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使用Nacos管理配置

為什么要需要配置管理？

在微服務架構中，每個微服務都有可能會存在多個實例，為了保證同一微服務不同實例的配置文件內容一致，我們就需要有一個服務可以對微服務項目的配置文件進行統(tǒng)一管理，通常我們將其稱之為統(tǒng)一配置管理中心。因為如果配置文件的內容不一致，有可能會導致同一微服務的不同實例在行為上發(fā)生差異，從而導致一些錯誤。

除此之外，在企業(yè)開發(fā)中還要求項目在不同環(huán)境使用不同配置，以及可以在不重啟服務的情況下實現(xiàn)配置文件的動態(tài)刷新，為了實現(xiàn)這些需求我們也得使用到統(tǒng)一配置管理中心

目前業(yè)界比較流行的統(tǒng)一配置管理中心組件有Spring Cloud的Config、Spring Cloud Alibaba的Nacos以及攜程開源的Apollo。本文主要介紹Nacos作為統(tǒng)一配置管理中心的使用，關于其他配置中心組件以及Nacos的基本使用可以參考如下文章：

接下來，我們看看如何使用Nacos管理配置文件，現(xiàn)在我有一段接口代碼如下：

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class TestController {

    @Value("${your.configuration}")
    private String yourConfiguration;

    @GetMapping("/getConfiguration")
    public String getConfiguration(){
        return yourConfiguration;
    }
}

這段代碼讀取了一個配置項，此時該配置項存在于項目的application.yml文件中，如下：

your:
  configuration: your_value

那么我們要如何使用Nacos管理這段配置呢？首先需要為項目整合Nacos配置管理的功能，在pom.xml文件中添加如下依賴：

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

Tips：該項目使用的Spring Cloud版本為Greenwich.SR1，Alibaba的版本為2.1.0.RELEASE

然后在resources目錄下新建一個名為bootstrap.yml的文件，添加如下配置項：

spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        # 指定作為配置中心的nacos server地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        # 配置文件格式
        file-extension: yaml
      discovery:
        # 指定作為服務注冊中心的nacos server地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
  application:
    name: content-center
  profiles:
    active: dev

到Nacos的管理頁面的“配置列表”中新建配置：

image.png

新建的配置內容如下圖：

image.png

注意，這里的Data ID是具有一定格式的，需要與項目中的配置對應上。如上圖中的：content-center-dev.yaml，其中content-center是微服務名稱，dev是環(huán)境，yaml是配置文件的格式。這里簡單整理成了一張對照圖，如下：

image.png

Tips：這里文件Data ID的后綴不一定必須是.yaml，也可以是.yml，因為這兩種后綴其實都是表示同一種文件格式

到目前為止，我們就已經為項目整合了Nacos的配置管理功能，并在Nacos Server上新建了項目所需的配置。此時就可以將之前配置在application.yml文件中的配置項給刪除掉。然后啟動項目，訪問/getConfiguration接口，返回結果如下則代表整合成功：

image.png

動態(tài)刷新配置及回滾

在實際的企業(yè)開發(fā)中，我們通常希望在配置中心上修改了配置項后，不需要重啟項目就能夠實現(xiàn)實時的動態(tài)配置刷新。對于整合了Nacos的微服務項目來說，想要實現(xiàn)這個功能是很簡單的，只需要在讀取了配置屬性的類上加上@RefreshScope注解即可。如下示例：

// 該注解用于標識哪些地方需要動態(tài)刷新配置，可以寫在類及方法上
@RefreshScope
@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class TestController {

    @Value("${your.configuration}")
    private String yourConfiguration;

    @GetMapping("/getConfiguration")
    public String getConfiguration(){
        return yourConfiguration;
    }
}

添加完該注解后，重啟項目，然后到Nacos上修改之前配置項的值，點擊發(fā)布后會有一個內容比較的提示，可以看到我將之前的your_value改成了my_value：

image.png

點擊確認發(fā)布后，然后再訪問/getConfiguration接口，返回的就是修改后的值了，而此時我們并沒有重啟項目：

image.png

除了以上所介紹的動態(tài)刷新之外，還有一個比較重要的功能：配置回滾。如果有一天修改某些配置項并發(fā)布后發(fā)現(xiàn)手滑改錯了，導致項目運行出問題，那么就可以使用回滾功能可以幫助我快速回滾到某個特定的版本上。我們可以在Nacos的“歷史版本”頁面中查詢指定配置的歷史版本，如下圖：

image.png

點擊“詳情”可以查看到具體的配置內容：

image.png

點擊“回滾配置”則可以回滾到指定的歷史版本，例如我這里就回滾到初始版本：

image.png

提示回滾成功后訪問/getConfiguration接口，會發(fā)現(xiàn)報錯了：

image.png

這是目前Nacos 1.1版本的一個Bug，當選擇回滾的版本是最初版本時就會發(fā)生這個問題。官方稱會在1.2版本中修復該問題，而我目前使用的是最新的1.1.3版本，仍屬于1.1版本（2019-09-10），所以該bug還存在。相關的issues如下：

https://github.com/alibaba/nacos/issues/186
https://github.com/alibaba/nacos/issues/434

在1.1版本下，只要回滾的不是初始版本則不會觸發(fā)這個bug，回滾其他版本是可以正常使用的，所以該問題注意一下即可規(guī)避

注：觸發(fā)該bug后，配置內容由于回滾失敗會丟失，此時需要重新創(chuàng)建配置

配置共享

以上我們介紹了Nacos作為配置中心的基本使用，而本小節(jié)將介紹相同應用下的配置共享，所謂的配置共享就是一些配置項可以在相同應用的不同環(huán)境中進行共享。

例如以上示例中的${your.configuration}配置項，我們希望在所有的環(huán)境下該配置項都是相同的值，而又不想在每個環(huán)境的配置文件里面都配置一遍，也就是說這個配置項是所有環(huán)境通用的，那么這時候就需要將該配置項在所有環(huán)境中共享了。

想要實現(xiàn)配置共享只需要新建一個配置文件即可，首先我們來看一段日志信息，當我們啟動項目時，控制臺會出輸出如下一段日志信息：

2019-09-11 20:47:42.197  INFO 13778 --- [           main] b.c.PropertySourceBootstrapConfiguration : Located property source: CompositePropertySource {name='NACOS', propertySources=[NacosPropertySource {name='content-center-dev.yaml'}, NacosPropertySource {name='content-center.yaml'}]}

從該日志信息可以看到，項目在啟動時會到Nacos上讀取兩個配置文件，即content-center-dev.yaml和content-center.yaml，其中content-center-dev.yaml里保存的是開發(fā)環(huán)境下特定的配置，而content-center.yaml里保存的則是所有環(huán)境下通用的配置。項目在啟動時具體讀取哪個環(huán)境的配置文件是由bootstrap.yml文件中的spring.profiles.active配置項所決定的。

既然我們知道保存在content-center.yaml里的配置項會在所有環(huán)境中共享，那么只需要到Nacos上新建這個配置文件即可。如下示例：

image.png

新建完成后，修改項目中的spring.profiles.active為其他環(huán)境，然后重啟項目，此時訪問/getConfiguration接口，可以看到返回的是通用配置文件里所配置的值：

image.png

Tips：特定環(huán)境下的配置優(yōu)先級高于通用環(huán)境配置，例如${your.configuration}配置項同時存在于content-center-dev.yaml和content-center.yaml中，若spring.profiles.active的值為dev，那么讀取的將是content-center-dev.yaml里所配置的值。

以上介紹了相同應用在不同環(huán)境下的配置共享，但如何實現(xiàn)不同應用之間的配置共享呢？例如我們經常會遇到微服務A和微服務B的數據庫配置是一樣的，如果能將這段相同的配置在這兩個服務之間共享，那么就可以省去一些重復的工作。

目前Nacos提供了兩種方式可以實現(xiàn)不同應用之間的配置共享，第一種方式是使用shared-dataids。接下來我們進行一個簡單的演示，首先需要到Nacos上創(chuàng)建一些共享配置，如下示例：

image.png

其中common1.yaml配置內容如下：

common1:
  configuration1: common1_value

common2.yaml配置內容如下：

common2:
  configuration2: common2_value

創(chuàng)建共享配置完成后，修改項目中的bootstrap.yml文件如下：

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
      config:
        # 指定共享配置的DataId，多個使用,分隔
        # 越靠后，優(yōu)先級越高；common2.yml > common1.yaml
        # .yaml后綴不能少，目前只支持yaml/properties
        shared-dataids: common1.yaml,common2.yaml
        # 指定哪些共享配置支持動態(tài)刷新，多個使用,分隔
        refreshable-dataids: common1.yaml
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        file-extension: yaml
  application:
    name: content-center
  profiles:
    active: dev

從以上的配置示例可以看出，其實shared-dataids的主要作用就是用來指定共享配置的Data ID，使得該微服務可以讀取這些共享配置。同理，其他微服務若想讀取這些共享配置，只需在項目的bootstrap.yml文件中添加相應的shared-dataids配置即可，如此一來就實現(xiàn)了多個微服務之間的配置共享。

然后我們來寫兩個簡單的接口驗證一下是否能正常讀取這兩個共享配置的值，代碼如下：

@RefreshScope
@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class TestController {

    @Value("${common1.configuration1}")
    private String common1Configuration;

    @Value("${common2.configuration2}")
    private String common2Configuration;

    @GetMapping("/getCommonConfiguration1")
    public String getCommonConfiguration1() {
        return common1Configuration;
    }

    @GetMapping("/getCommonConfiguration2")
    public String getCommonConfiguration2() {
        return common2Configuration;
    }
}

啟動項目，訪問結果如下：

image.png

第二種方式也是差不多的，只不過使用的配置項是ext-config，修改項目中的bootstrap.yml文件如下：

spring:
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        file-extension: yaml
        ext-config:
          # 需共享的DataId，yaml后綴不能少，目前只支持yaml/properties
          # 越靠后，優(yōu)先級越高 優(yōu)先級common2.yaml > common1.yaml
          - data-id: common1.yaml
            # common1.yaml所在的group
            group: DEFAULT_GROUP
            # 是否允許刷新，默認false
            refresh: true
          - data-id: common2.yaml
            group: DEFAULT_GROUP
            refresh: true
  application:
    name: content-center
  profiles:
    active: dev

ext-config提供了較為細化的配置方式，并且可以指定配置組。到目前為止，我們介紹了三種從Nacos上讀取配置的方式，其優(yōu)先級如下：

shared-dataids < ext-config < 自動

除此之外，當存在相同的遠程配置和本地配置時，遠程配置優(yōu)先級要高于本地配置文件。但可以通過添加如下配置調整，需要注意的是這段配置需要放在遠程配置才會生效：

spring:
  cloud:
    config:
      # 是否允許本地配置覆蓋遠程配置，默認true
      allow-override: true
      # 是否一切以本地配置為準，默認false
      override-none: false
      # 系統(tǒng)環(huán)境變量或系統(tǒng)屬性才能覆蓋遠程配置文件的配置
      # 本地配置文件中配置的優(yōu)先級低于遠程配置，默認true
      override-system-properties: true

為什么要使用bootstrap.yml

在介紹為項目整合Nacos做配置管理服務的時候，示例里將Nacos Config的相關配置都寫在一個bootstrap.yml文件里，但是為什么要使用bootstrap.yml呢？使用application.yml不可以嗎？

這是其實是因為bootstrap.yml會被優(yōu)先讀取，也就是說如果項目里同時存在一個bootstrap.yml和一個application.yml的話，那么bootstrap.yml將會優(yōu)先于application.yml被Spring Boot讀取。這樣才能實現(xiàn)連接外部的配置管理服務器，從遠程讀取一些必要的配置，避免項目在啟動時缺失必要配置項而導致啟動失敗。

這里實際涉及到一個引導上下文的概念，它是ApplicationContext的父上下文，并且是由Spring Cloud提供的，它所在的位置如下圖所示：

image.png

引導上下文在prepareEnvironment的階段就會被創(chuàng)建，創(chuàng)建時會讀取bootstrap.yml的內容作為引導配置, 因此bootstrap.yml優(yōu)先于application.yml加載。引導上下文與操作系統(tǒng)的引導程序非常類似，而bootstrap.yml就相當于設置引導程序的相關指令。

關于Nacos的數據持久化

Nacos會將數據持久化到本地，當Nacos作為服務發(fā)現(xiàn)組件時，默認會將服務的注冊信息存儲在如下目錄中：

類Unix系統(tǒng)：~/nacos/naming
windows系統(tǒng)：C:\用戶\{用戶名}\nacos\naming

具體文件如下圖所示：

image.png

打開其中一個文件，可以看到服務注冊信息的格式如下：

{
    "metadata": {},
    "dom": "DEFAULT_GROUP@@content-center",
    "cacheMillis": 10000,
    "useSpecifiedURL": false,
    "hosts": [],
    "name": "DEFAULT_GROUP@@content-center",
    "checksum": "f797b857f5312a616a875924ecf6481a",
    "lastRefTime": 1564815242804,
    "env": "",
    "clusters": ""
}

當Nacos作為配置中心時，配置數據會分為兩份并存儲在兩個地方，其中一份存儲在內嵌的derby數據庫中，這是Apache開源的一個完全由Java編寫的內嵌數據庫，而derby會有一個數據目錄，如下：

$NACOS_HOME/data/derby-data

我們可以使用IDEA連接derby來查看相關的數據表及存儲內容，在右邊菜單欄中點開Database -> 點擊+符號添加數據庫連接 -> Data Source -> Apache Derby。如下圖所示：

image.png

注意，此時需要將Nacos Server給停止掉，否則是無法連接的。停止Nacos Server之后，填寫相關的連接信息，Path填的是derby的數據目錄，用戶和密碼默認都是nacos。如下圖所示：

image.png

連接成功后，可以看到derby中的數據表如下：

image.png

其中CONFIG_INFO表存儲了配置數據，打開該表可以看到內容如下：

image.png

需要注意的是derby并不能用于生產環(huán)境，因為它是一個內嵌數據庫，無法實現(xiàn)高可用和集群部署，所以一般搭建生產可用的Nacos時會將數據庫改為使用MySQL等非內嵌數據庫。

而另一份數據存儲在如下目錄，主要是一些快照等數據：

類Unix系統(tǒng)：~/nacos/config
windows系統(tǒng)：C:\用戶\{用戶名}\nacos\config

快照主要用于提升性能以及做容災備份，具體文件如下圖所示：

image.png

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