微服务分布式配置中心Apollo

1. 概述
- 1.1 什么是配置
- 1.2 什么是配置中心
2. 配置中心对比
3. Apollo简介
- 2.1 Apollo简介
- 2.2 Apollo特点
3. Apollo入门案例
4. Apollo应用
5. Apollo应用于分布式系统

1. 概述

1.1 什么是配置

先考虑个问题，什么是配置中心，为什么需要配置。

什么是配置
配置就是应用程序在启动和运行的时候往往需要读取一些配置信息，配置基本上伴随着应用程序的整个生命周期，比如：数据库连接参数、启动参数等。常见的配置properties，yml，xml等。

为什么需要配置
没有配置也可以在代码写死，为什么需要配置文件，其实这个问题就是配置文件的优点了，比如，统一管理配置信息，灵活调整，方便扩展。

配置特点
1. 配置是独立于程序的只读变量
	配置首先是独立于程序的，同一份程序在不同的配置下会有不同的行为
	其次，配置对于程序是只读的，程序通过读取配置来改变自己的行为，但是程序不应该去改变配置。
2. 配置伴随应用的整个生命周期
	配置贯穿于应用的整个生命周期，应用在启动时通过读取配置来初始化，在运行时根据配置调整行为。
	比如：启动时需要读取服务的端口号、系统在运行过程中需要读取定时策略执行定时任务等。
3. 配置可以有多种加载方式
	常见的有程序内部硬编码，配置文件，环境变量，启动参数，基于数据库等
4. 配置需要治理
	权限控制：由于配置能改变程序的行为，不正确的配置甚至能引起灾难，所以对配置的修改必须有比较完善的权限控制。
	不同环境、集群配置管理：同一份程序在不同的环境（开发，测试，生产）、不同的集群（如不同的数据中心）经常需要有不同的配置，所以需要有完善的环境、集群配置管理。

1.2 什么是配置中心

每一种微服务组件都是一种微服务解决方案的落地实践，每一种微服务解决方案必然是为了解决微服务中出现的痛点，也就是问题。

先说为什么需要配置中心，传统的配置有什么问题?
分布式微服务的出现，导致不同模块领域划分为独立应用，每个独立应用为了保持高可用搭建为集群部署，所以一个产品线对应几十个应用，每个应用对应上百台机器，按照传统方式配置文件，那每次修改配置都要修改上百台应用的配置，可维护性，扩展性极低。
分布式配置中心是独立于每一个应用服务的单独组件，统一对外提供配置服务，便于维护扩展管理。

总结一句话：
配置中心就是一种统一管理各种应用配置的基础服务组件.

2. 配置中心对比

总的来看，Apollo和Nacos相对于Spring Cloud Config的生态支持更广，在配置管理流程上做的更好。Apollo相对于Nacos在配置管理做的更加全面，Nacos则使用起来相对比较简洁，在对性能要求比较高的大规模场景更适合。但对于一个开源项目的选型，项目上的人力投入（迭代进度、文档的完整性）、社区的活跃度（issue的数量和解决速度、Contributor数量、社群的交流频次等），这些因素也比较关键，考虑到Nacos开源时间不长和社区活跃度，所以从目前来看Apollo应该是最合适的配置中心选型。

3. Apollo简介

2.1 Apollo简介

Apollo GitHub地址： https://github.com/ctripcorp/apollo
Apollo gitee地址（中文）： https://gitee.com/angelinfo/apollo

Apollo（阿波罗）是携程框架部门研发的分布式配置中心，能够集中化管理应用的不同环境、不同集群的配置，配置修改后能够实时推送到应用端，并且具备规范的权限、流程治理等特性，适用于微服务配置管理场景。
Apollo包括服务端和客户端两部分：
服务端基于Spring Boot和Spring Cloud开发，打包后可以直接运行，不需要额外安装Tomcat等应用容器。
Java客户端不依赖任何框架，能够运行于所有Java运行时环境，同时对Spring/Spring Boot环境也有较好的支持

2.2 Apollo特点

1. 统一管理不同环境、不同集群的配置
	Apollo提供了一个统一界面集中式管理不同环境（environment）、不同集群（cluster）、不同命名空
	间（namespace）的配置。
	同一份代码部署在不同的集群，可以有不同的配置，比如zookeeper的地址等
	通过命名空间（namespace）可以很方便地支持多个不同应用共享同一份配置，同时还允许应用对共享的配置进行覆盖。
	
2. 配置修改实时生效（热发布）
用户在Apollo修改完配置并发布后，客户端能实时（1秒）接收到最新的配置，并通知到应用程序

3. 版本发布管理
所有的配置发布都有版本概念，从而可以方便地支持配置的回滚

4. 灰度发布
支持配置的灰度发布，比如点了发布后，只对部分应用实例生效，等观察一段时间没问题后再推给所有
应用实例

5. 权限管理、发布审核、操作审计
应用和配置的管理都有完善的权限管理机制，对配置的管理还分为了编辑和发布两个环节，从而减少人
为的错误。
所有的操作都有审计日志，可以方便地追踪问题

6. 客户端配置信息监控
可以在界面上方便地看到配置在被哪些实例使用

7. 提供Java和.Net原生客户端
提供了Java和.Net的原生客户端，方便应用集

8. 提供开放平台API
Apollo自身提供了比较完善的统一配置管理界面，支持多环境、多数据中心配置管理、权限、流程治理等特性。不过Apollo出于通用性考虑，不会对配置的修改做过多限制，只要符合基本的格式就能保存，不会针对不同的配置值进行针对性的校验，如数据库用户名、密码，Redis服务地址等对于这类应用配置，Apollo支持应用方通过开放平台API在Apollo进行配置的修改和发布，并且具备完善的授权和权限控制。

3. Apollo入门案例

3.1 业务流程

Apollo配置中心创建应用，配置参数，发布。
应用程序通过Apollo客户端从配置中心拉取配置信息。

用户通过Apollo配置中心修改或发布配置后，会有两种机制来保证应用程序来获取最新配置：一种是Apollo配置中心会向客户端推送最新的配置；另外一种是Apollo客户端会定时从Apollo配置中心拉取最新的配置，通过以上两种机制共同来保证应用程序能及时获取到配置。

3.2 安装运行

3.2.1. 准备工作

1.1. java环境

Apollo服务端：1.8+
Apollo客户端：1.7+
由于Quick Start会在本地同时启动服务端和客户端，所以需要在本地安装Java 1.8+。

在配置好后，可以通过如下命令检查：
java -version

样例输出：
java version "1.8.0_74"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_74-b02)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.74-b02, mixed mode)

Windows用户请确保JAVA_HOME环境变量已经设置。

1.2 mysql

版本要求：5.6.5+
Apollo的表结构对timestamp使用了多个default声明，所以需要5.6.5以上版本。
连接上MySQL后，可以通过如下命令检查：
SHOW VARIABLES WHERE Variable_name = 'version';

Variable_name 	Value
version 	    5.7.11

1.3 下载Quick Start安装包

从Github下载
checkout或下载apollo-build-scripts项目
由于Quick Start项目比较大，所以放在了另外的repository，请注意项目地址：https://github.com/nobodyiam/apollo-build-scripts
从百度网盘下载
通过网盘链接下载https://pan.baidu.com/share/init?surl=Ieelw6y3adECgktO0ea0Gg，提取码: 9wwe。

1.4打包安装

下载到本地后，在本地解压apollo-quick-start.zip。
既可以直接使用，也可以修改后重新打包，通过maven打成可执行jar包。
Quick Start只针对本地测试使用，所以一般用户不需要自己下载源码打包，只需要下载已经打好的包即可。不过也有部分用户希望在修改代码后重新打包，那么可以参考如下步骤：
1. 修改apollo-configservice, apollo-adminservice和apollo-portal的pom.xml，注释掉spring-boot-maven-plugin和maven-assembly-plugin
2. 在根目录下执行mvn clean package -pl apollo-assembly -am -DskipTests=true
3. 复制apollo-assembly/target下的jar包，rename为apollo-all-in-one.jar

3.2.2. 安装步骤

2.1 创建数据库

Apollo服务端共需要两个数据库：ApolloPortalDB和ApolloConfigDB，我们把数据库、表的创建和样例数据都分别准备了sql文件，只需要导入数据库即可。

注意：
1. 集群环境下ApolloPortalDB只需要在生产环境部署一个即可，而ApolloConfigDB需要在每个环境部署一套。
2. 如果你本地已经创建过Apollo数据库，请注意备份数据。我们准备的sql文件会清空Apollo相关的表。

2.2 执行sql文件

解压后找到对应的sql文件：
apolloconfigdb.sql
apolloportaldb.sql

下面以MySQL原生客户端为例：
source /your_local_path/sql/apolloconfigdb.sql
source /your_local_path/sql/apolloportaldb.sql

2.3 配置数据库连接信息

Apollo服务端需要知道如何连接到你前面创建的数据库，所以需要编辑demo.sh，修改ApolloPortalDB和ApolloConfigDB相关的数据库连接串信息。

注意：填入的用户需要具备对ApolloPortalDB和ApolloConfigDB数据的读写权限。
--------------------------------------------------------------------
#apollo config db info
apollo_config_db_url=jdbc:mysql://localhost:3306/ApolloConfigDB?characterEncoding=utf8
apollo_config_db_username=用户名
apollo_config_db_password=密码（如果没有密码，留空即可）

# apollo portal db info
apollo_portal_db_url=jdbc:mysql://localhost:3306/ApolloPortalDB?characterEncoding=utf8
apollo_portal_db_username=用户名
apollo_portal_db_password=密码（如果没有密码，留空即可）
--------------------------------------------------------------------
注意：不要修改demo.sh的其它部分

3.2.3. 启动Apollo配置中心

3.1 确保端口未被占用

Quick Start脚本会在本地启动3个服务，分别使用8070, 8080, 8090端口，请确保这3个端口当前没有被使用。

例如，在Linux/Mac下，可以通过如下命令检查：
lsof -i:8080

3.2 执行启动脚本

linux环境：./demo.sh start
Windows环境：demo.sh start

当看到如下输出后，就说明启动成功了！
==== starting service ====
Service logging file is ./service/apollo-service.log
Started [10768]
Waiting for config service startup.......
Config service started. You may visit http://localhost:8080 for service status now!
Waiting for admin service startup....
Admin service started
==== starting portal ====
Portal logging file is ./portal/apollo-portal.log
Started [10846]
Waiting for portal startup......
Portal started. You can visit http://localhost:8070 now!

3.3 异常排查

如果启动遇到了异常，可以分别查看service和portal目录下的log文件排查问题。

注：在启动apollo-configservice的过程中会在日志中输出eureka注册失败的信息，如com.sun.jersey.api.client.ClientHandlerException: java.net.ConnectException: Connection refused。需要注意的是，这个是预期的情况，因为apollo-configservice需要向Meta Server（它自己）注册服务，但是因为在启动过程中，自己还没起来，所以会报这个错。后面会进行重试的动作，所以等自己服务起来后就会注册正常了。

3.2.4. Apollo配置中心

4.1 查看样例

web地址：http://localhost:8070

Quick Start集成了Spring Security简单认证，更多信息可以参考Portal 实现用户登录功能
登录
    输入用户名apollo，密码admin后登录
首页
    点击SampleApp进入配置界面，可以看到当前有一个配置timeout=100 配置界面
    如果提示系统出错，请重试或联系系统负责人，请稍后几秒钟重试一下，因为通过Eureka注册的服务有一个刷新的延时。

4.2 发布配置

打开apollo ：新建项目apollo-quickstart
新建配置项sms.enable。
发布配置项。

两种方式：
一种是cmd窗口打开Apollo client客户端。
一种是java代码引入apollo-client获取配置信息。

具体下载安装教程详见官网：https://github.com/ctripcorp/apollo/wiki/Quick-Start

3.3 代码实现

3.3.1 准备工作

环境要求

Java: 1.7+
Guava: 15.0+
Apollo客户端默认会引用Guava 19，如果你的项目引用了其它版本，请确保版本号大于等于15.0

注：对于Apollo客户端，如果有需要的话，可以做少量代码修改来降级到Java 1.6，详细信息可以参考Issue 483.

必选设置

Apollo客户端依赖于AppId，Apollo Meta Server等环境信息来工作，所以请确保阅读下面的说明并且做正确的配置：
VM options:
-Dapp.id=apollo-quickstart -Dapollo.meta=http://localhost:8080
或者
-Dapp.id=SampleApp -Dapollo.meta=http://localhost:8080

3.3.2 Maven Dependency

<dependency>
	<groupId>com.ctrip.framework.apollo</groupId>
	<artifactId>apollo-client</artifactId>
	<version>1.1.0</version>
</dependency>

3.3.3 客户端用法

集成方式有很多，这里演示只做java api，简单。具体参照官方文档。

package com.example.apollo.application;

import com.ctrip.framework.apollo.Config;
import com.ctrip.framework.apollo.ConfigService;

/**
 * @author zrj
 * @date 2021/6/7
 * @since V1.0
 **/
public class GetApolloApplication {

    public static void main(String[] args) {

        /**
         * config instance is singleton for each namespace and is never null
         *  VM options:
         *  -Dapp.id=apollo-quickstart -Dapollo.meta=http://localhost:8080
         *  -Dapp.id=SampleApp -Dapollo.meta=http://localhost:8080
         *
         *  配置下边启动报错乱码
         *  ‐Dapp.id=apollo‐quickstart ‐Denv=DEV ‐Ddev_meta=http://localhost:8080
         */
        Config config = ConfigService.getAppConfig();
        String someKey = "sms.enable";
        //String someKey = "timeout";
        String value = config.getProperty( someKey, null );

        System.out.println( "sms.enable = " + value );
    }
}

在这里插入图片描述 Java客户端使用指南详见官网：https://github.com/ctripcorp/apollo/wiki/Java%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%8C%87%E5%8D%97#31-api%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%96%B9%E5%BC%8F

3.3.4 热部署


/**
 * @author zrj
 * @date 2021/6/7
 * @since V1.0
 **/
public class GetApolloApplication {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        /**
         * 调整对应key的值，自动获取最新可以值
         * 
         * config instance is singleton for each namespace and is never null
         *  VM options:
         *  -Dapp.id=apollo-quickstart -Dapollo.meta=http://localhost:8080
         *  -Dapp.id=SampleApp -Dapollo.meta=http://localhost:8080
         *
         *  配置下边启动报错乱码
         *  ‐Dapp.id=apollo‐quickstart ‐Denv=DEV ‐Ddev_meta=http://localhost:8080
         */
        Config config = ConfigService.getAppConfig();
        String someKey = "sms.enable";
        while (true) {
            String value = config.getProperty( someKey, null );
            System.out.printf( "now: %s, sms.enable: %s%n", LocalDateTime.now().toString(), value );
            Thread.sleep( 3000L );
        }
    }
}

4. Apollo应用

4.1 Apollo工作原理

官网抠个图，设计架构思想官网介绍的很清楚，不再赘述。
https://mp.weixin.qq.com/s/-hUaQPzfsl9Lm3IqQW3VDQ

4.2 核心概念

1. application (应用)
这个很好理解，就是实际使用配置的应用，Apollo客户端在运行时需要知道当前应用是谁，从而可以去获取对应的配置
关键字：appId

2. environment (环境)
配置对应的环境，Apollo客户端在运行时需要知道当前应用处于哪个环境，从而可以去获取应用的配置.
关键字：env

3. cluster (集群)
一个应用下不同实例的分组，比如典型的可以按照数据中心分，把上海机房的应用实例分为一个集群，把北京机房的应用实例分为另一个集群。
关键字：cluster

4. namespace (命名空间)
一个应用下不同配置的分组，可以简单地把namespace类比为文件，不同类型的配置存放在不同的文件中，如数据库配置文件，RPC配置文件，应用自身的配置文件等
关键字：namespaces

很明显，包含关系，应用>环境>集群>命名空间

4.3 项目管理

4.3.1 基础设置

部门管理
apollo 默认部门有两个。要增加自己的部门，可在系统参数中修改：
进入系统参数设置

输入key查询已存在的部门设置：organizations
修改value值来添加新部门，下面添加一个微服务部门：
2. 添加用户
apollo默认提供一个超级管理员: apollo，可以自行添加用户

4.3.2 创建项目

打开apollo-portal主页：http://localhost:8070/
点击“创建项目”：account-service
输入项目信息

部门：选择应用所在的部门

应用AppId：用来标识应用身份的唯一id，格式为string，需要和项目配置文件applications.properties中配置的app.id对应

应用名称：应用名，仅用于界面展示

应用负责人：选择的人默认会成为该项目的管理员，具备项目权限管理、集群创建、Namespace创建等权限