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Nacos配置中心設(shè)計(jì)原理分析

更新時(shí)間：2023年10月20日 08:24:06 作者：劉牌

今天分享一下Nacos配置變更的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),現(xiàn)在使用Java生態(tài)如果使用微服務(wù),如果部署在K8s上,那么可能會(huì)使用ConfigMap來存儲(chǔ)配置文件,如果沒有使用K8s,那么基本上都使用Nacos來做配置中心,所以有必要了解一下Nacos的配置的知識(shí)點(diǎn),本文只是對(duì)其中的部分實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行分析

一、怎么判斷配置發(fā)生了變化

我們?cè)谑褂肗acos的時(shí)候，在Console對(duì)配置進(jìn)行更改后，不用重啟服務(wù)，只要配置發(fā)生變化就能生效，那么Nacos是怎么判斷配置發(fā)生了變化呢？

Nacos的配置中支持多中格式，比如yml，properties，xml，json等，當(dāng)然，使用yml格式的應(yīng)該占大部分！

不過可以肯定的是，無論使用的是那種格式，數(shù)據(jù)都是鍵值對(duì)的形式，所以我們有一種實(shí)現(xiàn)方式，就是將配置轉(zhuǎn)換為一個(gè)Map保存下來，當(dāng)通過控制臺(tái)或者API對(duì)配置進(jìn)行變更的時(shí)候，我們將變更的數(shù)據(jù)和保存下來的Map中的值進(jìn)行一一比對(duì)，如果有發(fā)生變化的那么就更新變化的那個(gè)key的value值。

不過上面這種方案的話開銷有點(diǎn)大，因?yàn)樾枰ソ馕雠渲梦募?，然后去?duì)比每一個(gè)key。

Nacos的實(shí)現(xiàn)方式是通過對(duì)配置進(jìn)行MD5加密，當(dāng)配置發(fā)生變更，那么就對(duì)變更后的配置進(jìn)行MD5加密，然后和本地的MD5進(jìn)行比對(duì)，如果相同則代表配置沒發(fā)生變更，MD5值不同則代表發(fā)生了變更，則需要推送變更的配置到服務(wù)里面。

雖然使用進(jìn)行MD5加密有一定的開銷，但是也是在能接受的范圍內(nèi)。

核心代碼如下，當(dāng)監(jiān)聽器收到配置變更后，會(huì)判斷和本地的MD5是否一樣，不一樣則推送變更的配置。

二、怎么觸發(fā)變更

在Nacos啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)在后臺(tái)啟動(dòng)一個(gè)線程去比對(duì)配置信息變更情況，不過并不是使用死循環(huán)不斷去獲取，廢話不多說，直接上核心代碼。

Nacos中巧妙的使用了隊(duì)列的poll來實(shí)現(xiàn)配置變更的實(shí)時(shí)拉取，圖中圈出來的listenExecutebell，bell的意思是鈴聲，listenExecutebell是一個(gè)隊(duì)列，使用了它的poll的超時(shí)方法，也就是說如果沒有從listenExecutebell中獲取到元素，那么就會(huì)阻塞，Nacos中阻塞50s，當(dāng)獲取到元素，立馬往下執(zhí)行。

為什么要這樣做呢！

我們想一下，如果不使用這種方式，而是使用輪詢的方式去處理，比如1s或者5s去獲取一次，那么如果配置一直都沒有變更，一直發(fā)起請(qǐng)求，這將會(huì)增加服務(wù)的壓力，還有因?yàn)槭禽喸兊姆绞?，?shù)據(jù)也不能保證能夠?qū)崟r(shí)。

Nacos1.X采用的是輪詢分方式，后面進(jìn)行了更改，比如我們從控制臺(tái)或者通過API更改了配置信息，那么當(dāng)客戶端收到服務(wù)端配置變更的通知后，就會(huì)去調(diào)用notifyListenConfig()方法。

notifyListenConfig()方法就是往listenExecutebell隊(duì)列中添加元素，當(dāng)listenExecutebell中有元素時(shí)，就會(huì)去執(zhí)行executeConfigListen()方法，這個(gè)方法就是去執(zhí)行配置比對(duì)的相關(guān)操作。

所以總結(jié)下來，當(dāng)配置信息發(fā)生變化的時(shí)候，就會(huì)主動(dòng)去觸發(fā)本地配置更新操作，不僅保證了實(shí)時(shí)，也不會(huì)像輪詢那樣占用資源。

三、服務(wù)故障數(shù)據(jù)怎么保證

因?yàn)榕渲眯畔儆谛枰茴l繁訪問的數(shù)據(jù)，所以是存儲(chǔ)在內(nèi)存中的，不過存儲(chǔ)在內(nèi)存中數(shù)據(jù)當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障的時(shí)候會(huì)丟失，那么Nacos是怎么來解決這個(gè)問題的呢？

首先如果我們要保證Nacos的高可用，高可靠，數(shù)據(jù)持久化是一定要做的，Nacos支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)持久化，我們可以使用Mysql來存儲(chǔ)配置信息。

當(dāng)服務(wù)出現(xiàn)故障重啟后，Nacos會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)，然后保存到內(nèi)存中，如下，使用@PostConstruct標(biāo)注init()方法，那么在啟動(dòng)時(shí)會(huì)執(zhí)行這個(gè)方法。