Spring Cloud 微服務之配置中心解決方案

關于配置中心這一篇博文，本來想分很多篇去介紹的，但是仔細想想，覺得太繁複而且啰嗦，是以還是寫一篇介紹其中的核心原理，并不做任何示例，如果想要檢視具體用法可以自行檢視官方文檔或者度娘。因為配置中心太多了，不說其他的Spring Cloud就內建了好幾種架構作為配置中心比如：Spring Cloud Config， Archaiu，Consul， Spring Cloud Zookeeper ，Alibaba Nacos等。每個公司都有不同的選擇，不可能一一的去列舉，重點是掌握核心，當遇到新的配置中心的時候能夠快速入手。

在講解核心原理之前，我們先介紹下為什麼會引入配置中心的子產品。在微服務架構中，一個服務可能被部署在成百上千甚至上萬的節點上（伺服器上），如果将配置全部配置在應用的application.yaml或者application.properties中，一旦我們需要修改某個配置，我們需要手動需修改每一個服務的配置，如果動手一個一個的修改，想想都會頭大吧。當然也可以使用腳本的方式修改，但是如果腳本修改失敗，就會造成有的更新成功，有的更新失敗，最關鍵的是我們不能做到實時更新，需要重新開機應用才能使用最新的配置。而且每個應用維護自己的配置顯得配置冗雜。為了解決該問題，于是提示了配置中心的概念。那麼什麼是配置中心呢？

配置中心顧名思義，就是所有配置的中心。就是我們将所有服務的配置，通過配置中心存儲到資料庫或者其他地方，而應用服務則是從配置中心拉取去配置。在這裡它一般分為服務端和用戶端，服務端用于我們添加修改配置，用戶端用于應用從配置服務拉取配置。一般情況下配置服務分為兩種模式，一種為拉取配置，第二種為推送配置。就是用戶端定時從配置伺服器拉取最新的配置，推送配置則是配置更新後，配置伺服器将更新的配置推送到對應的應用服務。

前面說了一堆的廢話，我想大多數人喜歡看的是如何使用配置中心，而不是配置中心是怎麼來的，寫一個配置中心。下面我們結合Zookeeper和Spring Cloud Config 介紹配置中心的使用。關于Zookeeper，它是一個分布式的，開放源碼的分布式應用程式協調服務，它提供的其中的一個功能就是配置維護，也就是說我們可以将配置存儲在Zookeeper中。下面我們簡單描述Zookeeper在配置中心的使用。

Spring Boot應用中都有一個執行個體名稱即spring.application.name的配置，還有一個spring.profiles.active配置，可以說這兩個配置是配置中心的基礎，也使用這兩個配置從配置中心擷取配置。假如在Zookeeper中配置的根節點為 /config，那麼應用的配置節點可以設定為/config/serviceId/profile/，應用ZooKeeper用戶端監聽節點/config/serviceId/profile/，一旦節點發生變化，會通知給應用服務，應用服務則更改配置為最新的配置。這就是ZooKeeper作為配置中心的基本原理，具體實作跟使用不再這裡不再講解，如果後續使用到ZooKeeper作為配置中心，再補充相關部落格内容。

其他的配置中心我們不再介紹，如果使用到再補充相關使用的博文，其實不管是使用哪個作為配置中心，他們的實作都基本是類似的，下面我們來講述Spring Cloud 配置中心的原理，說到這裡我們不得不回到Spring Boot中，因為Spring Cloud就是基于Spring Boot為核心。在前面Spring Boot原理一篇我們介紹了Spring Boot 建立執行個體的原理，沒有有講解關于配置的原理。這裡我們簡單的介紹Spring Cloud 是如何結合Spring Boot實作配置中心的。同樣是SpringApplication提供的run方法内部代碼如下：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    ......
    ConfigurableApplicationContext context = null;
    Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
    ......
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
    listeners.starting();
    try {
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
					args);
        .......
        ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
    configureIgnoreBeanInfo(environment);
    Banner printedBanner = printBanner(environment);
    ......
}
           

上面的代碼中prepareEnvironment方法用于為Spring Boot運作環境提供配置，在Spring中所有的配置最終由Environment執行個體管理。我們檢視prepareEnvironment方法的源碼如下：

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners,ApplicationArguments applicationArguments) {
    // Create and configure the environment
    ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
    //解析和配置application.properties中的配置和運作時傳入的參數配置
    configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
    //在SpringApplicationRunListeners 解析和處理配置
    listeners.environmentPrepared(environment);
    bindToSpringApplication(environment);
    if (!this.isCustomEnvironment) {
        environment = new EnvironmentConverter(getClassLoader()).convertEnvironmentIfNecessary(environment, deduceEnvironmentClass());
    }
    ConfigurationPropertySources.attach(environment);
    return environment;
}
           

在上面的代碼中，一部分是處理配置檔案中的配置，另一部分是通過SpringApplicationRunListeners 處理配置，SpringApplicationRunListeners 是配置中心的基礎，用戶端可以通過實作SpringApplicationRunListeners 的environmentPrepared方法，在該方法中可以将配置設定到Environment執行個體中。不同的配置中心比如Zookeeper，Spring Cloud Config、Alibaba Nacos等有着不同的實作。實作的基礎則是SpringApplicationRunListeners 接口。

本篇部落格隻是介紹Spring Cloud 配置中心的原理，以及實作方式，并不介紹配置中心的使用，後續在介紹Spring Cloud Alibaba時會簡單的介紹Alibaba Nacos配置中心的使用。不管怎麼說配置中心的實作都是萬變不離其宗，包括服務的拉取、推送和更新。而這些又都是結合Spring Boot進行的。上面的兩部分代碼是核心。