namespace: your_namespace_id # 如果使用了命名空间
        # username: nacos # 如果启用了认证
        # password: nacos # 如果启用了认证
      config:
        server-addr: localhost:8848 # 配置中心地址 (可选)
        file-extension: yaml # 配置文件格式
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,info,metrics # 暴露健康检查等端点
  endpoint:
    health:
      show-details: always # 显示详细健康信息
  server:
    port: 8082 # Actuator 端点监听端口 (可选)

3.1.2 主类配置

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient // 启用服务发现客户端
public class ServiceProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceProviderApplication.class, args);
    }
}

关键注解说明：

@EnableDiscoveryClient：启用服务发现客户端功能，使应用能够向 Nacos 注册自身并发现其他服务。
spring.application.name：这是服务名的关键部分，Nacos 会使用它来组织服务实例。

3.2 实现服务接口

3.2.1 创建服务接口类

package com.example.service;

/**
 * 服务接口定义
 */
public interface EchoService {
    String echo(String message);
}

3.2.2 实现服务接口

package com.example.service.impl;

import com.example.service.EchoService;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * EchoService 的实现类
 */
@Service
public class EchoServiceImpl implements EchoService {
    @Override
    public String echo(String message) {
        return "Echo from provider: " + message;
    }
}

3.2.3 创建 RESTful 控制器

package com.example.controller;

import com.example.service.EchoService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * EchoController，暴露服务接口
 */
@RestController
public class EchoController {
    @Autowired
    private EchoService echoService;

    @GetMapping("/echo")
    public String echo(@RequestParam String message) {
        return echoService.echo(message);
    }
}

3.2.4 运行服务提供者

编译并运行 ServiceProviderApplication 类。启动成功后，你应该能在 Nacos 控制台的'服务列表'页面看到名为 service-provider 的服务，其下有一个健康的实例（IP 和端口对应你的应用运行地址）。

四、服务消费者 (Consumer) 实践

服务消费者需要能够发现并调用服务提供者提供的服务。

4.1 服务消费者的配置

4.1.1 application.yml 配置文件

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: service-consumer # 应用名称
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 # Nacos Server 地址
      config:
        server-addr: localhost:8848 # 配置中心地址 (可选)
        file-extension: yaml # 配置文件格式
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,info,metrics
  endpoint:
    health:
      show-details: always
  server:
    port: 8083

4.1.2 主类配置

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient // 启用服务发现
@EnableFeignClients // 启用 Feign 客户端 (可选，但推荐)
public class ServiceConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
    }
}

关键注解说明：

@EnableFeignClients：启用 Feign 客户端，它可以简化服务调用的代码。

4.2 实现服务调用

4.2.1 使用 RestTemplate 调用 (传统方式)

4.2.1.1 配置 RestTemplate Bean

package com.example.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

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

4.2.1.2 创建服务调用类

package com.example.service;

import com.alibaba.cloud.nacos.NacosDiscoveryProperties;
import com.alibaba.cloud.nacos.discovery.NacosServiceInstance;
import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import java.util.List;

/**
 * 使用 RestTemplate 和 LoadBalancerClient 调用服务
 */
@Service
public class RestTemplateCallService {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RestTemplateCallService.class);

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient; // 负载均衡客户端

    @Autowired
    private NacosDiscoveryProperties nacosDiscoveryProperties; // Nacos 配置属性

    /**
     * 调用服务提供者
     * 方式一：通过 LoadBalancerClient 获取实例并调用
     */
    public String callProviderWithLoadBalancer(String message) {
        try {
            // 1. 通过 LoadBalancerClient 获取服务实例 (负载均衡)
            ServiceInstance instance = loadBalancerClient.choose();
             (instance != ) {
                    + instance.getHost() +  + instance.getPort() +  + message;
                logger.info(, url);
                 restTemplate.getForObject(url, String.class);
            }  {
                logger.error();
                 ;
            }
        }  (Exception e) {
            logger.error(, e);
              + e.getMessage();
        }
    }

    
     String  {
         {
            List<NacosServiceInstance> instances = nacosDiscoveryProperties.getNacosServiceManager().getInstances();
             (!instances.isEmpty()) {
                   instances.get(); 
                    + selectedInstance.getHost() +  + selectedInstance.getPort() +  + message;
                logger.info(, url);
                 restTemplate.getForObject(url, String.class);
            }  {
                logger.error();
                 ;
            }
        }  (NacosException e) {
            logger.error(, e);
              + e.getMessage();
        }
    }
}

说明：

LoadBalancerClient：Spring Cloud 提供的通用负载均衡客户端，可以与多种负载均衡策略集成（如 Ribbon, Spring Cloud LoadBalancer）。
NacosDiscoveryProperties：可以直接访问 Nacos 的配置和元数据信息。

4.2.1.3 创建调用控制器

package com.example.controller;

import com.example.service.RestTemplateCallService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * 调用服务的控制器
 */
@RestController
public class ConsumerController {
    @Autowired
    private RestTemplateCallService restTemplateCallService;

    @GetMapping("/call-with-lb")
    public String callProviderWithLoadBalancer(@RequestParam String message) {
        return restTemplateCallService.callProviderWithLoadBalancer(message);
    }

    @GetMapping("/call-manual-lb")
    public String callProviderWithManualLB(@RequestParam String message) {
        return restTemplateCallService.callProviderWithManualLB(message);
    }
}

4.2.2 使用 OpenFeign 调用 (推荐方式)

OpenFeign 是 Spring Cloud 提供的一个声明式 HTTP 客户端，它极大地简化了服务调用的代码编写。

4.2.2.1 添加 Feign 依赖

确保在 pom.xml 中包含了 spring-cloud-starter-openfeign 依赖：

<!-- Spring Cloud OpenFeign -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

4.2.2.2 定义 Feign 客户端接口

package com.example.client;

import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;

/**
 * Feign 客户端接口
 * name: 指定服务名
 * fallback: 指定降级处理类 (可选)
 */
@FeignClient(name = "service-provider", fallback = EchoServiceFallback.class)
public interface EchoServiceClient {
    /**
     * 声明调用方法
     * @param message 请求参数
     * @return 响应结果
     */
    @GetMapping("/echo")
    String echo(@RequestParam String message);
}

4.2.2.3 实现 Feign 降级处理 (可选但推荐)

package com.example.client;

import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * Feign 客户端的降级处理类
 */
@Component
public class EchoServiceFallback implements EchoServiceClient {
    @Override
    public String echo(String message) {
        return "Fallback: Service is currently unavailable. Message received: " + message;
    }
}

4.2.2.4 使用 Feign 客户端

package com.example.service;

import com.example.client.EchoServiceClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * 使用 Feign 客户端调用服务
 */
@Service
public class FeignCallService {
    @Autowired
    private EchoServiceClient echoServiceClient;

    public String callProvider(String message) {
        return echoServiceClient.echo(message);
    }
}

4.2.2.5 创建 Feign 调用控制器

package com.example.controller;

import com.example.service.FeignCallService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * 使用 Feign 调用服务的控制器
 */
@RestController
public class FeignConsumerController {
    @Autowired
    private FeignCallService feignCallService;

    @GetMapping("/call-feign")
    public String callProvider(@RequestParam String message) {
        return feignCallService.callProvider(message);
    }
}

4.2.3 运行服务消费者

编译并运行 ServiceConsumerApplication 类。启动成功后，访问 http://localhost:8080/call-feign?message=Hello 或 http://localhost:8080/call-with-lb?message=Hello，你应该能看到来自服务提供者的响应。

五、配置管理实践

Spring Cloud Alibaba 的 Nacos 配置中心功能非常强大，可以实现配置的集中化管理和动态刷新。

5.1 Nacos 配置中心配置

5.1.1 application.yml 配置文件

server:
  port: 8084
spring:
  application:
    name: config-demo # 应用名称，用于配置文件的 Data ID
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yaml
        # namespace: your_config_namespace_id
        # group: DEFAULT_GROUP
        # username: nacos
        # password: nacos
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,info,metrics
  endpoint:
    health:
      show-details: always

5.1.2 创建配置文件

在 Nacos 控制台的'配置管理' -> '配置列表'页面，点击'+'按钮创建一个新的配置。

Data ID: config-demo.yaml (格式为 {spring.application.name}.{file-extension})
Group: DEFAULT_GROUP (默认)
配置格式: YAML
配置内容:

demo:
  message: "Hello from Nacos Config!"
  count: 100
  enable-feature: true
  timeout: 5000
server:
  port: 9090
  context-path: /api
external:
  api-url: https://api.example.com
  secret-key: your-secret-key-here

Data ID 规则：

application.yml 对应 application.yaml
application.properties 对应 application.properties
如果配置文件名为 config-demo.yaml，则 Data ID 为 config-demo.yaml
可以通过 spring.profiles.active 指定 Profile，如 config-demo-dev.yaml

5.1.3 加载配置到应用

5.1.3.1 使用 @Value 注解

package com.example.config;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class ConfigProperties {
    @Value("${demo.message:Default Message}")
    private String message;

    @Value("${demo.count:0}")
    private Integer count;

    @Value("${demo.enable-feature:false}")
    private Boolean enableFeature;

    @Value("${server.port:8080}")
    private Integer serverPort;

    public String getMessage() { return message; }
    public Integer getCount() { return count; }
    public Boolean getEnableFeature() { return enableFeature; }
    public Integer getServerPort() { return serverPort; }
}

5.1.3.2 使用 @ConfigurationProperties 注解

package com.example.config;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "demo")
public class DemoConfigProperties {
    private String message;
    private Integer count;
    private Boolean enableFeature;

    public String getMessage() { return message; }
    public void setMessage(String message) { this.message = message; }
    public Integer getCount() { return count; }
    public void setCount(Integer count) { this.count = count; }
    public Boolean getEnableFeature() { return enableFeature; }
    public void setEnableFeature(Boolean enableFeature) { this.enableFeature = enableFeature; }
}

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "server")
public class ServerConfigProperties {
    private Integer port;
    private String contextPath;

    public Integer getPort() {  port; }
       { .port = port; }
     String  {  contextPath; }
       { .contextPath = contextPath; }
}

5.1.3.3 使用 @RefreshScope 实现动态刷新

为了实现配置的动态刷新，需要在类上加上 @RefreshScope 注解。

package com.example.controller;

import com.example.config.ConfigProperties;
import com.example.config.DemoConfigProperties;
import com.example.config.ServerConfigProperties;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@RestController
@RefreshScope
public class ConfigController {
    @Autowired
    private ConfigProperties configProperties;

    @Autowired
    private DemoConfigProperties demoConfigProperties;

    @Autowired
    private ServerConfigProperties serverConfigProperties;

    @GetMapping("/config-info")
    public Map<String, Object> getConfigInfo() {
        Map<String, Object> info = new HashMap<>();
        info.put("demo.message", configProperties.getMessage());
        info.put("demo.count", configProperties.getCount());
        info.put("demo.enableFeature", configProperties.getEnableFeature());
        info.put("server.port", serverConfigProperties.getPort());
        info.put("server.contextPath", serverConfigProperties.getContextPath());
        return info;
    }

    @GetMapping("/demo-config")
    public Map<String, Object> getDemoConfig() {
        Map<String, Object> info = new <>();
        info.put(, demoConfigProperties.getMessage());
        info.put(, demoConfigProperties.getCount());
        info.put(, demoConfigProperties.getEnableFeature());
         info;
    }
}

5.1.4 验证配置加载

启动应用后，访问 http://localhost:8084/config-info 或 http://localhost:8084/demo-config，你应该能看到从 Nacos 加载的配置值。

5.1.5 动态刷新配置

修改 Nacos 控制台中的配置（例如将 demo.message 改为 "Hello from Updated Nacos Config!"），然后调用 POST /actuator/refresh 端点（如果启用 Actuator）：

curl -X POST http://localhost:8084/actuator/refresh

再次访问 /config-info 或 /demo-config，你会发现配置已经更新。

六、负载均衡与服务治理

6.1 负载均衡器选择

Spring Cloud Alibaba 默认集成了 Ribbon 和 Spring Cloud LoadBalancer 两种负载均衡器。

6.1.1 Ribbon (已废弃，但仍可使用)

Ribbon 是 Netflix 开源的客户端负载均衡器，虽然已被官方弃用，但在某些场景下仍可使用。

6.1.1.1 添加依赖

<!-- Spring Cloud Ribbon (已废弃，仅用于旧项目) -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>

6.1.1.2 配置 Ribbon 负载均衡策略

service-provider:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule # 轮询策略

6.1.2 Spring Cloud LoadBalancer (推荐)

Spring Cloud LoadBalancer 是 Spring Cloud 推荐的新一代负载均衡器，性能更好，功能更丰富。

6.1.2.1 确保依赖

<!-- Spring Cloud LoadBalancer -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
</dependency>

6.1.2.2 自定义负载均衡策略 (可选)

package com.example.config;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

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

6.2 负载均衡实践

6.2.1 使用 RestTemplate 和 LoadBalancerClient

这在前面的消费者示例中已有体现。LoadBalancerClient 会自动根据配置的负载均衡策略选择实例。

6.2.2 使用 Feign 和 LoadBalancer

Feign 默认会集成 LoadBalancer，因此在 Feign 客户端中无需额外配置即可享受负载均衡。

6.2.3 验证负载均衡

启动多个服务提供者实例（修改不同端口），然后多次调用消费者接口，观察返回的实例 IP 和端口，可以验证负载均衡的效果。

七、服务健康检查与监控

7.1 健康检查机制

Nacos 通过心跳机制来监控服务实例的健康状态。

7.1.1 心跳配置

在 application.yml 中可以调整心跳相关的配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        heartbeat-interval: 5000
        heartbeat-timeout: 15000
        ephemeral: true

7.1.2 健康状态展示

在 Nacos 控制台的服务列表页面，可以清晰地看到每个服务实例的健康状态（UP/DOWN）。

7.2 Actuator 集成

Spring Boot Actuator 提供了丰富的监控端点，可以与 Nacos 结合使用。

7.2.1 添加 Actuator 依赖

<!-- Spring Boot Actuator -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

7.2.2 配置 Actuator

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,info,metrics,env,refresh,loggers
  endpoint:
    health:
      show-details: always
      probes:
        enabled: true

7.2.3 访问监控信息

启动应用后，访问 http://localhost:8080/actuator/health 查看健康状态，http://localhost:8080/actuator/info 查看应用信息。

八、服务治理与限流熔断 (Sentinel)

虽然本文重点是 Nacos，但 Spring Cloud Alibaba 生态中的 Sentinel 是实现服务治理（如限流、熔断、降级）的重要组件。

8.1 Sentinel 简介

Sentinel 是阿里巴巴开源的流量控制、熔断降级和系统保护组件，专为微服务设计。

8.2 整合 Sentinel

8.2.1 添加依赖

<!-- Spring Cloud Alibaba Sentinel -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

8.2.2 配置 Sentinel

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080
        port: 8080
        eager: true

8.2.3 使用 Sentinel 注解

package com.example.controller;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class SentinelController {
    @GetMapping("/sentinel-test")
    @SentinelResource(value = "sentinel-test", blockHandler = "handleBlock", fallback = "handleFallback")
    public String sentinelTest(@RequestParam String name) {
        if ("error".equals(name)) {
            throw new RuntimeException("模拟异常");
        }
        return "Hello " + name;
    }

    public String handleBlock(String name, BlockException ex) {
        return "Blocked by Sentinel: " + name + " - " + ex.getClass().getSimpleName();
    }

    public String handleFallback(String name, Throwable ex) {
        return "Fallback for " + name + " - " + ex.getMessage();
    }
}

8.2.4 访问 Sentinel 控制台

启动 Sentinel Dashboard (通常为 sentinel-dashboard.jar) 并访问 http://localhost:8080，可以进行流量控制规则配置、熔断降级规则配置等。

九、部署与高可用方案

9.1 集群部署

9.1.1 Nacos 集群部署

Nacos 支持集群部署以保证高可用性。通常需要至少 3 个节点组成集群。

9.1.1.1 配置文件

修改 conf/application.properties：

# 集群配置
spring.datasource.platform=mysql
db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_config?useSSL=false&serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf8
db.user=nacos
db.password=nacos

# 集群配置 (修改为实际 IP)
nacos.inetutils.ip-address=192.168.1.100
nacos.cluster.ip=192.168.1.100
nacos.cluster.port=8848
nacos.cluster.members=192.168.1.100:8848,192.168.1.101:8848,192.168.1.102:8848

9.1.1.2 启动集群

在每个节点上启动 Nacos：

sh startup.sh -m cluster

9.1.2 Spring Cloud 应用部署

应用可以部署在多台机器上，只需要确保 spring.cloud.nacos.discovery.server-addr 指向集群地址即可。

9.2 负载均衡与服务网关

在生产环境中，通常会配合 Spring Cloud Gateway 或 Zuul 作为 API 网关，统一管理外部请求入口。

9.2.1 添加 Gateway 依赖

<!-- Spring Cloud Gateway -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

9.2.2 配置路由

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: service-provider-route
          uri: lb://service-provider
          predicates:
            - Path=/provider/**
          filters:
            - StripPrefix=1

9.3 安全加固

9.3.1 Nacos 认证

启用 Nacos 的认证功能，在 conf/application.properties 中添加：

nacos.core.auth.enabled=true
nacos.core.auth.default.username=nacos
nacos.core.auth.default.password=nacos

9.3.2 应用配置认证

在应用配置中指定认证信息：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        username: nacos
        password: nacos
      config:
        server-addr: localhost:8848
        username: nacos
        password: nacos

十、常见问题与排查指南

10.1 服务注册失败

10.1.1 常见原因

Nacos Server 地址配置错误：检查 server-addr 是否正确指向 Nacos Server。
网络不通：确认应用能够访问 Nacos Server 的 IP 和端口。
服务名冲突：检查服务名是否与其他服务重复。
防火墙阻断：检查防火墙是否阻止了相关端口。

10.1.2 排查步骤

检查 Nacos 控制台：确认服务是否已注册。
查看应用日志：是否有 Failed to register instance 相关错误。
网络连通性测试：使用 telnet 或 ping 测试连接。
检查配置文件：确认 application.yml 中的配置是否正确。

10.2 服务发现失败

10.2.1 常见原因

服务名不一致：消费者调用的服务名与提供者注册的服务名不一致。
服务未注册：提供者未成功注册或已下线。
网络问题：消费者无法访问 Nacos Server。

10.2.2 排查步骤

检查服务列表：在 Nacos 控制台查看服务是否存在。
确认服务名：确保消费者调用的服务名与注册的服务名完全一致。
检查实例状态：确认实例是否处于健康状态。
查看消费者日志：是否有 No instances available 或相关错误。

10.3 配置加载失败

10.3.1 常见原因

配置中心地址错误：检查 spring.cloud.nacos.config.server-addr。
Data ID 或 Group 错误：确认配置文件名和分组是否正确。
命名空间问题：如果使用了命名空间，需要正确配置。
权限问题：如果启用了认证，需提供正确的用户名密码。

10.3.2 排查步骤

查看 Nacos 控制台：确认配置是否存在。
检查应用日志：是否有配置加载失败的提示。
验证配置格式：确保 YAML/Properties 格式正确。
检查命名空间：确认是否需要指定命名空间。

10.4 心跳超时

10.4.1 常见原因

网络延迟高：心跳包在网络传输过程中耗时过长。
服务实例负载过高：导致无法及时处理心跳。
配置不合理：心跳间隔或超时时间设置不当。

10.4.2 解决方案

调整配置：增大 heartbeat-interval 和 heartbeat-timeout。
优化网络：减少网络延迟。
监控资源：检查服务实例的 CPU 和内存使用情况。

十一、总结与展望

本文全面介绍了如何利用 Spring Cloud Alibaba 构建一个基于 Nacos 的服务发现体系。从基础的环境搭建、服务注册与发现、配置管理，到负载均衡、服务治理、高可用部署等关键环节，我们都提供了详细的配置说明和 Java 代码示例。

通过整合 Nacos 的两大核心功能——服务注册与发现以及配置管理，我们构建了一个动态、可扩展、易于维护的微服务架构。同时，结合 Spring Cloud Gateway 和 Sentinel 等组件，可以进一步提升系统的整体性能、可靠性和安全性。

随着微服务架构的不断发展，Nacos 作为核心组件，其功能也在持续增强。未来，我们可以期待 Nacos 在智能化、自动化方面带来更多的创新，为开发者提供更加便捷的微服务开发体验。

参考链接：