| 前言
Nepxion Discovery是由开发者任浩军创建的开源项目,这是一款以Nacos为核心技术,是对SpringCloud Discovery服务注册发现、Ribbon负载均衡、Feign和RestTemplate调用等增强的中间件。
其功能包括:
o 灰度发布(包括切换发布和平滑发布)、服务隔离、服务路由、服务权重、黑/白名单的IP地址过滤、限制注册、限制发现等;
o 支持Eureka、Consul、Zookeeper和阿里巴巴的Nacos为服务注册发现中间件;
o 支持阿里巴巴的Nacos、携程的Apollo和Redis为远程配置中心;
o 支持SpringCloud Api Gateway(Finchley版)、Zuul网关和微服务的灰度发布;
o 支持多数据源的数据库灰度发布等客户特色化灰度发布;
o 支持用户自定义和编程灰度路由策略(包括RPC和REST两种调用方式);
o 兼容SpringCloud Edgware版和Finchley版;
o 现有的SpringCloud微服务很方便引入该中间件,代码零侵入。
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| 如何基于Nacos实现Spring Cloud灰度发布和路由
主要分为如下三部分:
o 整合Nacos服务注册发现机制,实现Spring Cloud的灰度发布和路由;
o 利用Nacos配置中心,实现Spring Cloud的灰度发布和路由规则的推送、订阅;
o 利用Nacos控制台,实现Spring Cloud的灰度发布和路由规则的配置;
无论是原生的Nacos Client,还是Nacos Spring、Nacos SpringBoot,或者Nacos Spring Cloud都具有非常好的用户易用性和扩展性,尤其是Nacos Spring系列,紧紧遵循Spring生态的规范,所以大家可以看到整合起来代码量相对较少,也比较简单。本文考虑到篇幅,只介绍涉及到整合Nacos的部分,涉及到具体灰度发布和路由的逻辑则不在讲述范围内,请自行访问Github相关代码和文档进行研究。
| 整合Nacos服务注册发现机制
实现spring cloud的灰度发布和路由
本模块是基于spring-cloud-alibaba-nacos-discovery(见 https://github.com/spring-cloud-incubator/spring-cloud-alibaba)标准化的服务注册发现机制而实现的,我们完全可以象扩展Eureka、Consul或者Zookeeper Discovery组件一样,去扩展Nacos组件做灰度发布和路由,下文主要讲述几个扩展步骤,对所有的服务注册发现组件都是大体一致。
o 装饰类
NacosServiceRegistryDecorator,服务注册层面的装饰类,继承和装饰NacosServiceRegistry,实现通过RegisterListenerExecutor注册监听执行器对它的核心方法进行拦截,从而实现在注册层面的“黑/白名单的IP地址注册的过滤规则”、“最大注册数的限制的过滤规则”等功能。
NacosServerListDecorator,服务发现层面的装饰类,继承NacosServerList,实现通过LoadBalanceListenerExecutor负载均衡监听执行器对它的核心方法进行拦截过滤,从而实现在负载均衡层面的“版本访问的灰度路由规则”、“版本权重的灰度路由规则”、“区域权重的灰度路由规则”等功能。
o 适配类
NacosAdapter,适配器类。由于在不同的服务注册发现组件,例如Eureka、Consul、Zookeeper、Nacos中,获得Metadata的逻辑是实现在Server的子类上,所以我们要做一层适配。Metadata的数据在灰度发布和路由中起着至关重要的作用,比如灰度发布中涉及到的版本(Version)、组(Group)和区域(Region)都是通过Metadata方式提供。
o 初始化类
NacosApplicationContextInitializer,作为初始化类,是在Spring容器初始化的时候执行,可以对Spring容器中的Bean进行拦截和替换。对NacosServiceRegistry对象进行拦截,由NacosServiceRegistryDecorator去代理;对NacosDiscoveryProperties对象进行拦截,并把本地相关的Metadata数据写入,并注册到Nacos服务器上,这样让第三方监控系统拿到相关的灰度发布数据,做监控分析。
o 配置类
NacosLoadBalanceConfiguration,负载均衡的配置类。由于NacosRibbonClientConfiguration的ribbonServerList方法用@ConditionalOnMissingBean注解,这样我们可以用自定义的扩展替换掉它。在NacosLoadBalanceConfiguration里,我们用NacosServerListDecorator装饰类替换NacosServerList作为ribbonServerList方法返回值,放入灰度发布的负载均衡拦截执行器LoadBalanceListenerExecutor。
在NacosAutoConfiguration里,我们需要指定RibbonClients注解的配置类列表,包含PluginLoadBalanceConfiguration和NacosLoadBalanceConfiguration。PluginLoadBalanceConfiguration封装了通用灰度发布逻辑。
最后,基于Nacos官方提供的配置文件进行配置,整个基于spring-cloud-alibaba-nacos-discovery的灰度发布和路由功能就完成了,代码简单而扩展性强。
| 利用Nacos配置中心
实现Spring Cloud的灰度发布和路由规则的推送、订阅
本模块并没有直接用spring-cloud-alibaba-nacos-config(见 https://github.com/spring-cloud-incubator/spring-cloud-alibaba),因为灰度规则各项操作相对较复杂,所以采用了原生的Nacos Client Api来实现。
o Common层实现
NacosOperation,封装了几乎所有对Nacos配置中心的操作逻辑,包括:
a.根据微服务所在的组和应用名,获取配置
b.根据微服务所在的组和应用名,删除配置
c.根据微服务所在的组和应用名,发布配置
d. 根据微服务所在的组和应用名,订阅配置
e.根据微服务所在的组和应用名,反订阅配置
NacosAutoConfiguration,通过AutoConfiguration初始化NacosConfigService和NacosOperation
a.通过@ConditionalOnMissingBean的方式,允许用户通过自己实现的ConfigService进行注入,来代替内置方式;
b.如果通过内置方式,那么用户只需要在配置文件里,填入相关配置,即可完成初始化。如下配置除了url必填之外,其它也可以由用户自行去定义。
o 微服务端实现
NacosConfigAdapter,继承实现ConfigAdapter(处理灰度发布配置的适配器)
a.getConfig,用于微服务端在启动的时候,向Nacos服务器请求灰度配;
b.subscribeConfig,用于微服务端在启动的时候,完成初始化对灰度配置的监听行为;
c.close,用于当微服务端断开和Nacos服务器连接或者SpringBean销毁的时候,执行反订阅和线程池销毁;
o 控制台实现
控制平台的作用是当用户自行研发第三方管理界面的时候,可以通过微服务的方式发布Nacos服务器配置操作和汇聚的接口(我们统称它为控制平台)。对于本系统来说,目前它的作用是为Java Desktop图形化界面提供接口,您也可以使用它自行研发符合您口味的灰度发布界面 NacosConfigAdapter,继承实现ConfigAdapter(控制平台操作配置的适配器),该类和“服务端”的类同名,但并不是同一个,主要有三个方法:
a.updateConfig,用于用户界面更新配置;
b.clearConfig,用于用户界面清楚配置;
c.getConfig,用于用户界面获取配置;
| 利用Nacos控制台,
实现SpringCloud的灰度发布和路由规则的配置
敬请期待Nacos0.3.0版本,推出Nacos控制台。
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