6.4 Nacos实战
6.4.1 Nacos与Spring Cloud的集成
在开始之前，我们需要将Nacos依赖项引入Spring Cloud项目中。引入Nacos依赖项的方式有两种，一种是在pom.xml文件中引入org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery（config）依赖项，另一种是引入com.alibaba.cloud:spring-cloud-alibaba-dependencies依赖项。如果读者需要在项目中使用Spring cloud Alibaba的其他组件，建议采用官方推荐的版本兼容方案，Spring Cloud与Nacos的版本依赖关系如图6-6所示。
图6-6 Spring Cloud与Nacos的版本依赖关系
读者可以根据项目需要选择对应的版本。笔者在演示项目中均采用spring-cloud-starter-alibaba-nacos*的方式引入依赖项。
6.4.2 Nacos控制台
我们可以通过浏览器打开Nacos的控制台（控制台地址：http://localhost:8848/nacos）。在登录对话框输入默认的admin账号、对应的用户名和密码（均为nacos）后进入管理界面，Nacos控制台主界面如图6-7所示。
图6-7 Nacos控制台主界面
在本章中，我们重点学习图6-7左侧导航栏的“配置管理”和“服务管理”两个功能，关于这两个功能的详细介绍请参见6.4.3节和6.4.4节。下面我们对左侧菜单栏中的菜单项做一个简单介绍。
权限控制主要用于管理Nacos的用户和用户的权限，Nacos权限控制界面如图6-8所示。
图6-8 Nacos权限控制界面
权限控制有如下3个主要功能：
（1）在“用户列表”界面中，admin可以维护Nacos的用户（新建、修改密码、删除用户）。
（2）在“角色管理”界面中，可以将用户与角色进行绑定。
（3）在“权限管理”界面中，可以对角色进行赋权。
通过以上功能，可以得知Nacos的权限体系是基于角色构建的，接下来，我们使用管理界面来创建一个新用户，并测试其权限体系。
首先，我们在Nacos中创建一个名为readuser的用户，并设置密码，如图6-9所示。
图6-9 Nacos创建用户
然后，我们创建一个新的角色名，并将该角色的权限设置为读写权限，如图6-10所示。
图6-10 Nacos创建角色
最后，我们将创建好的用户账号与角色进行绑定，如图6-11所示。
图6-11 将用户与角色进行绑定
我们退出当前处于登录状态的admin用户，用新创建的readuser登录，可以观察到控制台的菜单项发生了变化，即左侧的权限管理菜单消失了。非admin用户管理界面如图6-12所示。
图6-12 非admin用户管理界面
下面我们针对图6-12中的“命名空间”和“集群管理”两个菜单项做简单介绍。
（1）命名空间，顾名思义，即维护Name Space的界面，命名空间界面如图6-13所示。
图6-13 命名空间界面
（2）集群管理，展示当前Nacos服务器的运行状态，集群管理界面如图6-14所示。
图6-14 集群管理界面
6.4.3 Nacos实现配置管理
在本节中，我们将在Nacos中添加新的配置项，将微服务程序连接到Nacos服务器并读取配置项。
配置项的添加操作可以通过“新建配置”页面来完成，在该页面添加所需配置项，并单击“发布”按钮完成添加，Nacos创建新配置如图6-15所示。
图6-15 Nacos创建新配置
如6.2.2节所述，Nacos Config的概念与Spring Environment和PropertySource具有一致的代码层抽象逻辑。当Spring Boot应用启动时，应用程序会主动从Nacos读取配置项并加载到Spring容器中。Nacos Config实现了配置项的环境隔离功能，当Spring Boot应用被部署到不同环境（开发、测试或生产环境）中时，我们可以通过管理界面为不同的环境设置不同的配置项，尽可能地减少代码对环境的依赖，从而增强配置对代码的透明性和可迁移性。
实现Nacos配置管理功能分为以下几步：
（1）添加依赖项
按照3.1节的步骤创建Spring Boot项目并引入正确的Spring Cloud和Alibaba Spring Cloud版本依赖，再额外引入nacos-config-starter依赖项到pom.xml文件中，nacos-config-starter依赖项的具体代码如下：
（2）约定命名规则
Nacos的DataID命名规则为：${prefix}-${spring.profile.active}.${file-extension}，这些占位符的具体含义如下：
• prefix默认为spring.application.name的值，也可以通过配置项spring.cloud.nacos.config.prefix来指定一个不同的值。
• spring.profile.active即当前运行的Spring Boot应用的profile（通常表示所在环境），当spring.profile.active为空时（即默认），命名规则中对应的连接符“-”也可以省去，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。
在本例中，DataID的值为broadview-demo.properties，为了与DataID相匹配，我们需要对Spring Boot示例程序的参数做相应的修改，同时也需要为应用指定Nacos Server的连接地址，以上两项配置均需在bootstrap.properties中添加。笔者不建议在application.properties中添加配置中心地址，因为bootstrap.properties的加载优先级高于application.properties，为了确保配置项初始化的正确顺序，相关配置需要添加在bootstrap.properties文件中，配置项的代码如下：
（3）运行项目
运行Spring Boot项目的main()方法，如果项目启动成功，将看到如图6-16所示的项目启动日志。
图6-16 项目启动日志
（4）引入外部配置项
我们在程序中添加一个简单的Controller类，读取Nacos中的配置项并返回，代码如下：
在上述代码中，我们通过@Value注解将外部配置注入Spring Boot应用的上下文中，为了支持运行期属性的动态刷新（在不重启应用的情况下刷新配置项），我们在类名上添加了注解@RefreshScope。
打开浏览器，输入访问地址http://localhost:8080/nacos/config，浏览器打印结果如图6-17所示，证明配置项已被正确加载。
图6-17 浏览器打印结果
（5）配置刷新
进入Nacos配置中心修改title和name这两项配置的值，修改配置界面如图6-18所示。
图6-18 修改配置界面
修改完成后，查看Spring Boot服务日志，会看到配置项刷新的内容，如图6-19所示。
图6-19 Spring Boot服务日志中配置项刷新的内容
刷新步骤（4）中的浏览器界面，查看页面变化，配置刷新后的界面如图6-20所示。
图6-20 配置刷新后的界面
Nacos还可以从profile层面做配置隔离（环境隔离），进入Nacos配置中心创建新的DataID并命名为broadview-demo-qa.properties，profile的配置如图6-21所示。
图6-21 profile的配置
重新启动Spring Boot应用（无代码修改），在启动脚本中添加如下启动参数：
该参数表示当前微服务的profile为qa，因此，服务启动阶段将从配置中心读取profile=qa的配置文件，前述实验中使用默认的profile，即没有设置此启动参数。我们刷新页面后看到如图6-22所示的访问QA profile的界面。
图6-22 访问QA profile的界面
目前所有的演示均基于Nacos的默认设置，在默认配置下我们采用standalone模式启动Nacos服务器，配置项的持久化方案也采用默认的存储方案。为了更进一步了解Nacos的特性，接下来我们将以cluster集群模式启动Nacos，并将存储方案改为MySQL。
首先需要安装MySQL，具体安装步骤请参照3.4.1.2节。在MySQL安装完成之后，我们通过以下步骤在MySQL中创建Nacos的相关数据库表：
（1）用root账号连接MySQL，创建Nacos要使用的database命名为nacos，SQL语句如下：
（2）切换到nacos数据库下，SQL语句如下：
（3）创建Nacos所需的数据库表，建表语句所在的文件位于Nacos目录下的Conf文件夹下，以下命令中的NACOS_PATH指Nacos编译成功的目录：
然后，可以运行show tables命令查看数据库表是否被正确创建。
（4）修改Nacos配置文件，使用MySQL存储配置项。Nacos配置文件的路径是{NACOS_PATH}/conf/application.properties，具体代码如下：
（5）创建{NACOS_PATH}/conf/cluster.conf（集群配置文件）。
该目录下有Nacos提供的cluster.conf.example文件作为参考，我们在cluster.conf中仅添加一个本地地址即可（以笔者为例，将本地IP地址192.168.1.3添加到该文件中）。
通过“startup.sh -m cluster”命令重新启动Nacos，打开配置中心页面，由于Nacos底层存储方案发生了变更，所以此前创建的DataID都不存在了，我们需要重新创建这些配置项，在集群模式下增加配置，如图6-23所示。
图6-23 在集群模式下增加配置
配置增加完毕后，再次访问Spring Boot应用的Controller接口，应用可以正确获取配置项，集群模式下的配置项获取如图6-24所示。
图6-24 集群模式下的配置项获取
检查MySQL中的数据，可以看到新添加的配置项，MySQL的配置数据如图6-25所示。
图6-25 MySQL的配置数据
6.4.4 Nacos实现服务注册与服务发现
为了实现服务注册与服务发现，我们需要创建两个独立的Spring Boot应用，分别作为服务提供者和服务消费者。由于篇幅原因，本节只对主要步骤进行介绍，完整源码请参考本书的GitHub主页。
服务提供者的创建步骤如下：
（1）引入Nacos依赖，代码如下：
（2）修改bootstrap.properties文件，指定当前应用的应用名和Nacos的连接地址，具体代码如下：
（3）创建Application启动类，并在类上添加@EnableDiscoveryClient注解（此注解来自Spring Cloud）。
（4）创建一个名为ServiceController的测试类，具体代码如下：
（5）启动应用，通过Nacos控制台的“服务管理”的“服务列表”可以查看已注册的服务名，服务注册详情如图6-26所示。
图6-26 服务注册详情
服务消费者的创建步骤如下：
（1）引入与服务提供者相同的依赖项。
（2）修改bootstrap.properties，添加以下项目：
（3）创建启动类Application并添加EnableDiscoveryClient注释（此注释来自Spring cloud），在启动类中声明一个具有负载均衡能力的RestTemplate类，我们可以通过RestTemplate类发起远程REST接口的调用请求。Application启动类的具体代码如下：
（4）创建一个测试方法，在方法中向服务提供者发起一个远程调用，具体代码如下：
（5）启动应用，查看Nacos控制台的“服务管理”的“服务列表”，服务注册详情如图6-27所示。
图6-27 服务注册详情
打开浏览器，访问服务消费者接口（笔者本地访问路径为http://localhost:10001/consumer/hello），可以看到如图6-28所示的远程方法调用结果。
图6-28 远程方法调用结果
本章中，笔者通过示例程序演示了Nacos的基础功能，在实际工作中，特别是在大规模集群下，无论是服务注册还是配置管理都面临着非常大的技术挑战。例如，跨中心的数据一致性问题、变更推送的延迟问题，以及Nacos集群本身的容灾能力等。本章介绍的Nacos知识点只是抛砖引玉，还请读者在工作和学习中继续探索更大更广阔的Nacos应用场景。