SpringBoot 集成 Apollo 配置中心,一文搞定!(万字长文)

SpringBoot 集成 Apollo 配置中心,一文搞定!(万字长文)

由于 Apollo 概念比较多,刚开始使用比较复杂,最好先过一遍概念再动手实践尝试使用。

1、背景

随着程序功能的日益复杂,程序的配置日益增多,各种功能的开关、参数的配置、服务器的地址……对程序配置的期望值也越来越高,配置修改后实时生效,灰度发布,分环境、分集群管理配置,完善的权限、审核机制…… 在这样的大环境下,传统的通过配置文件、数据库等方式已经越来越无法满足开发人员对配置管理的需求。因此 Apollo 配置中心应运而生!

2、简介

Apollo(阿波罗)是携程框架部门研发的开源配置管理中心,能够集中化管理应用不同环境、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。

3、特点

  • 部署简单

  • 灰度发布

  • 版本发布管理

  • 提供开放平台API

  • 客户端配置信息监控

  • 提供Java和.***原生客户端

  • 配置修改实时生效(热发布)

  • 权限管理、发布审核、操作审计

  • 统一管理不同环境、不同集群的配置

4、基础模型

如下即是 Apollo 的基础模型:

  • (1)、用户在配置中心对配置进行修改并发布

  • (2)、配置中心通知Apollo客户端有配置更新

  • (3)、Apollo客户端从配置中心拉取最新的配置、更新本地配置并通知到应用





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5、Apollo 的四个维度

Apollo支持4个维度管理Key-Value格式的配置:

  • application (应用)

  • environment (环境)

  • cluster (集群)

  • namespace (命名空间)

(1)、application

  • Apollo 客户端在运行时需要知道当前应用是谁,从而可以根据不同的应用来获取对应应用的配置。

  • 每个应用都需要有唯一的身份标识,可以在代码中配置 app.id 参数来标识当前应用,Apollo 会根据此指来辨别当前应用。

(2)、environment

在实际开发中,我们的应用经常要部署在不同的环境中,一般情况下分为开发、测试、生产等等不同环境,不同环境中的配置也是不同的,在 Apollo 中默认提供了四种环境:

  • FAT(Feature A***eptance Test):功能测试环境

  • UAT(User A***eptance Test):集成测试环境

  • DEV(Develop):开发环境

  • PRO(Produce):生产环境

在程序中如果想指定使用哪个环境,可以配置变量 env 的值为对应环境名称即可。

(3)、cluster

  • 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。

  • 对不同的集群,同一个配置可以有不一样的值,比如说上面所指的两个北京、上海两个机房设置两个集群,两个集群中都有 mysql 配置参数,其中参数中配置的地址是不一样的。

(4)、namespace

一个应用中不同配置的分组,可以简单地把 namespace 类比为不同的配置文件,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。

熟悉 springBoot 的都知道,SpringBoot 项目都有一个默认配置文件 application.yml,如果还想用多个配置,可以创建多个配置文件来存放不同的配置信息,通过指定 spring.profiles.active 参数指定应用不同的配置文件。这里的 namespace 概念与其类似,将不同的配置放到不同的配置 namespace 中。

Namespace 分为两种权限,分别为:

  • public(公共的): public权限的 Namespace,能被任何应用获取。

  • private(私有的): 只能被所属的应用获取到。一个应用尝试获取其它应用 private 的 Namespace,Apollo 会报 “404” 异常。

Namespace 分为三种类型,分别为:

  • 私有类型: 私有类型的 Namespace 具有 private 权限。例如 application Namespace 为私有类型。

  • 公共类型: 公共类型的 Namespace 具有 public 权限。公共类型的N amespace 相当于游离于应用之外的配置,且通过 Namespace 的名称去标识公共 Namespace,所以公共的 Namespace 的名称必须全局唯一。

  • 关联类型(继承类型): 关联类型又可称为继承类型,关联类型具有 private 权限。关联类型的 Namespace 继承于公共类型的 Namespace,将里面的配置全部继承,并且可以用于覆盖公共 Namespace 的某些配置。

6、本地缓存

Apollo客户端会把从服务端获取到的配置在本地文件系统缓存一份,用于在遇到服务不可用,或网络不通的时候,依然能从本地恢复配置,不影响应用正常运行。

本地缓存路径默认位于以下路径,所以请确保/opt/data或C:\opt\data\目录存在,且应用有读写权限。

  • Mac/Linux: /opt/data/{appId}/config-cache

  • Windows: C:\opt\data{appId}\config-cache

本地配置文件会以下面的文件名格式放置于本地缓存路径下:



1{appId}+{cluster}+{namespace}.properties

7、客户端设计





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上图简要描述了Apollo客户端的实现原理

  • 客户端和服务端保持了一个长连接,从而能第一时间获得配置更新的推送。

  • 客户端还会定时从 Apollo 配置中心服务端拉取应用的最新配置。

  • 这是一个 fallback 机制,为了防止推送机制失效导致配置不更新

  • 客户端定时拉取会上报本地版本,所以一般情况下,对于定时拉取的操作,服务端都会返回 304 - Not Modified

  • 定时频率默认为每 5 分钟拉取一次,客户端也可以通过在运行时指定 apollo.refreshInterval 来覆盖,单位为分钟。

  • 客户端从 Apollo 配置中心服务端获取到应用的最新配置后,会保存在内存中。

  • 客户端会把从服务端获取到的配置在本地文件系统缓存一份 在遇到服务不可用,或网络不通的时候,依然能从本地恢复配置。

  • 应用程序从 Apollo 客户端获取最新的配置、订阅配置更新通知。

配置更新推送实现

前面提到了 Apollo 客户端和服务端保持了一个长连接,从而能第一时间获得配置更新的推送。长连接实际上我们是通过 Http Long Polling 实现的,具体而言:

  • 客户端发起一个 Http 请求到服务端

  • 服务端会保持住这个连接 60 秒

  • 如果在 60 秒内有客户端关心的配置变化,被保持住的客户端请求会立即返回,并告知客户端有配置变化的 namespace 信息,客户端会据此拉取对应 namespace 的最新配置

  • 如果在 60 秒内没有客户端关心的配置变化,那么会返回 Http 状态码 304 给客户端

  • 客户端在收到服务端请求后会立即重新发起连接,回到第一步

  • 考虑到会有数万客户端向服务端发起长连,在服务端我们使用了 async servlet(Spring DeferredResult) 来服务 Http Long Polling 请求。

8、总体设计





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上图简要描述了Apollo的总体设计,我们可以从下往上看:

  • Config Service 提供配置的读取、推送等功能,服务对象是 Apollo 客户端

  • Admin Service 提供配置的修改、发布等功能,服务对象是 Apollo Portal(管理界面)

  • Config Service 和 Admin Service 都是多实例、无状态部署,所以需要将自己注册到 Eureka 中并保持心跳

  • 在 Eureka 之上我们架了一层 Meta Server 用于封装Eureka的服务发现接口

  • Client 通过域名访问 Meta Server 获取Config Service服务列表(IP+Port),而后直接通过 IP+Port 访问服务,同时在 Client 侧会做 load balance 错误重试

  • Portal 通过域名访问 Meta Server 获取 Admin Service 服务列表(IP+Port),而后直接通过 IP+Port 访问服务,同时在 Portal 侧会做 load balance、错误重试

  • 为了简化部署,我们实际上会把 Config Service、Eureka 和 Meta Server 三个逻辑角色部署在同一个 JVM 进程中

9、可用性考虑

配置中心作为基础服务,可用性要求非常高,下面的表格描述了不同场景下Apollo的可用性:




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Apollo 配置中心创建项目与配置

接下来我们将创建一个 Apollo 的客户端项目,引用 Apollo 来实现配置动态更新,不过在此之前我们需要提前进入 Apollo Portal 界面,在里面提前创建一个项目并在其配置一个参数,方便后续客户端引入该配置参数,测试是否能动态变化。

1、登录 Apollo

我这里是部署到 Kuber***es 中,通过 NodePort 方式暴露出一个端口,打开这个地址登录 Apollo:

  • 用户名:apollo

  • 密 码:admin




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2、修改与增加部门数据

在登录后创建项目时,选择部门默认只能选择 Apollo 自带的 测试部门1与测试部门2两个选项。




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开始这真让人迷糊,原来 Apoloo 没有修改或新增部门信息的管理节目,只能通过修改数据库,来新增或者修改数据,这里打开 Portal 对月的数据库中的表 ApolloPortalDB 修改 key 为 organizations 的 value 的 json 数据,改成自己对于的部门信息。




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3、创建一个项目

修改完数据库部门信息后,重新登录 Apollo Portal,然后创建项目,这时候选择部门可以看到已经变成我们自己修改后的部门信息了,选择我们自定义部门,然后设置应用 ID 为 apollo-test,应用名为 apollo-demo 。




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创建完成后进入配置管理界面




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4、创建一个配置参数

创建一个配置参数,方便后续 Apollo 客户端项目引入该参数,进行动态配置测试。




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设置 key 为 test value 为 123456 然后设置一个备注,保存。




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创建完成后可以看到配置管理节目新增了一条配置。




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接下来我们将此配置通过发布按钮,进行发布。




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创建 Apollo 客户端测试项目

这里创建一个 SpringBoot 项目,引入 Apollo 客户端来来实现与 Apollo 配置中心服务端交互。

1、Maven 添加 Apollo 依赖




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2、配置文件添加参数

在 application.yml 配置文件中添加下面参数,这里简单介绍下 Apollo 参数作用:

  • apollo.meta: Apollo 配置中心地址。

  • apollo.cluster: 指定使用某个集群下的配置。

  • apollo.bootstrap.enabled: 是否开启 Apollo。

  • apollo.bootstrap.namespaces : 指定使用哪个 Namespace 的配置,默认 application。

  • apollo.cacheDir=/opt/data/some-cache-dir: 为了防止配置中心无法连接等问题,Apollo 会自动将配置本地缓存一份。

  • apollo.autoUpdateInjectedSpringProperties: Spring应用通常会使用 Placeholder 来注入配置,如${someKey:someDefaultValue},冒号前面的是 key,冒号后面的是默认值。如果想关闭 placeholder 在运行时自动更新功能,可以设置为 false。

  • apollo.bootstrap.eagerLoad.enabled : 将 Apollo 加载提到初始化日志系统之前,如果设置为 false,那么将打印出 Apollo 的日志信息,但是由于打印 Apollo 日志信息需要日志先启动,启动后无法对日志配置进行修改,所以 Apollo 不能管理应用的日志配置,如果设置为 true,那么 Apollo 可以管理日志的配置,但是不能打印出 Apollo 的日志信息。




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3、创建测试 Controller 类

写一个 Controller 类来输出 test 变量的值,使用了 Spring 的 @Value 注解,用于读取配置文件中的变量的值,这里来测试该值,项目启动后读取到的变量的值是设置在 application 配置文件中的默认值,还是远程 Apollo 中的值,如果是 Apollo 中配置的值,那么再测试在 Apollo 配置中心中改变该变量的值后,这里是否会产生变化。




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4、创建启动类

SpringBoot 项目启动类。




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5、JVM 启动参数添加启动参数

由于本人的 Apollo 是部署在 Kuber***es 环境中的,JVM 参数中必须添加两个变量:

  • env: 应用使用 Apollo 哪个环境,例如设置为 DEV 就是指定使用开发环境,如果设置为 PRO 就是制定使用生产环境。

  • apollo.configService: 指定配置中心的地址,跳过 meta 的配置,在测试时指定 meta 地址无效果。如果 Apollo 是部署在 Kuber***es 中,则必须设置该参数为配置中心地址,如果 Apollo 不是在 Kuber***es 环境中,可以不设置此参数,只设置 meta 参数即可。一般情况下,configService 和 meta 值一致。

如果是在 Idea 中启动,可以配置启动参数,加上:



1-Dapollo.configService=http://192.168.2.11:30002 -Denv=DEV




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如果是 java 命令启动程序,需要 JVM 加上:



1$ java -Dapollo.configService=http://192.168.2.11:30002 -Denv=DEV -jar apollo-demo.jar

注意:上面 env 指定的环境,要和 apollo.meta 指定 Config 地址的环境一致,例如 -Denv=DEV 即使用开发环境,那么 apollo.meta=这个url 的 Config 也是开发环境下的配置中心服务,而不能是 PRO 或者其它环境下的配置中心。

启动项目进行测试

1、测试是否能够获取 Apollo 中设置的值

启动上面的测试用例,然后输入地址 http://localhost:8080/test 查看:



1test的值为:123456

可以看到使用的是 Apollo 中配置的 test 参数的值 123456,而不是默认的值。

2、测试当 Apollo 中修改参数值后客户端是否能及时刷新

修改 Apollo 配置中心参数 test 值为 666666 ,然后再次发布。




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发布完成后再次输入地址 http://localhost:8080/test 查看:



1test的值为:666666

可以看到示例应用中的值已经改变为最新的值。

3、测试当 Apollo 执行配置回滚操作时客户端是否能及时改变




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回滚完成后状态将变为未发布状态,则时候输入地址 http://localhost:8080/test 查看:



1test的值为:123456

可以看到已经回滚到之前的 test 配置的值了。

4、测试当不能访问 Apollo 时客户端的变化

这里我们将 JVM 参数中 Apollo 配置中心地址故意改错:



1-Dapollo.configService=http://192.168.2.100:30002 -Denv=DEV

然后输入地址 http://localhost:8080/test 可以看到值为:



1test的值为:123456

可以看到显示的值并不是我们定义的默认值,而还是 Apollo 配置中心配置的 test 参数的值。考虑到由于 Apollo 会在本地将配置缓存一份,出现上面原因,估计是缓存生效。当客户端不能连接到 Apollo 配置中心时候,默认使用本地缓存文件中的配置。

上面我们配置了本地缓存配置文件存放地址为 “/opt/data/” ,接下来进入缓存目录,找到对应的缓存配置文件,删除缓存配置文件后,重启应用,再次输入地址查看:



1test的值为:默认值

删除缓存配置文件后,可以看到输出的值为自己定义的默认值。

5、测试当 Apollo 中将参数删除后客户端的变化

这里我们进入 Apollo 配置中心,删除之前创建的 test 参数,然后发布。




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然后再次打开地址 http://localhost:8080/test 查看:



1test的值为:默认值

可以看到显示的是应用程序中设置的默认值。

对 Apollo 的 Cluster、Namespace 进行探究

在 Apollo 中,配置可以根据不同的环境划分为 Dev(开发)、Prod(生产) 等环境,又能根据区域划分为不同的 Cluster(集群),还能根据配置参数作用功能的不同划分为不同的 Namespace(命名空间),这里探究下,如何使用上述能力。

1、不同环境下的配置

(1)、Apollo 配置中心 PRO 环境添加参数

打开 Apollo 配置中心,环境列表点击 PRO 环境,然后新增一条配置,和之前例子中参数保持一致,都为 test 参数,创建完成后发布。




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然后修改上面的示例项目,将配置参数指定为 PRO 环境:

(2)、示例项目修改 application.yml 配置文件

把 apollo.meta 参数改成 RPO 的配置中心地址



1...... 2 3apollo: 4 meta: http://192.168.2.11:30005 #RPO环境配置中心地址 5 6......

(3)、示例项目修改 JVM 参数

把 apollo.configService 参数改成 PRO 配置中心地址,env 参数的值改为 PRO。



1-Dapollo.configService=http://192.168.2.11:30005 -Denv=PRO

(4)、启动示例项目观察结果

启动示例项目,然后接着输入地址 http://localhost:8080/test 查看信息:



1test的值为:abcdefg

可以看到已经改成生成环境配置,所以在实际项目中,如果要更换环境,需要修改 JVM 参数 env(如果 Apollo 部署在 Kuber***es 环境中,还需要修改 apollo.configService 参数),和修改 application.yml 配置文件的参数 apollo.meta 值。

2、不同集群下的配置

(1)、创建两个集群

例如在开发过程中,经常要将应用部署到不同的机房,这里分别创建 beijing、shanghai 两个集群。




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(2)、两个集群都配置同样的参数不同的值

在两个集群 beijing 与 shanghai 中,都统一配置参数 test,并且设置不同的值。




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(3)、示例项目 application.yml 修改集群配置参数,并启动项目观察结果

指定集群为 beijing:



1...... 2 3apollo: 4 cluster: beijing #指定使用 beijing 集群 5 6......

启动示例项目,然后接着输入地址 http://localhost:8080/test 查看信息:



1test的值为:Cluster-BeiJing

可以看到用的是 beijing 集群的配置

指定集群为 shanghai:



1...... 2 3apollo: 4 cluster: shanghai #指定使用 shanghai 集群 5 6......

启动示例项目,然后接着输入地址 http://localhost:8080/test 查看信息:



1test的值为:Cluster-ShangHai

可以看到用的是 shanghai 集群的配置

3、不同命名空间下的配置

(1)、创建两个命名空间

命名空间有两种,一种是 public(公开),一种是 private 私有,公开命名空间所有项目都能读取配置信息,而私有的只能 app.id 值属于该应用的才能读取配置。

这里创建 dev-1 与 dev-2 两个私有的命名空间,用于测试。




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(2)、两个集群都配置同样的参数不同的值

在两个命名空间中,都统一配置参数 test,并且设置不同的值,设置完后发布。




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(3)、示例项目 application.yml 修改命名空间配置参数,并启动项目观察结果

指定命名空间为 dev-1:



1...... 2 3apollo: 4 bootstrap: 5 namespaces: dev-1 #设置 dev-1 命名空间 6 7......

启动示例项目,然后接着输入地址 http://localhost:8080/test 查看信息:



1test的值为:dev-1 Namespace

可以看到用的是 dev-1 命名空间的配置

指定命名空间为 dev-2:



1...... 2 3apollo: 4 bootstrap: 5 namespaces: dev-2 #设置 dev-1 命名空间 6 7......

启动示例项目,然后接着输入地址 http://localhost:8080/test 查看信息:



1test的值为:dev-2 Namespace

可以看到用的是 dev-2 命名空间的配置

Kuber***es 的 SpringBoot 应用使用 Apollo 配置中心

本人的 Apollo 和 SpringBoot 应用一般都是基于 Kuber***es 部署的,所以这里简单介绍下,如何在 Kuber***es 环境下部署 SpringBoot 应用且使用 Apollo 作为配置中心。

这里项目依旧使用上面的示例,不过首先要将其编译成 Docker 镜像,方便后续部署到 Kuber***es 环境下。

1、构建 Docker 镜像

(1)、执行 Maven 编译

首先执行 Maven 命令,将项目编译成一个可执行 JAR。



1$ mvn clean install

(2)、准备 Dockerfile

创建构建 Docker 镜像需要的 Dockerfile 文件,将 Maven 编译的 JAR 复制到镜像内部,然后设置两个变量,分别是:

  • JAVA_OPTS: Java JVM 启动参数变量,这里需要在这里加一个时区参数。

  • APP_OPTS: Spring 容器启动参数变量,方便后续操作时能通过此变量配置 Spring 参数。

Dockerfile:



1FROM openjdk:8u222-jre-slim 2VOLUME /tmp 3ADD target/*.jar app.jar 4RUN sh -c 'touch /app.jar' 5ENV JAVA_OPTS="-Duser.timezone=Asia/Shanghai" 6ENV APP_OPTS="" 7ENTRYPOINT [ "sh", "-c", "java $JAVA_OPTS -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom -jar /app.jar $APP_OPTS" ]

(3)、构建 Docker 镜像

执行 Docker Build 命令构建 Docker 镜像。



1$ docker build -t mydlqclub/springboot-apollo:0.0.1 .

2、Kuber***es 部署示例应用

(1)、创建 SpringBoot 且使用 Apollo 配置中心的 Kuber***es 部署文件

这里创建 Kuber***es 下的 SpringBoot 部署文件 apollo-demo-example.yaml。在之前 Dockerfile 中设置了两个环境变量,JAVA_OPTS 与 APP_OPTS。其中 JAVA_OPTS 变量的值将会作为 JVM 启动参数,APP_OPTS 变量的值将会作为应用的配置参数。所以,这里我们将 Apollo 配置参数放置到变量中,这样一来就可以方便修改与维护 Apollo 的配置信息。

在下面配置的环境变量参数中,设置的配置中心地址为 http://service-apollo-config-server-dev.mydlqclub:8080,这是因为 Apollo 部署在 K8S 环境中,且可以使用域名方式访问,service-apollo-config-server-dev 是应用的 Service 名称,mydlqcloud 是 K8S 下的 Namespace 名称。

springboot-apollo.yaml



1apiVersion: v1 2kind: Service 3metadata: 4 name: springboot-apollo 5spec: 6 type: NodePort 7 ports: 8 - name: server 9 nodePort: 31080 10 port: 8080 11 targetPort: 8080 12 - name: management 13 nodePort: 31081 14 port: 8081 15 targetPort: 8081 16 selector: 17 app: springboot-apollo 18--- 19apiVersion: apps/v1 20kind: Deployment 21metadata: 22 name: springboot-apollo 23 labels: 24 app: springboot-apollo 25spec: 26 replicas: 1 27 selector: 28 matchLabels: 29 app: springboot-apollo 30 template: 31 metadata: 32 name: springboot-apollo 33 labels: 34 app: springboot-apollo 35 spec: 36 restartPolicy: Always 37 containers: 38 - name: springboot-apollo 39 image: mydlqclub/springboot-apollo:0.0.1 40 imagePullPolicy: Always 41 ports: 42 - containerPort: 8080 43 name: server 44 env: 45 - name: JAVA_OPTS 46 value: "-Denv=DEV" 47 ##注意修改此处的 mydlqcloud 为你自己的 Namespace 名称 48 - name: APP_OPTS 49 value: " 50 --app.id=apollo-demo 51 --apollo.bootstrap.enabled=true 52 --apollo.bootstrap.eagerLoad.enabled=false 53 --apollo.cacheDir=/opt/data/ 54 --apollo.cluster=default 55 --apollo.bootstrap.namespaces=application 56 --apollo.autoUpdateInjectedSpringProperties=true 57 --apollo.meta=http://service-apollo-config-server-dev.mydlqcloud:8080 58 " 59 resources: 60 limits: 61 memory: 1000Mi 62 cpu: 1000m 63 requests: 64 memory: 500Mi 65 cpu: 500m

(2)、部署 SpringBoot 应用到 Kuber***es

-n:创建应用到指定的 Namespace 中。



1$ kubectl apply -f springboot-apollo.yaml -n mydlqcloud

3、测试部署的应用接口

上面的应用配置了 NodePort 端口,可以通过此端口访问 Kuber***es 集群内的应用接口,本人 Kuber***es 集群地址为 192.168.2.11 且 NodePort 端口为 31081,所以浏览器访问地址 http://192.168.2.11:31081/test 来测试接口,显示:



1test的值为:123456

可以看到能通过 Apollo 获取参数值,此文章到此结束。

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