Nacos 的微服务注册中心实现详解

上一节课关于docker部署的知识点的讲解：Docker的部署使用详解

在微服务架构中，服务数量多、实例动态变化，如果仍然写死IP和地址进行调用，系统会非常脆弱。
注册中心就是为了解决这个问题而存在的基础设施。

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📚 目录（点击跳转对应章节）

一、注册中心核心原理
二、常见注册中心对比
三、Docker 部署 Nacos
四、准备 MySQL 数据库
五、准备 Nacos 环境变量文件
六、启动 Nacos 容器
七、访问 Nacos 控制台
八、服务注册实战（item-service）
九、服务发现实战（cart-service）
十、使用 DiscoveryClient 做服务发现
十一、负载均衡策略说明
十二、完整调用链总结
十三、核心理解总结

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一、注册中心核心原理

在微服务远程调用中，有两个基本角色：

• 服务提供者：提供接口，例如 item-service
• 服务消费者：调用接口，例如 cart-service

当服务变多后，会出现几个问题：

• 服务地址经常变化
• 实例会扩容或宕机
• 调用方难以维护地址列表

因此引入第三个角色：

注册中心
其作用是存储、管理服务实例信息，并实现服务实例的动态发现。

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注册中心三方结构

系统中包含三方：

• 服务提供者
• 服务消费者
• 注册中心

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服务注册流程

服务启动时会自动向注册中心注册：

• 服务名称
• IP 地址
• 端口号

注册中心保存这些实例信息。

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服务发现流程

服务消费者调用流程：

1. 向注册中心订阅服务列表
2. 获取实例列表
3. 本地负载均衡选择实例
4. 发起远程调用

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健康检查机制

注册中心通过心跳机制维护实例健康：

• 服务定期发送心跳

心跳机制：服务实例定期发送 心跳包 （心跳包是一个空的 HTTP 请求，默认5秒发送一次）到注册中心，证明自己正常运行。

• 注册中心超时未收到 → 判定宕机
• 自动剔除实例
• 新实例启动 → 自动注册
• 实例变化 → 推送更新

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对于注册中心的简单理解

注册中心 = 动态地址簿 + 健康管理器 + 实例调度中心

动态地址簿：注册中心维护服务实例的地址列表，服务消费者可以从注册中心获取最新的实例地址。
健康管理器：注册中心通过心跳机制监控服务实例的健康状态，及时发现并剔除不健康的实例。
实例调度中心：注册中心根据负载均衡策略，为服务消费者分配可用的服务实例。

注意：

注册中心只提供列表，不做负载均衡

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二、常见注册中心对比

注册中心	出品公司	特点
Eureka	Netflix	SpringCloud 原生
Nacos	阿里	注册 + 配置中心
Consul	HashiCorp	多语言支持

一般情况下为什么选 Nacos？

原因如下：

• 免费开源
• 中文资料多
• SpringCloud Alibaba 官方支持
• 同时支持配置中心
• 国内使用广泛

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三、Docker 部署 Nacos

为了保证环境干净、部署简单、可重复搭建，我们这里采用 Docker 容器方式部署 Nacos 注册中心。相比直接安装方式，Docker 方式具有明显优势：

• 环境隔离，不污染系统

• 部署速度快

• 配置简单

• 可快速销毁重建

• 便于团队统一环境

• 更贴近生产部署方式

3.1 部署结构说明

本次部署包含两个核心容器：

MySQL 容器

用于存储：

• 服务注册信息
• 配置数据
• 命名空间数据
• 集群元数据

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Nacos 容器

负责：

• 服务注册
• 服务发现
• 心跳检测
• 实例健康管理
• 服务列表推送

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3.2 前置环境要求

在开始之前，请确保环境满足：

必备软件

Docker >= 20.x
Docker Compose（可选）
MySQL 容器已运行

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端口占用检查

确保以下端口未被占用：

8848  → Nacos 控制台
9848  → 集群通信端口
9849  → Raft 通信端口

检查命令：

netstat -tunlp | grep 8848

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四、准备 MySQL 数据库

创建数据库

CREATE DATABASE nacos_config;

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导入初始化表结构

下载 Nacos 官方 SQL：

conf/nacos-mysql.sql

导入到 MySQL 容器：

docker exec -it mysql容器名 bash
mysql -uroot -p
use nacos_config;
source /路径/nacos-mysql.sql;

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五、准备 Nacos 环境变量文件

新建文件：

custom.env

内容如下：

MODE=standalone
SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql

MYSQL_SERVICE_HOST=你的MySQL容器IP
MYSQL_SERVICE_PORT=3306
MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos_config
MYSQL_SERVICE_USER=root
MYSQL_SERVICE_PASSWORD=你的密码

关键点：

MYSQL_SERVICE_HOST 必须写 MySQL 容器IP

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六、启动 Nacos 容器

docker run -d \
--name nacos \
--env-file ./custom.env \
-p 8848:8848 \
-p 9848:9848 \
-p 9849:9849 \
--restart=always \
nacos/nacos-server:v2.1.0-slim

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七、访问 Nacos 控制台

浏览器访问：

http://服务器IP:8848/nacos

默认账号密码：

nacos / nacos

注册中心部署完成。

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八、服务注册实战（item-service）

目标：把 item-service 注册到 Nacos。

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1. 添加依赖

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

说明：

• 同时支持注册 + 发现
• 所有微服务都可以使用

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2. 配置 Nacos 地址

spring:
  application:
    name: item-service

  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101:8848

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3. 启动服务

启动后自动注册到 Nacos。

控制台可见：

item-service

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4. 多实例测试

修改端口再启动一个实例：

server:
  port: 8082

控制台可看到：

item-service
 ├── 实例1
 └── 实例2

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九、服务发现实战（cart-service）

目标：让 cart-service 调用 item-service。

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1. 添加依赖

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

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2. 配置地址

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101:8848

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十、使用 DiscoveryClient 做服务发现

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注入组件

@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;

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获取实例列表

List<ServiceInstance> instances =
    discoveryClient.getInstances("item-service");

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随机负载均衡

ServiceInstance instance =
    instances.get(new Random().nextInt(instances.size()));

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构造调用地址

String url = instance.getUri() + "/item/" + id;
Item item = restTemplate.getForObject(url, Item.class);

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十一、负载均衡策略说明

常见负载均衡算法：

• 随机
• 轮询
• IP Hash
• 最少连接
• 权重调度

后续可以升级为：

SpringCloud LoadBalancer
OpenFeign

自动负载均衡调用。

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十二、完整调用链总结

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服务提供者

启动 → 注册 → 心跳 → 健康维护

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注册中心

存储 → 检测 → 剔除 → 推送更新

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服务消费者

订阅 → 获取列表 → 负载均衡 → 调用

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十三、核心理解总结

注册中心解决的不是"调用问题"，而是：

• 地址解耦
• 实例动态管理
• 容错与高可用

自此，微服务之间不用再记住彼此地址，而是通过 注册中心 找到彼此。