前言

一位讀者朋友跟我反饋，能不能寫(xiě)一篇比較全的配置中心的文章。自己最近在面試過(guò)程中有被面試官問(wèn)：如何設(shè)計(jì)一個(gè)配置中心？ 這個(gè)話題，由于自己在工作中也沒(méi)實(shí)際使用過(guò)配置中心，所以對(duì)于如何去設(shè)計(jì)是完全沒(méi)有概念的。

今天就給大家寫(xiě)一篇去配置中心需要考慮的點(diǎn)，我也不是什么配置中心開(kāi)源項(xiàng)目的參與者，所以寫(xiě)出來(lái)的僅供大家參考。

有必要重復(fù)造輪子嗎？

當(dāng)面試官問(wèn)你：如果讓你寫(xiě)一個(gè)配置中心，說(shuō)說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路？ 首先我們要有自己的想法，雖然是在面試過(guò)程中的問(wèn)題。我們也可以反問(wèn)，市面上目前有幾款很優(yōu)秀的開(kāi)源的配置中心，我們可以直接拿來(lái)用，有必要去重新造輪子嗎？

如果面試官說(shuō)只是考察一下你對(duì)這塊的設(shè)計(jì)和理解程度，然后你就可以接著講解你的思路了。如果面試官說(shuō)我們很多框架都是自研的，任性，就是有這個(gè)需求，那你還是得接著說(shuō)，躲不掉，哈哈。

如果要重新造，我們也可以基于開(kāi)源的進(jìn)行改造，下面我說(shuō)下如果要設(shè)計(jì)一個(gè)配置中心，它的整體思路是怎樣的，需要用到哪些技術(shù)點(diǎn)，然后開(kāi)始你的表演。

配置存儲(chǔ)選型

首先我們來(lái)看存儲(chǔ)的選型，配置中心需要存儲(chǔ)所有的配置內(nèi)容，肯定需要進(jìn)行存儲(chǔ)。目前主流開(kāi)源的配置中心都采用 Mysql 進(jìn)行配置的存儲(chǔ)，當(dāng)然你也可以用其他的，比如 MongoDB 也非常適合。

用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)在設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)的時(shí)候會(huì)有所不同，比如 Mysql 可能要 10 個(gè)表，MongoDB 簡(jiǎn)化后可能 5 個(gè)表就夠了（Mysql 多表關(guān)聯(lián)，MongoDB 內(nèi)嵌文檔）。

Mysql 多表關(guān)聯(lián)

MongoDB 內(nèi)嵌文檔

這些表除了基本的配置內(nèi)容存儲(chǔ)，還有就是一些輔助的表，比如用戶(hù)信息，權(quán)限信息等。

除了底層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，我們還需要考慮存儲(chǔ)的可用性。Mysql 可以做主從，分庫(kù)分表等，MongoDB 天生就是分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)，也不存在單點(diǎn)問(wèn)題，在可用性這塊都是 OK 的。

另外在設(shè)計(jì)層面，對(duì)于配置信息可以加上本地緩存，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)或者服務(wù)不可用時(shí)也能短暫提供服務(wù)能力，一般都是在 client 層面做。Apollo 和 Nacos 都會(huì)在本地緩存配置信息。

配置隔離

配置隔離在配置中心也是非常重要的一個(gè)點(diǎn)，不同的環(huán)境不同的配置信息，這個(gè)是最基礎(chǔ)的。在沒(méi)使用配置中心之前通常都是在項(xiàng)目中為每個(gè)環(huán)境維護(hù)一個(gè)配置文件，然后通過(guò)命令進(jìn)行切換需要使用的文件。

除了環(huán)境的隔離，還有一種就是訪問(wèn)層面的隔離，比如命名空間，不同的空間相互是隔離的，不能相互訪問(wèn)。

底層隔離的方式也有很多種，第一種是在存儲(chǔ)的時(shí)候增加一個(gè)字段進(jìn)行環(huán)境的區(qū)分，數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在一起，但是可以區(qū)分，這種方式好處在于一套配置中心可以提供給所有環(huán)境進(jìn)行使用。

第二種是在部署層面直接就隔離了，也就是測(cè)試環(huán)境部署一套獨(dú)立的配置中心，線上也部署一套獨(dú)立的配置中心，也就不需要在存儲(chǔ)的時(shí)候通過(guò)字段隔離了。

第三種也是部署的時(shí)候進(jìn)行隔離，不同的點(diǎn)在于 Web 后臺(tái)管理只部署一套，配置信息對(duì)應(yīng)的服務(wù)可以按環(huán)境部署多套，每套都有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，Apollo 就是采用這種方式。

配置推送刷新

配置在修改后能夠?qū)崟r(shí)的推送到應(yīng)用程序中進(jìn)行更新，這個(gè)是最重要的一個(gè)功能，用戶(hù)體驗(yàn)也是非常好的。在沒(méi)用配置中心之前，有用 Mysql 進(jìn)行配置存儲(chǔ)的，為了提高性能，減小數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，配置信息讀取后會(huì)放入緩存中，后臺(tái)會(huì)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)線程去更新，比如 1 分鐘一次。

這樣帶來(lái)的問(wèn)題就是配置改完后需要等待一定的時(shí)間客戶(hù)端才能更新好，一般場(chǎng)景都沒(méi)啥問(wèn)題，對(duì)于一些特殊的場(chǎng)景還是需要改完立馬生效，才能盡可能避免某些業(yè)務(wù)問(wèn)題帶來(lái)的損失。

對(duì)于配置修改及時(shí)更新的實(shí)現(xiàn)方式目前主要分為兩種：推和拉。

拉模式前面講過(guò)了，有時(shí)間間隔問(wèn)題，就算設(shè)置的很快，比如 1 秒一次，頻率太高會(huì)導(dǎo)致服務(wù)端壓力過(guò)大。

推模式是比較好的方式，當(dāng)服務(wù)端有變動(dòng)的時(shí)候?qū)⒆兏男畔⑼扑徒o客戶(hù)端，即及時(shí)又能減輕定時(shí)拉取的頻率。

推送可以采用 Spring DeferredResult 將請(qǐng)求掛起的模式實(shí)現(xiàn)，詳情可以參考我的這篇文章：Apollo服務(wù)端設(shè)計(jì)原理剖析

更好的方式是推拉結(jié)合，目前主流的配置中心都是采用這種方式。推保證及時(shí)性，拉用于兜底，保證最終配置一致性，推拉結(jié)合的模式可以將拉取的時(shí)間放長(zhǎng)，降低服務(wù)端壓力。

集成 Spring

Spring 是 Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)必不可少的好朋友，使用 Spring 可以極高的提高我們的開(kāi)發(fā)效率，各種框架都能非常方便的集成。

在 Spring 中最常見(jiàn)的兩種獲取配置值的方式是@Value 和@ConfigurationProperties，要想使用上面的方式能夠獲取到配置中心里的內(nèi)容，需要在項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候從配置中心加載對(duì)應(yīng)的配置內(nèi)容，然后集成到 Spring 中。

Spring 中提供了 ConfigurableEnvironment，ConfigurableEnvironment 中又包含多個(gè) PropertySource。PropertySource 就是 Key，Value 的配置。所以需要在應(yīng)用啟動(dòng)的時(shí)候，獲取配置信息組裝成 PropertySource 交給 Spring 管理。

權(quán)限審計(jì)

無(wú)論是所有環(huán)境用一套配置中心還是每個(gè)環(huán)境都有單獨(dú)的部署，權(quán)限控制還是要的，因?yàn)椴煌男〗M負(fù)責(zé)不同的業(yè)務(wù)，肯定不能隨便去改動(dòng)其他組的配置。

另一個(gè)場(chǎng)景就是配置能被誰(shuí)改，這個(gè)一般都是負(fù)責(zé)人進(jìn)行修改，團(tuán)隊(duì)人員可以查看配置信息，這個(gè)也是很常見(jiàn)需要進(jìn)行控制的場(chǎng)景。

單純從配置的功能來(lái)講，很多人都會(huì)說(shuō)為什么我要用配置中心，自己搞張表存儲(chǔ)一下不也行么，我認(rèn)為配置的存儲(chǔ)是最基本的功能，更多讓我們使用配置中的原因在于可以節(jié)省我們自己去做的成本。同時(shí)配置中心具有很全的治理方面的能力，比如權(quán)限，灰度實(shí)用的功能等。

指標(biāo)監(jiān)控

作為一款中間件，而且是被很多系統(tǒng)使用，它的一些性能指標(biāo)也是需要監(jiān)控起來(lái)的。常見(jiàn)的做法有下面幾種方式。

一種是配置中心自己暴露出一些指標(biāo)數(shù)據(jù)，可以讓外部監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行拉取，pull 方式。像 Nacos 中就暴露了 metrics 數(shù)據(jù)，可以用 prometheus 進(jìn)行拉取并監(jiān)控，非常方便。

一種是配置中心自己埋點(diǎn)，對(duì)接一些監(jiān)控系統(tǒng)，采用 push 的方式。比如 Apollo 中就集成了 Cat 的監(jiān)控，可以將相關(guān)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)投遞到 Cat 中進(jìn)行展示并告警。

還有一種方式就是提供 Tracer 相關(guān)的 SPI，可以讓使用方自行去接入不同的監(jiān)控，靈活度更高。

無(wú)論用哪種方式，我們的最終目的是一致的，都是為了能夠讓 Bug 不發(fā)生，就算有問(wèn)題也能監(jiān)控到，不然就慘了，哈哈。

開(kāi)放 API/多語(yǔ)言 SDK

目前幾款比較活躍的配置中心都是 Java 開(kāi)發(fā)的，也提供了對(duì)應(yīng)的 Java SDK。如果你自己用其他語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一套配置中心，也是一樣的需要有對(duì)應(yīng)語(yǔ)言的 SDK。如果公司是多語(yǔ)言技術(shù)棧，那么可以為每種語(yǔ)言都開(kāi)發(fā)一個(gè) SDK 進(jìn)行接入。

如果作為開(kāi)源的項(xiàng)目，也不能規(guī)定別人使用什么語(yǔ)言，如果不想開(kāi)發(fā)多語(yǔ)言 SDK 的話，可以提供一套開(kāi)放 API 讓使用者自己去封裝 SDK 或者直接在項(xiàng)目中進(jìn)行接入。