关于nacos

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1.nacos是怎么实现动态监听配置变更

Nacos 实现动态配置监听的核心机制,经历从 1.x 版本的“长轮询(Long Polling)”2.x 版本的“基于 gRPC 的双向流推送” 的演进。

作为 Java 开发者,理解这个过程可以从以下三个维度拆解:


一、 Nacos 1.x:经典长轮询机制 (Long Polling)

在 1.x 版本中,Nacos 并没有使用简单的 Push(服务端主动推)或 Pull(客户端定时拉),而是采用了长轮询

1. 核心流程:
  1. 客户端发起轮询:客户端(Java 应用)通过 HTTP 请求向服务端询问:“我监听的这些配置(DataID, Group)有没有变动?”。
  2. 服务端“憋住”请求:服务端收到请求后,会先检查配置的 MD5 是否一致。
    • 如果不一致:说明有变更,立即返回新配置的元数据。
    • 如果一致:服务端不会立刻返回,而是利用 Servlet 3.0 的 AsyncContext(异步上下文) 将请求挂起(默认 29.5 秒)。
  3. 配置变更触发
    • 如果在 29.5 秒内,有人通过后台修改了配置,服务端会发布一个 LocalDataChangeEvent 事件,唤醒挂起的请求,告诉客户端:“变了,快来拿!”。
    • 如果 29.5 秒到了还没变,服务端就返回“未变更”,结束请求。
  4. 客户端循环发起:客户端收到响应(无论是否有变动)后,立刻再次发起下一次长轮询。
2. 为什么是 29.5 秒?

因为 Nacos 服务端的请求超时时间通常设为 30 秒。客户端会稍早一点返回,防止出现 Socket Timeout 异常。这种机制既保证了实时性,又避免了短连接轮询对服务器 CPU 的剧烈消耗。


二、 Nacos 2.x:基于 gRPC 的双向流 (Modern)

2.x 版本引入了 gRPC,彻底改变了通信模型。

1. 核心变更:
  • 长连接:客户端与服务端建立一个基于 gRPC 的持久双向流连接(Bi-directional Stream)。
  • 真正的“推”:不再需要客户端反复发 HTTP 请求。一旦服务端配置发生变更,服务端可以直接通过这个已有的 gRPC 通道,将 ConfigChangeNotifyRequest 发送给对应的客户端。
  • 连接心跳:通过 gRPC 的心跳机制监控客户端是否在线。
2. 实现细节:
  • 客户端:启动时会创建一个 RpcClient
  • 监听注册:当你调用 configService.addListener 时,客户端会在本地维护一个 CacheData 映射表。
  • 服务端推送:服务端检测到配置落库后,触发事件通知,找到订阅该配置的所有客户端连接(Connection),直接推送到客户端。

三、 Java 客户端内部的“观察者模式”

无论是 1.x 还是 2.x,客户端拿到“配置已变”的通知后,本地的处理逻辑是一样的,这是最能体现代码灵活性的地方:

  1. CacheData 与 MD5: 客户端本地会缓存配置的内容及其 MD5 值。只有当收到通知且发现 MD5 确实变化时,才会触发后续动作。
  2. Listener 回调: Nacos 客户端维护了一个监听器列表:
    // 伪代码
    public class CacheData {
        private final CopyOnWriteArrayList<ManagerListenerWrap> listeners;
        
        void checkListenerMd5() {
            for (ManagerListenerWrap wrap : listeners) {
                // 如果发现内容变了
                wrap.listener.receiveConfigInfo(content);
            }
        }
    }
    
  3. Spring 结合点: 如果你用的是 Spring Cloud Alibaba Nacos Config:
    • 它利用了 Spring 的 ContextRefresher
    • 当 Nacos Listener 触发时,它会发送一个 RefreshEvent
    • Spring 会重新加载 @Value 注入的值,或者销毁并重建标记了 @RefreshScope 的 Bean。

四、 总结与对比

特性Nacos 1.x (HTTP)Nacos 2.x (gRPC)
通信模型短连接长轮询(Long Polling)长连接双向流
实时性高(受限于 29.5s 挂起)极高(实时推送)
服务端压力较重(需频繁处理 HTTP 请求上下文)轻(维护连接,按需推送)
容错性简单(超时重试即可)复杂(需处理连接断开、重连、降级)

面试标准回答: "Nacos 1.x 使用 HTTP 长轮询 机制,服务端通过异步 Servlet 挂起请求,并在配置变更或超时后返回,平衡了实时性和资源损耗;Nacos 2.x 升级为 gRPC 双向流,通过持久长连接实现真正的服务端主动推送,极大提升了性能和连接利用率。在 Java 层,则是通过 MD5 校验观察者模式(Listener 回调) 来解耦配置变更与业务逻辑。"


2.NacosValue注解的工作原理

在 Spring Boot 环境下,使用 Nacos 2.1.0 客户端时,@NacosValue 的核心功能是提供了比原生 Spring @Value 更强大的动态刷新能力。

它的工作原理可以拆解为:启动期的注解扫描与元数据登记运行期的配置监听注册、以及配置变更时的反射注入


1. 核心组件:NacosValueAnnotationBeanPostProcessor

@NacosValue 的核心逻辑是由 NacosValueAnnotationBeanPostProcessor 实现的。它是一个 Spring 的 BeanPostProcessor,会在 Spring 容器初始化 Bean 的生命周期中介入。

启动阶段流程:
  1. 扫描 (Scanning):当 Spring 加载 Bean 时,该后置处理器会检查每一个 Bean 的字段(Fields)和方法(Methods)。
  2. 提取元数据 (Metadata Extraction):如果发现了 @NacosValue 注解,它会提取注解中的属性:
    • value: 占位符(如 ${useLocalCache:false})。
    • autoRefreshed: 是否开启自动刷新(默认 false)。
  3. 登记目标 (Registration):如果 autoRefreshedtrue,系统会将该 Bean 的引用、字段信息、占位符表达式封装成一个 NacosValueTarget 对象,保存到本地的一个多级 Map 结构中:
    • Map<DataID, Map<GroupID, List<NacosValueTarget>>>

2. 占位符解析与初始赋值

在 Bean 初始化时,@NacosValue 的处理方式与 @Value 类似:

  1. 它利用 Spring 的 PropertySourcesPlaceholderConfigurer 来解析 ${...} 中的变量。
  2. 它会从当前环境(Spring Environment)中查找对应的配置值。此时,由于 Nacos 启动时已经将远程配置加载到了 Spring 的 PropertySources 中,所以能直接拿到初始值。

3. 建立动态监听(关键点)

这是 @NacosValue@Value 的本质区别。对于所有标记了 autoRefreshed = true 的配置:

  1. 注册 Nacos ListenerNacosValueAnnotationBeanPostProcessor 会调用 Nacos Client 内部的 ConfigService.addListener()
  2. gRPC 长连接 (Nacos 2.x):由于你使用的是 2.1.0 版本,客户端会通过 gRPC 与服务端建立长连接。Nacos 服务端会记录该连接订阅了哪些 DataIdGroupId

4. 运行时刷新原理:反射更新(In-place Update)

当 Nacos 服务端上的配置发生变更时,流程如下:

  1. 下发通知:服务端通过 gRPC 双向流向客户端推送最新的配置内容。
  2. 触发回调:客户端本地的 Listener 被触发,进入 onReceiveConfigInfo 回调方法。
  3. 重新解析
    • 客户端拿到全量的配置字符串(如新的 YAML 或 Properties 内容)。
    • Nacos 内部的解析器会根据最新的内容重新解析 @NacosValue 中的占位符。
  4. 反射注入 (Reflection)
    • 通过之前在 NacosValueTarget 中保存的 Bean 引用和 Field 引用。
    • 调用 field.setAccessible(true)
    • 直接修改内存中该 Bean 实例的字段值

5. @NacosValue@RefreshScope 的区别

这是很多开发者容易混淆的地方:

  • @RefreshScope (Spring Cloud 标准)
    • 原理:它是通过销毁并重建 Bean 来实现刷新的。当你访问被标记的 Bean 时,它其实是一个代理对象,发现配置变了,就会把旧的 Bean 扔掉,根据新配置重新 new 一个。
    • 影响:Bean 的内部状态(比如临时变量、缓存)会丢失。
  • @NacosValue (Nacos 特有)
    • 原理:它是热更新字段。Bean 还是那个 Bean,对象地址没变,只是字段的值被反射改掉了。
    • 影响:性能更高,Bean 状态不丢失,但要注意线程安全问题(如果你在多线程环境下读取该字段,可能会读到修改前后的值)。

6. 源码级别核心类路径(你可以去搜这些类):

如果你想看代码实现,可以关注 nacos-spring-context 包下的:

  • com.alibaba.nacos.spring.context.annotation.value.NacosValueAnnotationBeanPostProcessor
  • com.alibaba.nacos.spring.core.env.AnnotationNacosPropertySourceBuilder
  • com.alibaba.nacos.api.config.ConfigService (监听注册的入口)

总结

@NacosValue 的本质是一个 “基于监听机制的反射设值器”。它通过 BPP(BeanPostProcessor)在启动时埋伏好 Hook,在配置变更时通过 Nacos 2.x 的 gRPC 通道接收指令,最后精准地在运行时修改目标 Bean 的属性。


3.nacos的观察者模式

你说得非常对。观察者模式(Observer Pattern)是 Nacos 动态配置特性的灵魂。它不仅存在于客户端,也存在于服务端,甚至可以说 Nacos 的整个配置推送链路就是由多层观察者模式堆叠而成的

我们可以把整个过程拆解为三个层面的“观察者模式”:


第一层:服务端内部(配置变更的发布与订阅)

当管理员在 Nacos 控制台修改配置并保存时,服务端内部通过事件驱动(Event-Driven,观察者模式的一种变体)来通知相关组件。

  • 目标对象 (Subject)ConfigService 或持久化层(DB)。
  • 观察者 (Observer):负责推送给客户端的处理器(如 LongPollingService 或 2.x 的 RpcPushService)。
  • 实现细节
    • Nacos 内部有一个 NotifyCenter
    • 当配置保存到数据库后,服务端会发布一个 LocalDataChangeEvent
    • 各种监听器(Subscribers)监听到该事件后,会去查找到底有哪些客户端连接订阅了这个配置。

为什么要用模式? 解耦。保存配置的逻辑不需要知道“有哪些客户端连着我”,它只需要发个通知,后续的推送逻辑由专门的处理器去完成。


第二层:宏观架构(服务端为目标,客户端为观察者)

从分布式系统的整体架构看,Nacos Server 是被观察者,成千上万的 Java 客户端是观察者。

  • 目标对象 (Subject):Nacos Server 上的配置项。
  • 观察者 (Observer):每一个注册了监听器的 Client。
  • 通信桥梁(核心差异)
    • 1.x 时代:这种观察是“伪观察”。客户端通过长轮询(Long Polling)不停地问服务端:“变了吗?”,服务端没变就憋着请求不回。
    • 2.x 时代:这种观察是“真观察”。客户端与服务端建立 gRPC 长连接。服务端维护了一个观察者名单(Client Connection List)。一旦配置变了,服务端直接通过 gRPC 流把数据“推”过去。

为什么要用模式? 实现“数据一致性”的最终目标:当源头(Server)变化时,所有的副本(Clients)都能自动更新。


第三层:客户端内部(CacheData 与业务代码)

这是你作为 Java 开发者最直接接触的一层。Nacos 客户端 SDK 内部也嵌套了一套完整的观察者模式。

在客户端,每一个被监听的配置项(DataId + Group)都被封装成一个 CacheData 对象。

  • 目标对象 (Subject)CacheData 对象。
  • 观察者 (Observer)
    • Listener 接口实现类。
    • 你代码里的 @NacosValue 处理逻辑。
    • Spring Cloud 的 ContextRefresher
  • 工作流程(以 Nacos 2.x 为例)
    1. gRPC 接收:客户端的 gRPC 线程收到服务端下发的最新配置。
    2. 定位主体:根据 DataId 找到对应的 CacheData 实例。
    3. 状态变更:更新 CacheData 内部的 contentMD5
    4. 执行通知CacheData 遍历它内部维护的一个 listeners 列表,循环调用每个监听器的 receiveConfigInfo 方法。

代码示意:

// Nacos 内部简化逻辑
public class CacheData {
    // 观察者列表
    private final CopyOnWriteArrayList<ManagerListenerWrap> listeners = new CopyOnWriteArrayList<>();
    private String content;

    // 当远程数据到达时
    public void setContent(String newContent) {
        this.content = newContent;
        this.checkListenerMd5(); // 触发通知
    }

    private void checkListenerMd5() {
        for (ManagerListenerWrap wrap : listeners) {
            // 回调具体的观察者实现
            wrap.listener.receiveConfigInfo(content);
        }
    }
}

总结:观察者模式如何贯穿始终?

我们可以用一个“快递订阅”的比喻来总结这三层:

  1. 第一层(服务端内部):快递站收到货(配置落库),前台(持久化层)喊一声“来新货了”,分拣员(PushService)过来把快递按区域分好。
  2. 第二层(跨网络连接):分拣员发现你订阅了送货上门(gRPC连接),直接开车把快递送到你家门口,而不是等你来查。
  3. 第三层(客户端内部):你家管家(Nacos SDK)签收了快递,然后去通知家里不同的成员:
    • 通知厨师(@NacosValue 注入的字段):盐换牌子了。
    • 通知司机(Spring Bean):油价变了。

这种设计的妙处:

  1. 极高的灵活性:你可以给同一个配置加无数个 Listener,比如一个用来修改内存变量,一个用来重新创建数据库连接池,一个用来打日志。
  2. 性能优化:通过 MD5 比对,只有数据真正变化时才触发后续笨重的反射逻辑。
  3. 异步化:观察者模式天然支持异步,服务端推送和客户端处理可以在不同的线程池中完成,不会阻塞主业务链路。

4.关于gqpc,是基于 Netty的么

你说得完全正确。Nacos 2.x 的 gRPC 实现底层确实是基于 Netty 的。

在 Java 生态中,Google 提供的 grpc-java 官方库默认的传输层实现(Transport Layer)就是 Netty。我们可以通过以下三个层面来深度拆解 Nacos、gRPC 和 Netty 之间的关系:


1. 技术栈分层:谁在干什么?

你可以把 Nacos 2.x 的通信架构看作一个“四层三明治”:

  • 第一层:Nacos 业务层:定义了配置变更、服务发现的逻辑(如 ConfigChangeNotifyRequest)。
  • 第二层:gRPC 框架层:负责将业务对象序列化(Protobuf),并管理调用逻辑(Stub、Service)。
  • 第三层:Netty 传输层核心角色。负责网络连接的建立、心跳检测、数据的字节流读写。
  • 第四层:HTTP/2 协议层:gRPC 规定必须基于 HTTP/2。Netty 提供了处理 HTTP/2 帧(Frames)的 Handler。

2. 为什么 Nacos 2.x 选择基于 Netty 的 gRPC?

相比 1.x 的 HTTP 1.1,基于 Netty 的 gRPC 带来了本质的提升:

A. 多路复用 (Multiplexing)
  • 1.x (HTTP 1.1):一个请求对应一个响应。虽然有 Keep-Alive,但依然存在“队头阻塞”问题。
  • 2.x (Netty + HTTP/2):在同一个 TCP 连接上,可以同时跑成千上万个“流”(Stream)。Nacos 的配置查询、服务订阅、心跳检测可以并发跑在一个连接里,互不干扰。
B. 双向流 (Bi-directional Streaming)
  • 这是实现“动态监听”的关键。Netty 维持长连接,gRPC 开启双向流。
  • 服务端推送:当配置变更时,服务端不再等客户端来查,而是直接通过 Netty 维护的 Channel,向客户端发送一个 HTTP/2 的 Data Frame。
C. 事件驱动模型 (Event-Loop)
  • Netty 的 EventLoopGroup(大名鼎鼎的 Reactor 线程模型)让 Nacos 能够以极少的线程支撑超大规模的连接。
  • Nacos 服务端不再需要为每个长轮询请求挂起一个 Servlet 线程,而是通过 Netty 的非阻塞 I/O 监听数万个客户端的连接状态。

3. Nacos 2.1.0 内部的 Netty 细节

如果你去翻阅 Nacos 2.1.0 的源码或依赖,你会发现:

  1. 依赖库:你会看到 grpc-netty-shaded
    • 注:Shaded 是为了防止 Netty 版本冲突,Nacos 将 Netty 重新打包到了自己的命名空间下。
  2. 连接管理
    • Nacos 客户端启动时,会通过 Netty 建立一个持久的长连接
    • 服务端通过 ConnectionManager 维护这些连接。每个连接在内存中对应一个 Netty 的 Channel
  3. 心跳机制
    • gRPC 内部利用 Netty 的 IdleStateHandler 实现 Keep-Alive。如果网络断开,Netty 会感知到异常,触发 channelInactive 事件,Nacos 客户端随后发起重连。

4. 总结:从监听配置的角度看 Netty 的作用

当你使用 @NacosValue(autoRefreshed = true) 时,底层的 Netty 链路是这样的:

  1. 链路开启:Netty 与 Server 握手成功,建立 HTTP/2 链接。
  2. 订阅发送:gRPC 将你的 DataId 包装成一个请求,通过 Netty 发给 Server。
  3. 静默等待:由于是异步非阻塞的,如果没有配置变更,这条链路在 Netty 层只是一个挂起的事件监听,不消耗 CPU。
  4. 数据到达:Server 配置变了,Server 的 Netty 往这个 Channel 丢数据。
  5. I/O 唤醒:Client 的 Netty 读线程监听到读事件,解码出 Protobuf 对象。
  6. 逻辑回调:gRPC 收到对象后,分发给 Nacos 业务监听器(Observer 模式),最终通过反射修改你 Bean 里的字段。

一句话总结: Nacos 2.x 动态监听的“快”和“稳”,本质上是 Netty 的高性能异步通信能力 + HTTP/2 的多路复用能力 + gRPC 的标准化协议封装 共同作用的结果。


5.关于http2和tcp

这是一个非常基础且关键的问题。首先要明确一点:HTTP/2 和 TCP 不是同层级的竞争关系。

根据 OSI 网络模型:

  • TCP传输层协议(第 4 层),负责数据的可靠传输(类似快递公司的货车和路线)。
  • HTTP/2应用层协议(第 7 层),负责定义数据的格式和交互逻辑(类似包裹里装的是什么,以及怎么拆解这些包裹)。

HTTP/2 是运行在 TCP 之上的。 它之所以被发明,是因为传统的 HTTP/1.1 在利用 TCP 时太低效了

以下是 HTTP/2 的核心特性及其相对于传统方式(基于 TCP 的 HTTP/1.1)的优点:


1. 二进制分帧 (Binary Framing) —— 协议的基石

  • 过去 (HTTP/1.1):数据是纯文本格式的(比如 GET /index.html HTTP/1.1)。解析文本很慢,而且容易出错。
  • 现在 (HTTP/2):所有数据都被切分成更小的二进制帧。电脑解析 0 和 1 远比解析字符串快。这是 HTTP/2 能够实现下面其他高级特性的前提。

2. 多路复用 (Multiplexing) —— 彻底解决阻塞

这是 HTTP/2 最显著的优点

  • 过去:由于 TCP 的限制,HTTP/1.1 在同一个 TCP 连接里,前一个请求没结束,后一个就得排队(这叫 队头阻塞 Head-of-Line Blocking)。为了快,浏览器不得不针对同一个域名开启 6~8 个 TCP 连接。
  • 现在:HTTP/2 允许在同一个 TCP 连接上同时发送成百上千个请求和响应。它们就像打碎的积木,在 TCP 隧道里混在一起传输,到了另一端再按 ID 组装起来。
  • 优点:不再需要建立多个 TCP 连接(省去了多次三次握手的消耗),极大提升了并发能力。

3. 头部压缩 (HPACK) —— 节省带宽

  • 过去:每次 HTTP 请求都要带上一堆重复的 Header(比如 User-Agent, Cookie),这些内容可能占了几百字节甚至几 KB。
  • 现在:HTTP/2 在客户端和服务器两端各维护一张哈希表
  • 优点:相同的 Header 只要传一次。之后如果 Header 没变,只传一个“索引号”就行。带宽利用率大幅提升,尤其是在请求很小(比如 RPC 调用)时,效果极佳。

4. 服务端推送 (Server Push)

  • 过去:浏览器解析完 HTML 发现有 CSS,再去请求 CSS。
  • 现在:服务器可以“预判”。你请求 HTML,服务器直接顺便把 CSS 和 JS 塞给浏览器。
  • 优点:减少了往返时间 (RTT),页面加载更快。

总结:HTTP/2 相对于 TCP 传统利用方式的优点

维度HTTP/1.1 over TCPHTTP/2 over TCP
连接数多个(每个域名 6-8 个)一个(单连接承载所有请求)
效率文本解析,低效二进制解析,极快
并发串行排队(队头阻塞)并行传输(多路复用)
带宽成本头部重复传输,浪费头部压缩,极省
三次握手消耗频繁握手,开销大仅需一次,长期复用

进阶:HTTP/2 依然存在的“TCP 痛点”

虽然 HTTP/2 优化了应用层,但它底层依然跑在 TCP 上。这产生了一个尴尬的问题:TCP 层面的队头阻塞

  • 问题:如果 TCP 连接中有一个数据包丢失了,TCP 协议会卡住后面所有的包,直到这个丢掉的包被重传回来。
  • 后果:即使 HTTP/2 里的其他请求已经到齐了,也没法交给应用层。

解决办法: 这就是为什么现在出现了 HTTP/3。HTTP/3 彻底抛弃了 TCP,改用基于 UDPQUIC 协议。

  • HTTP/1.1: 像一条单车道,一辆车坏了后面全堵。
  • HTTP/2: 像一条多车道,但共用一个收费站,收费站坏了后面全堵。
  • HTTP/3 (QUIC): 彻底变成了多条独立航线,互不影响。

对于你的 Nacos 项目来说: Nacos 2.x 选择 gRPC(基于 HTTP/2),就是为了利用多路复用长连接复用,从而在处理数万个微服务节点的心跳和配置推送时,不需要频繁建立 TCP 连接,极大减轻了服务器的压力。


6.http2和netty的多路复用有什么关联

这是一个非常精彩的切入点。很多开发者会混淆这两个概念,因为它们都叫“多路复用(Multiplexing)”,但它们发生的层级解决的问题完全不同。

简单来说:Netty 的多路复用是“管理路”的,而 HTTP/2 的多路复用是“管理车”的。

我们可以从以下三个维度来理清它们的关系:


1. 技术层级的差异

特性Netty 的多路复用 (I/O Multiplexing)HTTP/2 的多路复用 (Stream Multiplexing)
层级操作系统 / 传输层 (L4)应用层 (L7)
核心机制select / poll / epoll二进制分帧 (Binary Framing)
解决的问题一个线程如何高效处理成千上万个连接一个连接如何同时发起成千上万个请求
操作对象文件描述符 (FD) / Socket流 (Stream) / 帧 (Frame)

2. Netty 的多路复用:高效的“管家”

Netty 底层基于 Java NIO,使用的是操作系统级别的 I/O 多路复用。

  • 场景:假设你的 Nacos Server 有 10000 个微服务实例连接。
  • 做法:如果没有多路复用,你需要 10000 个线程去守着这些连接,系统会直接崩溃。
  • Netty 的实现:它利用一个 Selector(在 Linux 上是 epoll)。一个线程(BossGroup 或 WorkerGroup 里的线程)可以同时监控 10000 个 Socket。只有当某个 Socket 真的有数据发过来了,线程才会去处理。
  • 关联:它是 HTTP/2 能够运行的高性能基础。没有 Netty 的非阻塞 I/O,HTTP/2 处理大量连接时依然会卡顿。

3. HTTP/2 的多路复用:精巧的“包装”

HTTP/2 的多路复用是协议层面的特性。

  • 场景:在同一个连接(Socket)里,你既想查 Nacos 配置 A,又想查配置 B,还想发一个心跳包。
  • 做法:在 HTTP/1.1 里,你必须发完 A 的请求,等 A 回来了,才能发 B。
  • HTTP/2 的实现:它把 A、B 和心跳包拆成一小块一小块的“帧(Frame)”,给每一块打上 ID(Stream ID)。这些碎块在同一个 TCP 连接里混合着发出去。对方收到后,根据 ID 再把它们拼回成完整的 A、B 和心跳包。
  • 关联:它是在 Netty 提供的单条 TCP 连接上,实现逻辑上的并行。

4. 它们是怎么结合在一起的?

在 Nacos 2.x 的代码实现中,它们是组合关系

  1. Netty 负责“接入”: Netty 的 EventLoop 线程通过 epoll 监听到某个数据包到达了。这个包是一个 HTTP/2 的二进制帧。
  2. Netty Pipeline 处理“协议”: 数据包进入 Netty 的 ChannelPipeline。里面会有一个 Http2FrameCodec(Netty 提供的组件)。
  3. 解析 HTTP/2 帧: 这个组件会解析二进制数据,发现“哦,这是 ID 为 5 的 Stream 的一段数据”。它把这些数据拼装好,交给 Nacos 的业务逻辑。
  4. 业务逻辑执行: Nacos 发现这是查配置的请求,去数据库(或 OceanBase)查到结果。
  5. 数据返回: Nacos 把结果交给 Netty,Netty 再通过 HTTP/2 编码器打上 ID 为 5 的标签,通过那条 TCP 长连接发回给客户端。

5. 形象的比喻:物流系统

  • TCP 连接:是一条从北京到上海的高速公路
  • Netty 的多路复用:是高速公路入口的收费站。一个收费员(线程)可以看着好几条车道(Socket),哪条车道有车(数据)过来了,他就处理一下。这保证了可以同时开通很多条路,而不需要几万个收费员。
  • HTTP/2 的多路复用:是物流公司的集装箱。以前一辆大货车只能装一家公司的货(HTTP/1.1 阻塞);现在集装箱技术发达了,一辆大货车可以混装 100 家公司的包裹(帧),每个包裹都有快递单号(Stream ID)。这样,虽然只有一条高速公路(TCP),但所有公司的货都能同时在路上跑。

总结

Netty 保证了 Nacos Server 能够同时接纳巨大的“路网”(海量连接),而 HTTP/2 保证了每一条“路”上都能跑着密集的“货车流”(并发请求)。

两者结合,才让 Nacos 2.x 能够支撑起单集群数十万级的服务发现和配置推送。

其实就是netty负责一个线程处理多个channel,http2就是相当于在一个channel中混合了多个请求的数据。

这就是为什么 Nacos 2.x 比 1.x 性能强悍得多的根本原因。我们可以用一句话把这两个“多路复用”串起来:

“Netty 解决了【连接数】的瓶颈,而 HTTP/2 解决了【单个连接利用率】的瓶颈。”

为了让你理解得更透彻,我们可以把这两个维度的“混合”再深度对比一下:

1. Netty 的多路复用:【线程】与【Channel】的解耦

  • 动作:一个 EventLoop 线程在不停地轮询(Selector)成千上万个 Channel
  • 状态:此时,这些 Channel 就像是几万个排队打水的水桶。线程像个巡逻员,哪个水桶接满了(数据到了),就去拎哪个。
  • 意义:让服务器能用极少的资源(几百个线程)扛住几十万个微服务实例的长连接。

2. HTTP/2 的多路复用:【数据】与【Channel】的解耦

  • 动作:在同一个 Channel(TCP 连接)里面,不同的请求被打碎成带编号的“帧”。
  • 状态:此时,Channel 就像一根吸管。吸管里流动着五颜六色的水滴(帧),红色水滴属于“查询配置请求”,绿色属于“服务发现请求”,蓝色属于“心跳包”。
  • 意义:因为有编号(Stream ID),这些水滴在吸管里可以随便混在一起跑,不用互相等待。
  • 应用场景:比如你的 Nacos 客户端,只需要跟服务端建立一根吸管(Channel),就可以同时完成:
    1. 每 5 秒发一次心跳。
    2. 瞬间监听 100 个配置文件的变更。
    3. 实时拉取最新的服务实例列表。 (而在 HTTP/1.1 时代,这三件事要么排队,要么得开三根吸管。)

总结这个架构的“组合拳”:

当你的 Nacos 2.1.0 客户端运行在 Spring Boot 中时:

  1. 在操作系统层面:Netty 通过 epoll 保证了即使你的公司有 10 万个服务节点,Nacos Server 也能用很低的 CPU 占用把这些连接全稳住。
  2. 在应用协议层面:gRPC 基于 HTTP/2 保证了这 10 万个连接中,每一个连接都能“一心多用”,同时处理多种业务数据。
  3. 在业务代码层面:观察者模式(Listener)保证了当数据从那根“多路复用的吸管”里流出来并还原后,能精准地反射到你标记了 @NacosValue 的字段上。

这套“Netty + HTTP/2 + 观察者模式”的组合,就是目前工业界处理大规模分布式配置实时推送的最强方案。