Feign源码解析6:如何集成discoveryClient获取服务列表

时间:2024-01-21 08:54:54

背景

我们上一篇介绍了feign调用的整体流程,在@FeignClient没有写死url的情况下,就会生成一个支持客户端负载均衡的LoadBalancerClient。这个LoadBalancerClient可以根据服务名,去获取服务对应的实例列表,然后再用一些客户端负载均衡算法,从这堆实例列表中选择一个实例,再进行http调用即可。

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上图中,最核心的也就是2处。我们本次就从这里入手,去研究下,服务实例列表是如何获取到的,以及如何配置静态的服务实例地址。

服务实例列表相关bean初始化

在上图的2处开始执行前,有这么一行:

image-20240120154109681

这里就会去查找bean,类型是LoadBalancerLifecycle.class。去哪里查找呢,spring容器,但是是各个loadbalancer自己的spring容器。

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刚开始嘛,容器还没有,此时就会触发spring容器的创建和初始化。这个容器里有哪些bean呢?

主要的bean来源于LoadBalancerClientConfiguration这个配置类。里面包含了两个重要的bean,一个是loadbalancer,支持随机获取某个实例,但这个bean,可以从下面的代码看到,它的第一个构造参数,是去获取一个ServiceInstanceListSupplier类型的bean的provider,要靠这个provider提供服务实例列表。

所以,这个bean其实是依赖于ServiceInstanceListSupplier这种bean的。

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下面这个则是ServiceInstanceListSupplier类型,也就是实例列表提供者。

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ServiceInstanceListSupplierBuilder

ServiceInstanceListSupplier.builder():

static ServiceInstanceListSupplierBuilder builder() {
   return new ServiceInstanceListSupplierBuilder();
}

这个就是普通的建造者,没有什么特别。接下来,则是给builder设置DiscoveryClient,这个就是服务发现相关的client,比如eureka、nacos这些的客户端:

.withBlockingDiscoveryClient()

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这里我们发现一个一个箭头函数,这个箭头函数有一个入参,名字是context,然后return了一个DiscoveryClientServiceInstanceListSupplier类型的对象。

函数最终赋值给了:

private Creator baseCreator;

它的类型:

Allows creating a {@link ServiceInstanceListSupplier} instance based on provided
{@link ConfigurableApplicationContext}.
    
public interface Creator extends Function<ConfigurableApplicationContext, ServiceInstanceListSupplier> {

}

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

    R apply(T t);
}

这个把参数带入,就是:

 ServiceInstanceListSupplier apply(ConfigurableApplicationContext t);

也就是接受一个spring上下文参数,返回一个ServiceInstanceListSupplier类型的对象。

所以再看下图,也就是从spring中获取DiscoveryClient类型的bean,然后new一个DiscoveryClientServiceInstanceListSupplier类型的对象返回。

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接下来,builder又设置了缓存:

ServiceInstanceListSupplier.builder().withBlockingDiscoveryClient().withCaching()

image-20240120160558992

private DelegateCreator cachingCreator;

public interface DelegateCreator extends
    BiFunction<ConfigurableApplicationContext, ServiceInstanceListSupplier, ServiceInstanceListSupplier> {

}

@FunctionalInterface
public interface BiFunction<T, U, R> {

    R apply(T t, U u);
}
翻译后就是:
ServiceInstanceListSupplier apply(<ConfigurableApplicationContext t, ServiceInstanceListSupplier u);    

这里其实不用说太细,无非是装饰器模式,又套了一层缓存。

接下来,进入最终的build环节:

image-20240120162700048

可以看到,首先是执行了baseCreator,传入了spring上下文,此时就会触发之前看到的:

image-20240120162805147

CompositeDiscoveryClient

image-20240120162920373

我们上图中,获取到的DiscoveryClient类型的bean为CompositeDiscoveryClient。它就像它的名字一样,里面聚合了多个DiscoveryClient。

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这个bean的定义在哪里呢?这是靠自动装配引入的:

image-20240120163446228

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这个聚合类依赖的discoveryClient哪里来的呢?

首先是nacosDiscoveryClient:

image-20240120163733879

image-20240120163747810

再一个是SimpleDiscoveryClient类型:

image-20240120163911180

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多个DiscoveryClient的顺序

在CompositeDiscoveryClient中,是用list维护各个DiscoveryClient。

private final List<DiscoveryClient> discoveryClients;

谁先谁后,重要吗?看看下面的方法,是用来获取服务实例的:

image-20240120164341770

这里是先获取到则直接返回,说明还是很重要的。

各个DiscoveryClient的order值怎么获取呢?

public interface DiscoveryClient extends Ordered {

	/**
	 * Default order of the discovery client.
	 */
	int DEFAULT_ORDER = 0;
    
	...
        
	default int getOrder() {
		return DEFAULT_ORDER;
	}
}
nacos中,实现了这个类,但是没有覆写getOrder,所以对于NacosDiscoveryClient,值就是0.
    
public class NacosDiscoveryClient implements DiscoveryClient

对于SimpleDiscoveryClient来说,我们先不管它是啥,我们看其类定义:

其支持从配置文件中获取order:

@Override
public int getOrder() {
    return this.simpleDiscoveryProperties.getOrder();
}

image-20240120165034092

你没有显示设置这个order属性的话,默认也是0.

所以,不显式设置SimpleDiscoveryProperties的order的话,SimpleDiscoveryClient和NacosDiscoveryClient的order值相同,那谁先谁后就难讲了,这块待细挖才知道。

SimpleDiscoveryClient

这个discoveryClient是干嘛的呢,没啥存在感?

其实它是用来从配置文件中获取服务实例的。

A DiscoveryClient that will use the properties file as a source of service instances.

它依赖的配置类如下:

public class SimpleDiscoveryClient implements DiscoveryClient {

	private SimpleDiscoveryProperties simpleDiscoveryProperties;

	public SimpleDiscoveryClient(SimpleDiscoveryProperties simpleDiscoveryProperties) {
		this.simpleDiscoveryProperties = simpleDiscoveryProperties;
	}

image-20240120165617210

它可以配置各个Feign服务的服务实例,以及我们前面提到的order(通过把这里的order改小,可以排到nacosDiscoveryClient前面,达成屏蔽nacos中的服务实例的效果)

我们可以像下面这样来配置:

spring:
  application:
    discovery:
      client:
        simple:
          instances:
            echo-service-provider:
              - uri: http://1.1.1.1:8082
                metadata:
                  my: instance1
              - uri: http://2.2.2.2:8082
                metadata:
                  my: instance2

正常像上面这样就可以了,但是,nacos会排在它前面,导致无法生效:

image-20240120171004638

所以,还得配上order:

spring:
  application:
    discovery:
      client:
        simple:
          order: -1        
          instances:
            echo-service-provider:
              - uri: http://1.1.1.1:8082
                metadata:
                  my: instance1
              - uri: http://2.2.2.2:8082
                metadata:
                  my: instance2

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DiscoveryClientServiceInstanceListSupplier

构造好了前面的CompositeDiscoveryClient,我们就会开始创建服务实例supplier。

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上图可以看到,这里有delegate.getInstances(serviceId),但后面又进行了封装,最终的类型是:

private final Flux<List<ServiceInstance>> serviceInstances;

这个Flux是反应式编程相关的api,不是很懂,但内部主要就是封装了一个数据源,等到需要获取服务实例的时候,就会真正调用到:

delegate.getInstances(serviceId)

届时,就会调用到:

image-20240120172923861

缓存包装

这个DiscoveryClientServiceInstanceListSupplier,后续又经过cache相关包装,最终的类型是:

CachingServiceInstanceListSupplier

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这个bean咱们就讲到这里。

reactorServiceInstanceLoadBalancer

接下来,开始看:

image-20240120173048151

第一个参数:

loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class)
    
public <T> ObjectProvider<T> getLazyProvider(String name, Class<T> type) {
    return new ClientFactoryObjectProvider<>(this, name, type);
}    

ClientFactoryObjectProvider(NamedContextFactory<?> clientFactory, String name, Class<T> type) {
    this.clientFactory = clientFactory;
    this.name = name;
    this.type = type;
}

接下来构造这个随机的loadbalancer:

public RoundRobinLoadBalancer(ObjectProvider<ServiceInstanceListSupplier> serviceInstanceListSupplierProvider, String serviceId, int seedPosition) {
    this.serviceId = serviceId;
    this.serviceInstanceListSupplierProvider = serviceInstanceListSupplierProvider;
    this.position = new AtomicInteger(seedPosition);
}

到此,就构造完成了。

此时,我们也基本完成了loadbalancer对应的整个spring容器的初始化。

loadBalancerClient.choose

完成了spring容器初始化后,接下来开始真正执行下图2处:

image-20240114113200793

首先就是获取loadbalancer,就是从容器内获取ReactorServiceInstanceLoadBalancer类型的bean:

@Override
public ReactiveLoadBalancer<ServiceInstance> getInstance(String serviceId) {
    return getInstance(serviceId, ReactorServiceInstanceLoadBalancer.class);
}

public <T> T getInstance(String name, Class<T> type) {
    AnnotationConfigApplicationContext context = getContext(name);
    try {
        return context.getBean(type);
    }
    catch (NoSuchBeanDefinitionException e) {
        // ignore
    }
    return null;
}

容器中,这种类型的bean,就只有前面讲的RoundRobinLoadBalancer.

image-20240120183510301

然后调用loadBalancer.choose(request):image-20240120183623851

org.springframework.cloud.loadbalancer.core.RoundRobinLoadBalancer#choose
    
public Mono<Response<ServiceInstance>> choose(Request request) {
    // 1
    ServiceInstanceListSupplier supplier = serviceInstanceListSupplierProvider
        .getIfAvailable(NoopServiceInstanceListSupplier::new);
    // 2
    return supplier.get(request).next()
        .map(serviceInstances -> processInstanceResponse(supplier, serviceInstances));
}

1处就从容器中获取到前面提到的CachingServiceInstanceListSupplier。

2处的supplier.get(request):

image-20240120175141133

image-20240120175343055

然后对这个Flux<List<ServiceInstance>>类型的对象,执行next,把当前对象变成了MonoNext类型的对象,MonoNext的注释是:Emits a single item at most from the source.

image-20240120175522455

接下来是map操作,转成了一个MonoMap类型的对象:

image-20240120180301113

这里还不会实际触发上面的客户端负载均衡逻辑,此时只是封装成了MonoMap:

image-20240120180206884

把MonoMap丢给了如下的from函数,里面把MonoMap强转为了Mono类型:

image-20240120180407958

image-20240120180522105

接下来执行block操作,转为同步阻塞:

Response<ServiceInstance> loadBalancerResponse = Mono.from(loadBalancer.choose(request)).block();

image-20240120180641337

这里我感觉就是,创建了一个实际的订阅者,且这个订阅者订阅了当前这个MonoMap,所以这个MonoMap就得真正开始干活了(之前只是把一堆操作给封装进去了,但没有实际做)。

此时,也会真正触发如下地方:

image-20240120181034847

这里完成后呢,就真正拿到了服务实例列表,此时,就会触发之前那个map函数:

image-20240120181221534

根据当前loadbalancer的算法(随机算法),进行多个服务实例中选一个的操作:

image-20240120181247633

image-20240120181343593

接着,我们终于拿到了一个实例了,可以进行后续调用了:

image-20240120181647071

总结

反应式编程,这个真是太难看懂了,实在是劝退。

今天是大寒,马上要更冷了,不过再坚持一阵,就能春暖花开了,兄弟们

参考

https://docs.spring.io/spring-cloud-commons/docs/3.1.8/reference/html/#zone-based-load-balancing

image-20240120182508336

https://mp.weixin.qq.com/s/aRpwCtgENCwubMF3idQQzQ