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Lecture03-SpringCloud-Nacos服务注册与发现

目标：先解决上一讲"IP 直连"暴露的痛点——启动 Nacos 注册中心，让"服务提供者注册、消费者发现"，并让 Spring Boot 4 应用接入 Nacos，按服务名而不是 IP 调用。

1、为什么要注册中心

实例的 IP/端口会变（扩容、重启、迁移），不能写死在代码里。注册中心解决"服务在哪里"：

• 服务提供者启动时注册：把 服务名 + IP + 端口 上报给注册中心。
• 消费者需要时发现：按服务名查到当前可用的实例列表，再挑一个调用。
• 心跳续约：实例定期发心跳，宕机了注册中心就把它踢下线。

一句话：注册中心 = 服务的"通讯录"。服务上下线，通讯录自动增删。

2、启动 Nacos（单机）

1、下载解压

cd /opt
# 下载 Nacos（版本以 3.1.x 为准）
sudo wget https://github.com/alibaba/nacos/releases/download/3.1.1/nacos-server-3.1.1.tar.gz
sudo tar -zxvf nacos-server-3.1.1.tar.gz
sudo mv nacos /usr/local/nacos

2、必做：配置鉴权三件套（Nacos 3.x 强制）

Nacos 3.x 起，鉴权相关的三项配置不允许留空，缺一个就启动失败，而且是逐项报错——补完一个会接着报下一个：

# 第一次启动报：
The initial key used to generate JWT tokens (the original string must be over 32 characters and Base64 encoded).
`nacos.core.auth.plugin.nacos.token.secret.key` is missing, please set with Base64 string:

# 补上密钥再启动，又报：
`nacos.core.auth.server.identity.key` is missing, please set:

所以一次性把三项都配好：

cd /usr/local/nacos/conf

# 生成三项随机值（token 需 Base64；identity 用十六进制即可，保证够长）
KEY=$(openssl rand -base64 48 | tr -d '\n')
IDK=$(openssl rand -hex 16)
IDV=$(openssl rand -hex 16)

# 先清掉可能存在的旧配置行，再一次性追加
sudo sed -i '/^nacos.core.auth.plugin.nacos.token.secret.key=/d' application.properties
sudo sed -i '/^nacos.core.auth.server.identity./d' application.properties
{
  echo "nacos.core.auth.plugin.nacos.token.secret.key=$KEY"
  echo "nacos.core.auth.server.identity.key=$IDK"
  echo "nacos.core.auth.server.identity.value=$IDV"
} | sudo tee -a application.properties

# 确认：三行都要独立成行，且行首必须是 nacos（不能是 #）
grep -n "^nacos.core.auth" application.properties

三个坑（都有人踩过）：

• 别抄网上的示例密钥。网上流传的那些"Nacos 示例密钥"是公开值，复制过来等于没设。
• 追加前先确认文件末尾有换行符。若最后一行没有换行，tee -a 会把新配置粘到上一行末尾；一旦上一行以 # 开头（如 #nacos.k8s.sync.kubeConfig=...），整行就变成注释——配置看着写进去了，实际完全不生效。上面用 grep -n "^nacos.core.auth"（^ 锚定行首）就是为了立刻发现这种情况。
• 将来搭集群时，各节点的这三项必须完全一致，否则会报 403 invalid token。

3、单机启动

cd /usr/local/nacos
# 目录属主是 root，用 sudo 启动，否则日志写不进去
# ⚠️ 必须加 -m standalone！不加默认是集群模式，会去找外部 MySQL
sudo sh bin/startup.sh -m standalone
# 若报 "[[" 符号找不到，改用 bash 执行：sudo bash bin/startup.sh -m standalone
# 查看日志确认启动成功
tail -f /usr/local/nacos/logs/start.out

为什么必须加 -m standalone：启动参数 nacos.standalone 的默认值是 false，即 Nacos 不加参数时默认按集群模式启动。集群模式需要外置 MySQL（读 db.num、db.url.0 等配置），单机学习环境没有这些配置，日志里就会抛：

Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: db.num is null

加上 -m standalone 后走内置 Derby 数据库，不需要任何数据库配置。

日志里出现 Nacos started successfully in stand alone mode 即为成功。

启动后：

• 控制台地址：http://localhost:8080/　（⚠️ Nacos 3.x 起控制台端口为 8080，且不再有 /nacos 前缀；8848/nacos 是 2.x 时代的地址）
• 默认账号：nacos / nacos

端口说明：8848 = HTTP API 端口；9848 = gRPC 端口（Nacos 2.x 起新增，防火墙需放行）；8080 = 控制台端口（3.x 起独立）。

与课程其它端口不冲突：网关用 80、user-service 8081、product-service 8082、order-service 8083、inventory-service 8084，Nacos 控制台独占 8080。

生产环境 Nacos 需要集群部署。

3、服务提供者接入 Nacos

1、加依赖

<!-- user-service/pom.xml 增加 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

2、配置 Nacos 地址

spring:
  application:
    name: user-service        # 服务名：注册/发现都靠它
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.100.100:8848   # 注册中心地址（客户端通信端口，不是控制台的 8080）
      discovery:
        ip: 127.0.0.1               # 注册的 IP（生产用真实网卡 IP），就是给消费端访问的地址

⚠️ 端口别写错：是 8848，不是 8080

server-addr 填的是 Nacos 的客户端通信端口 8848，写成控制台端口 8080 会导致服务启动直接失败：

Caused by: com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException:
    Client not connected, current status:STARTING
        at com.alibaba.nacos.common.remote.client.RpcClient.request(RpcClient.java:647)

原因：客户端以 server-addr 的端口为主端口，并在其基础上 +1000 推导 gRPC 端口。写 8848 → 连 9848（正常）；写 8080 → 去连 9080（根本没这个服务），连接建不起来（状态停在 STARTING），注册随之失败。上一条报错 Failed to start bean 'webServerStartStop' 也是这么被连锁触发的。

记忆口诀：8848 给程序用，8080 给浏览器用。

补充：Nacos 3.x 默认只开启控制台鉴权（浏览器登录 nacos/nacos），客户端鉴权 nacos.core.auth.enabled 默认是 false，所以 Spring Boot 这边暂时不需要配 username/password。

3、写一个接口并启动

@RestController
public class UserController {

    @GetMapping("/user/{id}")
    public String getUser(@PathVariable Long id) {
        return "user-" + id + " @ user-service";
    }
}

启动应用，刷新 Nacos 控制台 服务管理 → 服务列表，可以看到 user-service 已注册。

验证：curl http://localhost:8081/user/1 能返回结果；Nacos 里能看到实例（含 IP/端口/健康状态）。

操作完成后，在 Nacos 管理控制台看到如下效果说明注册成功：

4、服务消费者接入 Nacos

再建一个 order-service，加同样的 nacos-discovery 依赖与 Nacos 配置，然后按服务名发现实例、用 RestTemplate 发起调用。

// ① 先在 order-service 里准备一个 RestTemplate Bean（放配置类中）
@Configuration
public class RestTemplateConfig {

    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

// ② 消费者按服务名发现实例，再用 RestTemplate 发起调用
@RestController
public class OrderController {

    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;   // Spring Cloud 提供

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;         // 用来发起 HTTP 调用

    @GetMapping("/order/call")
    public String callUser(@RequestParam Long id) {
        // 1. 按服务名发现所有实例
        List<ServiceInstance> list =
                discoveryClient.getInstances("user-service");
        // 2. 取第一个实例的地址
        ServiceInstance ins = list.get(0);
        String url = "http://" + ins.getHost() + ":" + ins.getPort()
                + "/user/" + id;
        // 3. 用 RestTemplate 发起 HTTP 调用：
        //    getForObject 会自动把响应体反序列化成 String 返回
        return restTemplate.getForObject(url, String.class);
    }
}

生产里不用手写 RestTemplate + 手工挑实例——第 05 讲 OpenFeign + 第 06 讲 LoadBalancer 会把这块全部自动化。这里先演示底层原理。

5、健康检查与上下线

演示：停掉 user-service，刷新 Nacos，实例列表里 user-service 消失；再启动又出现。

6、课堂练习

1. 启动 Nacos，打开控制台（http://localhost:8080/，nacos/nacos 登录），确认能正常进入。
2. 让 user-service 注册成功，在控制台确认实例健康。
3. 让 order-service 用 DiscoveryClient 按服务名找到并调用 user-service 的接口。
4. （挑战）把 user-service 用不同端口开两个实例（如 8081、8091），看控制台实例变两个，服务调用仍可用。

7、本讲小结

• Nacos = 服务注册中心，服务启动注册、消费者按名发现、心跳保证健康。
• 接入三步：加 discovery 依赖 → 配 server-addr → 启动注册。
• spring.application.name 就是服务名，注册与发现都靠它。
• 手写发现+调用是"原理演示"，真实项目用 Feign + LoadBalancer（后续两讲）。

8、本节验证

• 理解注册中心的作用与心跳续约机制 ✅
• 会配置鉴权三件套（token 密钥 + identity）并启动 Nacos ✅
• 知道启动必须加 -m standalone（不加默认走集群模式，会抛 db.num is null）✅
• 知道 server-addr 要填客户端端口 8848（填成控制台端口 8080 会报 Client not connected）✅
• 会打开 Nacos 3.x 控制台（8080，无 /nacos 前缀）✅
• 会让服务提供者/消费者接入 Nacos（加依赖、配地址、注册）✅
• 会查看健康状态与实例上下线 ✅