<think>我们正在处理用户的问题：在
Spring Cloud Gateway 2021与
Nacos的环境中，如何动态刷新
负载均衡配置或
实现服务实例的动态更新。
首先，我们需要明确几个关键点：
1.
Spring Cloud Gateway 2021版本对应的是
Spring Cloud 2021.0.x（例如2021.0.3）。
2.
Nacos作为
服务发现和配置中心。
3. 动态刷新的目标：
负载均衡配置（例如
负载均衡策略）和
服务实例列表（即
服务发现）。
在
Spring Cloud Gateway中，
负载均衡通常由
Spring Cloud LoadBalancer（SC LoadBalancer）处理，它是Netflix Ribbon的替代品。在2021.0.x版本中，默认使用SC LoadBalancer。
要
实现动态更新，我们需要考虑
两个方面：
-
服务实例列表的动态更新：当
Nacos中的
服务实例发生变化（上线、下线）时，
Gateway如何及时感知并更新路由时的可用
实例。
-
负载均衡配置的动态更新：例如更改
负载均衡策略（如从轮询改为随机）而不重启
网关。
### 一、
服务实例列表的动态更新
Spring Cloud Gateway通过
Nacos服务发现客户端（
spring-
cloud-starter-alibaba-
nacos-discovery）获取
服务实例。
Nacos客户端会定期从
Nacos服务器拉取
服务列表（默认间隔约10秒），同时
Nacos服务器也会在
服务变化时主动推送更新（通过UDP，但可能存在丢包，所以客户端也有定时拉取作为保障）。
在
Spring Cloud Gateway中，我们使用`ReactiveLoadBalancer`来获取
服务实例。默认情况下，`ReactiveLoadBalancer`会缓存
服务实例列表，并定期更新（默认缓存时间约为35秒）。因此，从
服务实例变化到
Gateway感知到变化可能会有延迟。
我们可以通过调整缓存刷新时间来提高更新频率。在`application.yml`中配置：
```yaml
spring:
cloud:
loadbalancer:
cache:
ttl: 5s # 设置缓存过期时间为5秒，默认是35秒
```
这样，
负载均衡器会每5秒重新加载一次
服务实例列表。
### 二、
负载均衡配置的动态更新
负载均衡配置（如策略选择）通常是在配置文件中定义的，例如：
```yaml
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: my_route
uri: lb://my-service
predicates:
- Path=/my-service/**
filters:
- StripPrefix=1
loadbalancer:
configurations: default
# 可以指定
负载均衡策略，例如轮询、随机等
```
但是，如果我们想要在运行时动态更改
负载均衡策略，我们需要利用
Spring Cloud的配置刷新机制。
Nacos Config可以
实现配置的动态刷新。
步骤：
1. 将
负载均衡配置放在
Nacos配置中心（例如一个Data Id为`
gateway-loadbalancer.yml`的配置）。
2. 在
Gateway应用中添加
Nacos Config依赖和配置。
3. 使用`@RefreshScope`或配置刷新机制。
然而，需要注意的是，
Spring Cloud LoadBalancer的配置（如`
spring.
cloud.loadbalancer.configurations`）在
启动时就被加载到上下文中，目前（2021.0.x）并不支持动态刷新这些配置。也就是说，即使我们通过
Nacos Config动态更改了配置，也不会立即生效。
### 替代方案：自定义LoadBalancer配置
我们可以通过自定义`ReactiveLoadBalancer`来
实现动态策略切换。基本思路：
1. 定义一个自定义的`LoadBalancer`配置类，它可以根据外部配置（例如从
Nacos Config获取的配置）来创建不同的
负载均衡策略。
2. 使用`@RefreshScope`结合`@Bean`来重新创建
负载均衡器
实例，当配置刷新时。
具体步骤：
#### 1. 添加依赖
确保
Gateway项目中包含以下依赖：
```xml
<dependency>
<groupId>com.alibaba.
cloud</groupId>
<artifactId>
spring-
cloud-starter-alibaba-
nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.
cloud</groupId>
<artifactId>
spring-
cloud-starter-alibaba-
nacos-config</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.
springframework.
cloud</groupId>
<artifactId>
spring-
cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
</dependency>
```
#### 2. 创建自定义LoadBalancer配置
创建一个自定义的
负载均衡配置类，例如：
```
java
import org.
springframework.
cloud.client.ServiceInstance;
import org.
springframework.
cloud.loadbalancer.annotation.LoadBalancerClients;
import org.
springframework.
cloud.loadbalancer.core.ReactorLoadBalancer;
import org.
springframework.
cloud.loadbalancer.core.ServiceInstanceListSupplier;
import org.
springframework.
cloud.loadbalancer.support.LoadBalancerClientFactory;
import org.
springframework.context.annotation.Bean;
import org.
springframework.context.annotation.Configuration;
import org.
springframework.core.env.Environment;
@Configuration
@LoadBalancerClients(defaultConfiguration = CustomLoadBalancerConfiguration.class)
public class CustomLoadBalancerConfiguration {
@Bean
@RefreshScope // 使这个bean可以刷新
public ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> reactorServiceInstanceLoadBalancer(Environment environment,
LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) {
String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
// 从配置中获取
负载均衡策略，例如：
spring.
cloud.loadbalancer.[servicename].strategy，如果没有则使用默认策略
String strategy = environment.getProperty("
spring.
cloud.loadbalancer."
+ name
+ ".strategy", "round_robin");
ServiceInstanceListSupplier supplier = loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class);
if ("random".equals(strategy)) {
return new RandomLoadBalancer(supplier, name);
} else if ("round_robin".equals(strategy)) {
return new RoundRobinLoadBalancer(supplier, name);
} else {
// 默认使用轮询
return new RoundRobinLoadBalancer(supplier, name);
}
}
}
```
注意：上面的`RandomLoadBalancer`和`RoundRobinLoadBalancer`需要自己
实现（或者使用
Spring Cloud LoadBalancer提供的，但注意
Spring Cloud LoadBalancer默认提供了`RoundRobinLoadBalancer`，随机策略需要自己
实现）。
#### 3.
实现随机
负载均衡器
Spring Cloud LoadBalancer没有提供随机的
实现，我们可以自己写一个：
```
java
import reactor.core.publisher.Mono;
import org.
springframework.
cloud.client.ServiceInstance;
import org.
springframework.
cloud.loadbalancer.core.ReactorLoadBalancer;
import org.
springframework.
cloud.loadbalancer.core.ServiceInstanceListSupplier;
import
java.util.List;
import
java.util.Random;
public class RandomLoadBalancer implements ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> {
private final String serviceId;
private final ServiceInstanceListSupplier supplier;
private final Random random;
public RandomLoadBalancer(ServiceInstanceListSupplier supplier, String serviceId) {
this.serviceId = serviceId;
this.supplier = supplier;
this.random = new Random();
}
@Override
public Mono<Response<ServiceInstance>> choose(Request request) {
return supplier.get().next().map(instances -> {
List<ServiceInstance> instanceList = instances.getInstances();
if (instanceList.isEmpty()) {
return new EmptyResponse();
}
int index = random.nextInt(instanceList.size());
ServiceInstance instance = instanceList.get(index);
return new DefaultResponse(instance);
});
}
}
```
#### 4. 配置
Nacos Config动态刷新
在`bootstrap.yml`（或`application.yml`）中配置
Nacos Config：
```yaml
spring:
application:
name:
gateway-service
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: ${
NACOS_HOST:127.0.0.1}:${
NACOS_PORT:8848}
config:
server-addr: ${
NACOS_HOST:127.0.0.1}:${
NACOS_PORT:8848}
file-extension: yaml
# 配置动态刷新
refresh-enabled: true
# 指定要加载的配置
extension-configs:
- data-id:
gateway-loadbalancer.yml
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true
```
在
Nacos配置中心创建`
gateway-loadbalancer.yml`，内容可以是：
```yaml
spring:
cloud:
loadbalancer:
my-service: #
服务名
strategy: random # 或者 round_robin
```
#### 5. 测试
当我们更改
Nacos中`
gateway-loadbalancer.yml`的配置（例如将`my-service`的策略从`round_robin`改为`random`）时，由于我们在`ReactorLoadBalancer`的Bean上加了`@RefreshScope`，
Spring Cloud会销毁这个Bean并重新创建，从而加载新的策略。
### 注意事项
1. 动态刷新
负载均衡策略可能会带来一些性能开销，因为每次刷新都会重新创建
负载均衡器。
2.
服务实例列表的动态更新通过调整`
spring.
cloud.loadbalancer.cache.ttl`来控制，但要注意不要设置得太小，以免增加
Nacos服务器的压力。
3. 确保
Nacos配置的刷新能够正确触发。可以通过`/actuator/refresh`端点（需要actuator依赖）手动刷新，或者等待
Nacos Config的自动刷新（默认间隔5秒）。
### 总结
在
Spring Cloud Gateway 2021与
Nacos的环境中，
实现负载均衡配置和
服务实例的动态更新需要：
- 通过调整`
spring.
cloud.loadbalancer.cache.ttl`来加快
服务实例列表的更新。
- 通过自定义`ReactiveLoadBalancer`并结合
Nacos Config的动态刷新机制，
实现负载均衡策略的动态更新。
这样，我们就可以在不重启
网关的情况下，动态调整
负载均衡策略，并快速获取最新的
服务实例列表。
### 相关问题
1. 如何监控
Spring Cloud Gateway中
负载均衡器的状态？
2. 在
Spring Cloud Gateway中，如何
实现自定义的
负载均衡算法？
3.
Nacos配置动态刷新的原理是什么？</think>###
Spring Cloud Gateway 2021 动态刷新
负载均衡配置（
Nacos环境）
在
Spring Cloud Gateway 2021.x（对应
Spring Cloud 2021.0.x）中，结合
Nacos 实现负载均衡配置和
服务实例的动态更新，需要配置以下关键组件：
#### 一、核心配置步骤
1. **添加必要依赖** (`pom.xml`)
```xml
<dependency>
<groupId>com.alibaba.
cloud</groupId>
<artifactId>
spring-
cloud-starter-alibaba-
nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.
cloud</groupId>
<artifactId>
spring-
cloud-starter-alibaba-
nacos-config</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.
springframework.
cloud</groupId>
<artifactId>
spring-
cloud-starter-loadbalancer</artifactId> <!-- 替换Ribbon -->
</dependency>
```
2. **启用动态刷新** (`bootstrap.yml`)
```yaml
spring:
application:
name: api-
gateway
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848
namespace: public # 可选命名空间
config:
server-addr: 127.0.0.1:8848
refresh-enabled: true # 开启配置自动刷新
extension-configs: # 动态配置源
- data-id:
gateway-routes.yml
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true # 关键：允许动态刷新
- data-id: loadbalancer-config.yml
group: DEFAULT_GROUP
refresh: true
```
3. **
Nacos 负载均衡配置** (`loadbalancer-config.yml`)
```yaml
spring:
cloud:
loadbalancer:
cache:
ttl: 5s # 缩短
实例缓存时间（默认35s）
configurations: round-robin #
负载均衡策略
```
4. **动态路由配置** (`
gateway-routes.yml`)
```yaml
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: user-service
uri: lb://user-service # lb://启用
负载均衡
predicates:
- Path=/api/users/**
```
#### 二、
实现动态更新机制
1. **
服务实例自动更新**
Nacos 客户端默认每 10 秒主动拉取
服务列表，
服务变更时通过 UDP 推送更新。
Gateway 通过 `CacheManager` 控制刷新频率：
```yaml
spring:
cloud:
loadbalancer:
cache:
ttl: 3s # 建议3-5秒（生产环境平衡性能与实时性）
```
2. **
负载均衡策略热更新**
创建自定义 `LoadBalancer` 配置类：
```
java
@Configuration
@RefreshScope // 启用配置刷新
public class LoadBalancerConfig {
@Bean
@RefreshScope
public ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> customLoadBalancer(
Environment env,
LoadBalancerClientFactory factory) {
String serviceId = env.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
return new RoundRobinLoadBalancer( // 可从
Nacos配置动态读取策略
factory.getLazyProvider(serviceId, ServiceInstanceListSupplier.class),
serviceId
);
}
}
```
3. **监听配置变更事件**
在需要即时响应的场景，添加事件监听器：
```
java
@Component
public class
NacosRefreshListener {
@EventListener
public void handleRefresh(RefreshScopeRefreshedEvent event) {
// 重新初始化
负载均衡器
LoadBalancerCacheManager.evictAll();
}
}
```
#### 三、验证动态更新
1. **测试
服务实例更新**
- 在
Nacos 控制台下线某个
服务实例
- 观察
Gateway 日志：`Refreshing ServiceInstance list for service: user-service`
- 请求
网关验证流量是否转移到健康
实例
2. **测试配置更新**
- 在
Nacos 修改 `loadbalancer-config.yml`：
```yaml
spring:
cloud:
loadbalancer:
configurations: random # 切换为随机策略
```
- 查看
网关日志：`Refreshing LoadBalancer configuration`
#### 四、注意事项
1. **性能权衡**
缓存时间 `ttl` 过短会增加
Nacos 压力，建议：
- 测试环境：1-3 秒
- 生产环境：5-10 秒
2. **版本兼容性**
| 组件 | 推荐版本 |
|------|----------|
|
Spring Cloud | 2021.0.3
+ |
|
Nacos Client | 2.1.0
+ |
|
Spring Cloud Alibaba | 2021.0.4.0
+ |
3. **健康检查强化**
在 `application.yml` 添加：
```yaml
spring:
cloud:
nacos:
discovery:
health-check-enabled: true # 启用健康检查
heart-beat-interval: 5s # 心跳间隔
```
> **
实现原理**：
Nacos 配置变更时，通过 `RefreshEvent` 触发 `LoadBalancerCacheManager` 缓存清除，下次请求重新加载最新配置和
服务实例[^1]。
###
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