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  • Nacos注册中心和配置中心流程原理

    一、Nacos注册中心

      1、服务启动后---->服务注册原理

    • springCloud集成Nacos实现原理: 服务启动时,在spring-cloud-commons包下 spring.factories文件中自动装配,当webServer初始话完成后,会注册监听事件。调用Nacos的register注册服务
    • springCloudAlibaba实现原理,springCloudAlibaba使用的是Nacos为注册中心,自动装配的配置类是 DubboLoadBalanceRestTemplateAutoConfiguration,原理和上述一致,基于事件监听,不过事件类型不通,spring CloudAlibaba使用了@EvevntListener(ApplicationStartEvent.class) ,该事件是在应用程序初始化上下文后执行,即refresh()方法初始话上下文 

      2、服务注册时---->与Nacos建立心跳原理

    • 服务调用registerInstance方法进行服务注册,registerInstance方法中,会调用addBeatInfo方法与Nacos Server服务建立心跳。
    • 服务端是实现”心跳检测“原理:即executorService.schedule(BeatTask beatTask)定时线程定时执行 入参为心跳包数据
      •   服务 启动一个定时线程-----(每隔5s)----->向Nacos服务发送BeatInfo心跳数据包
      •   服务 启动一个监视线程-----()----->用来检测上面的定时线程发送完数据包后,Nacos服务的回应,如果Nacos服务未回应,则认为Nacos服务异常。

      3、Nacos收到服务注册信息---->与服务建立心跳检测原理

    • Nacos收到服务注册原理:服务调用Nacos的open API进行服务注册,Nacos处理时,实际上时创建了一个concurrentHashMap将服务的信息以Namespace/group/缓存到服务内存中。
    • Nacos收到心跳数据原理:Nacos服务init完成后,会定时监听上述 第二步 服务发来的心跳包,如果等待超时后,没有收到数据包,则认为服务异常healthy为false,会更新concurrentHashMap缓存的服务地址列表数据。 
      •   更新服务的地址列表数据后,会向所有的服务 主动推送Push一个最新的服务地址列表数据
      •   基于数据一致性协议,会将最新的 服务地址列表数据同步到Nacos集群的其他节点上

      4、服务端之间进行远程调用---->调用Nacos获取远程服务地址列表数据原理

    • 服务端获取远程调用服务地址列表数据原理:基于Nacos OpenAPI完成 获取远程服务地址列表数据,进而完成服务之间的远程调用。同时本地会缓存一份地址列表数据(这里说一下,如果使用的是feign那么服务之间的调用协议是Http,如果是Dubbo,那么可以自定义协议,或者Dubbo协议)

      5、服务本地会缓存一份服务提供者地址列表数据---->Nacos实现服务提供者地址列表数据 动态感知

    • 一旦涉及到缓存,就要涉及缓存数据的一致性。在微服务的调用中,服务调用者会缓存一份 服务提供者的地址列表数据,如果这份缓存数据和 Nacos注册中心的 服务提供者地址列表数据不一致。会造成服务消费者进行远程调用时出错。如果客户端的负载均衡没有做好,会造成严重问题。
    • Nacos解决 服务消费者动态感知 服务提供者地址 列表数据原理:(一般有两种方式Push和Pull,Nacos都提供了)
      •   Pull模式:服务消费者 主动拉取,在调用selectInstance时,可以subscribe为true实现订阅,客户端会有 一个HostReactor update的定时线程-----(每隔10s)---->获取一次服务提供者地址列表数据。这里定时为10s,比上面第二步5s上报心跳大,一定程度上保证了服务消费者获取的地址列表数据的准确性
      •   Push模式:Push模式需要依赖上述的第二步,Nacos会监听服务提供者的心跳数据包,并更新最后一次的心跳时间,如果超时了,那么说明服务提供者异常,会更新地址列表数据。并主动Push给服务消费者。
      •   服务消费者收到Push数据原理:服务消费者收到最新的地址列表数据后,会将数据交给上述 Pull模式的 update定时线程来处理。站在服务消费者的角度,相当于服务消费者主动Pull了一次最新数据。这么做的原因是:保持服务消费者 只有一个线程感知接收服务提供者的地址列表数据。避免了Pull和Push如果多个线程处理,因为时间差造成的地址列表数据不一致的情况。

     

    二、Nacos注册中心 原理 架构图

     三、nacos配置中心原理:

      1:配置的动态刷新客户端如何感知,有两种方式完成客户端主动Pull拉取配置,Nacos Server主动Push配置数据
        nacos采取的是Pull模式来完成配置的管理和动态刷新
        1: Pull模式: 长轮询机制
          nacos采用了长轮询机制实现,客户端发起一个Pull拉取配置请求,nacos server建立一个延时任务队列,每隔29.5s处理一个任务,
          处理任务便是花费0.5s检查配置有没有变更。不管有没有变更,都返回配置数据给客户端。
          之所以叫长轮询,是因为客户端和nacos建立的连接是一个30s的长连接。
          缺点:没有实时性,配置无变化会发起空pull,连接浪费资源。不过这里的缺点在下面的push都解决了。
        2: Push模式:
          当通过nacos dashboard或者nacos api修改了配置后,nacos检查pull任务队列,可能会在任务中29.5s内的任意时刻,开始处理任务,
          和上述流程一致,检查配置变更数据,返回给Pull请求最新配置。所以Push模式实质上还是利用了Pull请求的任务来完成。
    PS: 客户端本身会有一个定时线程每隔10ms检查一次本地配置(硬盘中存储)和内存(JVM)配置是否一致。通过上述动态刷新的只是内存中的配置。

    四、naocs配置中心流程图

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