Nacos 另一個非常重要的特性就是服務注冊與發(fā)現(xiàn)，說到服務的注冊與發(fā)現(xiàn)相信大家應該都不陌生，在微服務盛行的今天，服務是非常重要的，而在 Nacos 中服務更被稱為他的一等公民。
Nacos 支持幾乎所有主流類型的 “服務” 的發(fā)現(xiàn)、配置和管理。
了解過 Dubbo 的同學，應該對 Dubbo 的架構(gòu)非常熟悉，最經(jīng)典的一張架構(gòu)圖如下所示：
dubbo-arch.jpg
圖中的6個步驟的含義解釋如下：
0、服務容器負責啟動，加載，運行服務提供者。
1、服務提供者在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務。
2、服務消費者在啟動時，向注冊中心訂閱自己所需的服務。
3、注冊中心返回服務提供者地址列表給消費者，如果有變更，注冊中心將基于長連接推送變更數(shù)據(jù)給消費者。
4、服務消費者，從提供者地址列表中，基于軟負載均衡算法，選一臺提供者進行調(diào)用，如果調(diào)用失敗，再選另一臺調(diào)用。
5、服務消費者和提供者，在內(nèi)存中累計調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時間，定時每分鐘發(fā)送一次統(tǒng)計數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心。
其中圖中最上方的 Registry 就是注冊中心，負責服務的注冊與發(fā)現(xiàn)。Dubbo 有自己的 Registry 實現(xiàn)，而 Nacos 則是另一種 Registry 的實現(xiàn)。
現(xiàn)在我們來了解下 Nacos 的服務注冊與發(fā)現(xiàn)，首先在本地將 Nacos 服務端啟動起來，具體怎么操作這里不在贅述，不清楚的同學可以參考我的其他文章。
模擬服務注冊
我們模擬將同一個服務的兩個實例注冊到 Nacos 中，代碼如下圖所示：
service-provider.jpg
通過 NamingService 接口的 registerInstance 方法就可以將服務進行注冊了，該方法有很多重載的方法，這里我們選擇一個簡單的來調(diào)用就好了。
注冊完成后，通過調(diào)用 getAllInstances 方法，立即獲取所有可用的實例，然后讓主線程等待，打印如下：
service-provider-effect.jpg
從打印結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn) naming 客戶端成功獲取到了兩個實例。
模擬服務發(fā)現(xiàn)
服務注冊之后，服務的消費者就可以向注冊中心訂閱自己所需要的服務了，注冊中心會將所有服務的實例“推送”給消費者，這里我在推送上打了引號，原因是實際上獲取服務是客戶端主動輪詢的，跟客戶端獲取配置中心的配置項的原理一樣。這里不進行具體的描述，有興趣的可以跟一下代碼就知道了。
現(xiàn)在我創(chuàng)建一個服務消費者，然后向注冊中心訂閱一個服務，當接收到注冊中心返回的服務列表之后，執(zhí)行5次 select 服務實例的操作，相當于進行一個模擬的服務請求，具體的代碼如下圖所示：
service-consumer.jpg
其中的 printInstances 方法主要是打印出所有服務的實例，為了節(jié)省篇幅就不寫出來了，將 ServiceConsumer 類啟動之后，打印出如下的日志：
service-consumer-effect.jpg
消費者每次獲取一個健康的實例進行調(diào)用，接下來我就來分析下整個服務注冊與發(fā)現(xiàn)的過程和大致的設(shè)計原理和思路。
服務如何注冊
服務注冊最重要的就是將服務注冊到哪里，在注冊中心服務端，肯定有一個用來管理服務的容器，他保存著所有服務的實例。
我們暫時不需要知道該容器具體的實現(xiàn)細節(jié)，只需要知道有這樣一個概念。
nacos-registry-princple-1.jpg
nacos-registry-princple-2.jpg
nacos-registry-princple-3.jpg
nacos-registry-princple-4.jpg
服務如何發(fā)現(xiàn)
服務注冊到注冊中心后，服務的消費者就可以進行服務發(fā)現(xiàn)的流程了，消費者可以直接向注冊中心發(fā)送獲取某個服務實例的請求，這種情況下注冊中心將返回所有可用的服務實例給消費者，但是一般不推薦這種情況。另一種方法就是服務的消費者向注冊中心訂閱某個服務，并提交一個監(jiān)聽器，當注冊中心中服務發(fā)生變更時，監(jiān)聽器會收到通知，這時消費者更新本地的服務實例列表，以保證所有的服務均是可用的。
nacos-registry-princple-5.jpg
nacos-registry-princple-6.jpg
負載均衡
負載均衡有很多中實現(xiàn)方式，包括輪詢法，隨機方法法，對請求ip做hash后取模等等，從負載的維度考慮又分為：服務端負載均衡和客戶端負載均衡。
Nacos 的客戶端在獲取到服務的完整實例列表后，會在客戶端進行負載均衡算法來獲取一個可用的實例，模式使用的是隨機獲取的方式。
nacos-registry-princple-7.jpg
Nacos 服務注冊與訂閱的完整流程
Nacos 客戶端進行服務注冊有兩個部分組成，一個是將服務信息注冊到服務端，另一個是像服務端發(fā)送心跳包，這兩個操作都是通過 NamingProxy 和服務端進行數(shù)據(jù)交互的。
Nacos 客戶端進行服務訂閱時也有兩部分組成，一個是不斷從服務端查詢可用服務實例的定時任務，另一個是不斷從已變服務隊列中取出服務并通知 EventListener 持有者的定時任務。
nacos-service-register-found.png
官方提供的demo具有一定的迷惑性，不過這能迫使你去了解事物的本質(zhì)。
你如果直接官方的demo，你會發(fā)現(xiàn)如下有趣的情況：
1、第一次注冊了兩個實例，獲取實例時返回的是2個
2、然后解除注冊其中的一個實例，再次獲取實例時返回的還是2個
3、訂閱服務的監(jiān)聽器將會收到兩次 onEvent 回調(diào)，第一次是2個實例，第二次是1個實例
按照正常的情況，注冊了兩個實例，然后解除注冊了一個只會，再次獲取實例應該返回1個實例才對，但是返回了2個。
深入了解下源碼就能知道原因：
客戶端將獲取到的服務實例保存在一個 map 中，而該 map 中的內(nèi)容是由調(diào)度任務定時去更新的，存在一定的延時。
總結(jié)一下
服務注冊
服務提供者向注冊中心注冊實例信息，注冊中心維護一個服務名對應服務列表的Map。
服務注冊成功后，提供者將與注冊中心維持心跳。心跳機制保證了注冊中心及時剔除失效的實例。
服務發(fā)現(xiàn)
消費者向注冊中心發(fā)送獲取某個服務實例的請求，并提交一個監(jiān)聽器，即服務訂閱，后續(xù)不斷從注冊中心查詢可用服務實例。
當注冊中心中服務發(fā)生變更時，監(jiān)聽器會收到通知，這時消費者更新本地的服務實例列表，以保證所有的服務均是可用的。
注冊中心將所有可用的服務實例返回，消費者緩存在本地。
消費者在本地維護一個服務列表?？蛻舳诉M行負載均衡算法來獲取一個健康的實例，默認是隨機方式。
Nacos通過心跳機制，推拉模式保證了服務的及時有效性。本地緩存保證了通信代價最小，負載均衡保證了服務的高可用。
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作者：逅弈
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