dapeng-soa architechure
1. 概述
随着搭载于dapeng框架之上的业务系统一个个上线并趋于稳定，不少开发同事们在抓虫子之余，也萌生了一些“不满”：用了dapeng好久了，但是它就像一个黑盒子，我们知之甚少，能否系统的介绍一下啊。
确实，dapeng框架提供了丰富的脚手架以及详尽的开发指南(详见dapeng官网), 极易上手。但了解一下dapeng的内部机制，有利于开阔眼界，并在开发中充分利用各个特性，对于提高服务的质量也很有好处。
本文着眼于分析一个服务从启动到结束的整个过程。
后续会分专题陆续介绍dapeng框架的各个特性，敬请留意。
2. dapeng 容器目录结构
dapeng-container
├── apps # 1. business services
│ ├── order_service
│ └── stock_service
├── bin
│ ├── dapeng-bootstrap.jar # 2. dapeng bootstrap module
│ ├── lib # 3. dapeng container jars(including dependency)
│ ├── shutdown.sh # 4. startup/shutdown shell
│ └── startup.sh
├── conf # 5. configuration files for container
│ └── logback.xml
├── lib # 6. core lib
│ ├── dapeng-core-2.1.1.jar
│ └── logback-*.jar
├── logs # 7. directory where log files located
└── plugin # 8. plugin directory
- 业务服务，该目录由dapeng的
ApplicationClassLoader加载， 可在一个dapeng容器中放多个服务，但是建议一个容器一个服务- dapeng bootstrap模块，容器的启动入口，负责生成其它的定制classLoader并启动容器。
- dapeng container jar目录，容器的实现类及其三方依赖，通过
ContainerClassLoader加载- 启动以及停止脚本
- 容器的配置文件
- 核心接口库以及日志，由
CoreClassLoader负责加载，可用于服务端以及客户端- 日志目录
- 插件目录，由
PluginClassLoader加载
注意, 不同的目录由不同的classLoader加载。常见的错误是：apps路径下的服务有个对象(通过ApplicationClassLoader加载)，假设叫a，其类型为A，它是单例对象(通过A.getInstance()获得）。但是在bin路径下(也就是通过ContainerClassLoader加载), 通过A.getInstance()得到的a', 就跟a是完全不同的对象了。
3. zk节点结构
/soa/
├── runtime/service/ # 1. runtime info
│ ├── com.today.soa.idgen.service.IDService/
│ │ ├── 192.168.10.130:9081:1.0.0:0000000181 # 2. node info
│ │ ├── 192.168.20.101:9081:1.0.0:0000000179 # 3. master node
│ │ └── 192.168.10.138:9081:1.0.0:0000000183
│ ├── com.today.api.order.service.OrderService2/
│ │ ├── 192.168.10.133:9099:1.0.0:0000000368
│ │ ├── 192.168.10.126:9099:1.0.0:0000000372
│ │ ├── 192.168.20.102:9099:1.0.0:0000000367
│ │ └── 192.168.10.131:9099:1.0.0:0000000366 # master node
│ └── ... # 4. other services
└── config/
├── services/ # 5. config info
│ ├── com.today.soa.idgen.service.IDService
│ └── com.today.api.order.service.OrderService2
├── freq/ # 6. rate limit rules
├── routes/ # 7. router rules
└── cookies/ # 8. cookie rules
3.1 服务运行时信息 /soa/runtime/service/
服务运行时信息由服务在启动的时候注册到zk的/soa/runtime/service/${serviceName}路径上，其表现形式为挂靠在该路径下的临时节点，格式为：ip:port:version:seq, seq由zookeeper自动生成，且能保证在同目录下唯一并单调递增。
其中，dapeng容器根据本容器中服务运行时信息的seq，判断是否为master主节点(seq最低者为master)
一个服务对应一个临时节点。 我们可通过该路径得知目前服务集群中该服务的节点数量
3.2 服务配置信息 /soa/config/
服务配置信息存放了dapeng-soa所需要的一些配置项，可通过命令行工具或者配置中心进行管理。
服务的配置信息当前有四种，分布在/soa/config/不同的子目录下。它们的结构都类似，都是把服务名字作为节点挂在配置子目录下，然后配置信息作为节点的内容。
3.2.1 普通配置信息 /soa/config/services/
包括负载均衡策略、服务超时等信息。
包含两个层次：
- 全局性配置： 直接写进
/soa/config/services/节点
timeout/100ms;loadbalance/LeastActive;
- 服务私有配置： 写到具体的服务节点上， 例如
/soa/config/services/com.today.api.order.service.OrderService2
timeout/100ms,createOrder:500ms,createOrderPayment:60000ms;loadbalance/LeastActive,createOrder:Random,createOrderPayment:RoundRobin;
3.2.2 限流配置信息 /soa/config/freq/
dapeng 的流控做在服务端，所以该节点只对服务端有效。
限流信息直接写在具体的服务节点上，例如如下订单的限流配置写在/soa/config/freq/com.today.api.order.service.OrderService2上
[rule1]
match_app = listOrder # 针对具体方法限流
rule_type = callerIp # 对每个请求端IP
min_interval = 60,5 # 每分钟请求数不超过5次
mid_interval = 3600,100 # 每小时请求数不超过100次
max_interval = 86400,200 # 每天请求数不超过200次
[rule2]
match_app = * # 针对订单服务限流
rule_type = callerIp # 对每个请求端IP
min_interval = 60,600 # 每分钟请求数不超过600
mid_interval = 3600,10000 # 每小时请求数不超过1万
max_interval = 86400,80000 # 每天请求数不超过8万
3.2.3 路由配置信息 /soa/config/routes/
服务路由信息也是直接写在具体的服务节点上，例如下面订单的路由配置写在/soa/config/routes/com.today.api.order.service.OrderService2上
method match r"create.*" => ip"192.168.10.0/24"
cookie_storeId match %"10n+1..6" => ip"192.168.20.128"
3.2.3 cookie 规则信息 /soa/config/cookies/
cookie规则信息也是直接写在具体的服务节点上，例如针对来自dapengCli的手工对订单接口的调用，我们为这些调用打开TRACE功能，那么我们把规则配置到/soa/config/cookies/com.today.api.order.service.OrderService2:
callerIp match ip"192.168.20.200" => c"thread-log-level#TRACE"
3. 容器的生命周期
容器提供了一个LifeCycleAware接口以及若干事件，在事件发生的时候会触发相应的业务逻辑。
业务可通过实现该接口， 做一些初始化以及清理的动作。
例如某服务的业务，只在主节点启动一个工作线程。那么它就可以监听
MASTER_CHANGE事件。当主节点发生变更的时候，就启动或者停止工作线程。
public enum LifeCycleEventEnum {
/**
* dapeng 容器启动
*/
START,
PAUSE,
MASTER_CHANGE,
CONFIG_CHANGE,
STOP
}
/**
* 提供给业务的lifecycle接口，四种状态
*
* @author hui
* @date 2018/7/26 11:21
*/
public interface LifeCycleAware {
/**
* 容器启动时回调方法
*/
void onStart(LifeCycleEvent event);
/**
* 容器暂停时回调方法
*/
default void onPause(LifeCycleEvent event) {
}
/**
* 容器内某服务master状态改变时回调方法
* 业务实现方可自行判断具体的服务是否是master, 从而执行相应的逻辑
*/
default void onMasterChange(LifeCycleEvent event) {
}
/**
* 容器关闭
*/
void onStop(LifeCycleEvent event);
/**
* 配置变化
*/
default void onConfigChange(LifeCycleEvent event) {
}
}
4. 容器的启动过程
容器启动需要协调各个插件的顺序，避免在服务还没准备好的情况下，客户端请求就涌进来。
通过脚本startup.sh启动容器: java -server $JAVA_OPTS -cp ./dapeng-bootstrap.jar com.github.dapeng.bootstrap.Bootstrap
dapeng-soa bootstrap
-
Bootstrap创建三个
classLoader, 分别是CoreClassLoader(负责加载lib目录的类)、ContainerClassLoader(负责加载bin/lib目录的类)以及ApplicationClassLoader(负责加载apps目录下的类)。 -
Bootstrap通过
ContainerClassLoader加载ContainerFactory并调用其getContainer方法， 获得DapengContainer实例。 -
DapengContainer创建五个Plugin，并依次调用其start方法:
3.1 启动NettyPlugin， 打开服务监听端口(例如9090)
3.2 启动ZkPlugin, 跟注册中心zookeeper建立连接。
3.3 启动SpringPlugin，
3.3.1 通过ApplicationClassLoader加载服务(一个服务表现为一个Application对象)
3.3.2 对每个服务(假设为OrderService)，通过ZkPlugin把服务信息注册到/soa/runtime/service/com.today.api.order.service.OrderService2目录里，并启动一个对该路径的zkwatcher(主要用于跟踪服务集群中master节点的变化, 当发生master变换时，需触发MASTER_CHANGE事件。一旦服务完成注册，嗷嗷待哺的客户端就会如潮水般涌进该服务节点。
3.4 启动
SchedulePlugin, 定时任务就绪
3.5 启动JmxPlugin,Jmx端口就绪
3.6 如果是开发模式(默认), 那么启动ApiDocPlugin, 内置的文档站点可访问。该插件在生产环境下不会启动 -
触发容器
START事件 -
加载服务端
Filter(详情下回分解)。 -
最后，注册Jvm进程的
ShutdownHook。
至此，容器启动完毕， 服务生命周期开始。
5. 容器的优雅关闭过程
容器的关闭过程，同样需要协调插件的关闭顺序，确保进来的请求尽量处理完毕后再关闭容器，避免对业务产生影响。为此， dapeng 容器会维护一个请求计数器requestCounter，计数值是当前容器内尚未处理完的请求数目。
- 启动脚本
startup.sh会监听kill信号。收到kill信号后，脚本转发该信号到容器Jvm进程。 - 容器的
ShutdownHook给触发,依次执行:
2.1ZkPlugin.stop方法，断开跟zookeeper的连接，从而把本节点服务信息从/soa/runtime/services/${serviceName}上摘除，进而新的请求就不会再路由到本节点。
2.2 休眠若干次，直到requestCounter数目为0或者超时。
2.3 关闭其它插件(Netty有自己的优雅关闭机制，能确保outbound队列的消息能全部发送出去)
至此，容器关闭，服务结束了其使命。
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