[Java知识库]SpringCloudAlibaba读书日志第五章Nacos

服务注册与发现

Alibaba Nacos

Nacos 是致力于解决微服务中的统一配置、服务注册与发现等问题。

特性

1. 服务发现与健康监测
   Nacos支持基于DNS和RPC的服务发现，服务者使用了原色还给你的SDK、OpenAPI或一个独立的AgentTODO注册Service后，服务消费者可以使用DNS或HTTP&API查找和发现服务。支持传输层（Ping或TCP）和应用层（如HTTP、Mysql、用户自定义）的健康检查。
2. 动态配置服务
3. 动态DNS服务
   支持权重路由。
4. 服务及其元数据管理

Nacos实现原理分析

Nacos架构图

1. Provider APP：服务提供者
2. Consumer APP：服务消费者
3. Name Server：通过VIP（Vritual IP）或者DNS的方式实现Nacos高可用集群的服务路由
4. Nacos Server：Nacos服务提供者，里面包含Open API是功能访问入口，Config Server、NamingService 是Nacos提供的配置服务、名字服务模块。Consistency Protocol是一致性协议，用来实现Nacos集群节点的数据同步，这里使用的是Raft。
5. Nacos Console：Nacos控制台。

Nacos的注册中心原理

服务注册的功能主要体现：

1. 服务实例在启动时自动注册到服务注册表，并在关闭时自动注销。
2. 服务消费者查询服务注册表，获取可用实例。
3. 服务注册中心需要调用服务实例的健康检查API来验证它是否能够处理请求。

实现原理

1. 使用OpenAPI发起服务注册。
2. 建立心跳机制，检测服务器状态。
3. 查询服务器提供方的实例列表
4. 定时任务，10S拉取一次数据。
5. 检测服务提供失败异常，基于UDP协议推送更新。

深入解读Nacos源码

1. 服务注册
2. 服务地址的获取
3. 服务地址变化的感知。

分析Nacos服务注册的原理

Nacos提供了SDK及OpenAPI的形式来实现服务注册。
基于SDK形式实现服务注册的方法如下：

registerInstance方法的主要逻辑

1. 创建空白服务（在Nacos控制台“服务列表”中展示的服务信息），实际上是初始化一个serviceMap，它是一个ConcurrentHashMap集合。
2. getService，从serviceMap中根据namespaceId和serviceName获取一个服务对象。
3. 调用addInstance添加服务实例。
   

createEmptyService

1. 根据namespaceId、serviceName从缓存中获取Service实例
2. 如果Service是列是空，则创建并保存到缓存中。
   

1. 通过putService方法将服务缓存到内存。
2. service.info()创立心跳检测机制。
3. consistencyService.listen实现数据一致性监听。
   

service.info()心跳检测机制

1. NacosClient 定时向NacosServer发送请求
2. 启动分支线程等待服务器请求响应
3. 如果超时没有获取到响应结果认定为异常

putService方法通过DCL来判断缓存中是否有服务实例，如果有就放到serviceMap中，没有创建在放。

完成后调用addInstance方法把当前注册的服务实例保存到Service中

总结

1. Nacos客户端通过OpenAPI的形式发送服务注册请求。
2. Nacos服务端收到请求后
   1. 构建一个Service对象，保存到ConcurrentHashMap集合中。
   2. 使用定时任务对当前服务下的所有实例创建心跳检测机制。
   3. 基于数据一致性协议将服务数据进行同步。

服务提供者地址查询

1. 解析请求参数
2. 通过doSrvIPXT返回服务列表数据

doSrvIpXT核心逻辑

1. 根据namespaceId、serviceName获得Service实例
2. 从Service实例中基于srvIPs得到所有服务提供者的实例信息
3. 便利组装JSON字符串并返回

Nacos服务地址动态感知原理

1. 客户端发起事件订阅后，在HostReactor中有一个UpdateTask线程，每10s发送一次Pull请求，获得服务端最新的地址列表。
2. 对于服务端，它和服务提供者的实例之间维持了心跳检测，一旦服务提供者出现异常，则会发送一个push消息给Nacos客户端，也就是服务消费者。
3. 服务消费者收到请求之后，使用HostReactor中提供的processServiceJSON解析消息，并更新本地服务地址列表。