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15. SpringCloud之Eureka客户端源码解析

15. SpringCloud之Eureka客户端源码解析

作者: 天还下着毛毛雨 | 来源:发表于2022-04-19 00:41 被阅读0次
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    1、源码入口

    SpringCloud是基于Springboot的, 而Springboot最大的特点 就是 自动装配 :通过SPI机制加载META-INF 下的 spring.factories文件, 来 自动的 注册 一些必要的bean,以达到自动装配的效果。

    所以我们 读SpringCloud各个组件的源码 也是从这里 直接 去找相关jar包下 META-INFO 下的 spring.factories 文件, 看看自动注册了哪些类的 实例。

    eureka的依赖分为 eureka服务端和客户端两部分,我们先从eureka客户端看起。

    找到这个jar包

    org.springframework.cloud:spring-cloud-netflix-eureka-client:2.0.0.RELEASE2
    

    找到包下的META-INF目录下的spring.factories文件


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    可以看到spring.factories文件 以键值对的形式配置了 很多 默认注册的配置类。

    key : 为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration

    Value : 为需要自动注册的 类的全限定性名。

    Springboot在加载的时候会 把 value集合里配置的 类, 全部 创建bean 注册到spring容器中。

    这里关于 eureka客户端的自动配置类 就是这个 org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration。

    eureka客户端大部分的功能组件都是在这个类中 注册的。

    2、eureka客户端配置信息的加载

    先回顾下关于eureka客户端的配置

    eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://admin:admin@localhost:9001/eureka/
    eureka.client.register-with-eureka=true
    eureka.client.fetch-registry=true
    
    eureka.instance.health-check-url-path=/actuator/health
    

    大致分为两部分:

    1. 以eureka.client为前缀的, 配置的是一些 eureka客户端的相关信息,比如是否需要注册到eureka服务端,向哪注册, 是否需要从服务端拉取服务列表等等,对应 EurekaClientConfigBean类。
    2. 以eureka.instance为前缀的, 配置的是 一些eureka实例的信息, 比如健康检测的接口路径等,对应EurekaInstanceConfigBean。

    2.1、EurekaClientConfigBean类

    2.1.1、类简介

    这个类负责装载 以eureka.client为前缀的 配置信息,

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    下面还有很多 属性, 写配置信息的时候有不懂的可以点到这个类里面看默认值。

    类上有 @ConfigurationProperties(EurekaClientConfigBean.PREFIX) 注解, 负责读取 eureka.client为前缀的配置信息。

    2.1.2、bean实例化

    前面讲了,通过SPI会注册org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration类,点到这里类里面去。

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    可以看到通过方法上 有@Bean注解, 注册了EurekaClientConfigBean实例。

    当然这个时候, new 出来的EurekaClientConfigBean对象里的 配置属性都是默认的, 这个方法还只是 bean的实例化阶段。

    在 bean的 初始化阶段, 由于类上有 @ConfigurationProperties注解, 会通过BeanPostProcessor组件 , 从配置信息中,依赖注入到 对象的配置属性上。

    2.2、EurekaInstanceConfigBean类

    类简介

    这个类用来装载 以eureka.instance为前缀的配置信息

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    2.2.1、bean实例化

    同样是在 EurekaClientAutoConfiguration 类中,通过@Bean的方式 注册了这个类的实例。

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    并且 里面的配置 属性 是 自己从 environment对象 读取出来 赋值的。

    2.3、eureka客户端 实例的创建

    2.3.1、CloudEurekaClient类

    功能简介

    CloudEurekaClient这个里 包含了 大部分 eureka客户端的功能,内部持有 :

    1. EurekaClientConfig实例,EurekaInstanceConfig 实例,也就是 eureka客户端的所有配置信息,
    2. 还会创建各种线程池 定时器,结合 配置信息, 来完成 服务注册, 服务发现(拉取服务列表), 续约和保活(发送心跳)等 eureka客户端的核心功能。

    2.3.1.1、实例化

    同样是在 EurekaClientAutoConfiguration 类中,有一个内部类RefreshableEurekaClientConfiguration。

    类上有@Configuration注解,说明会注册到Spring容器中。

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    然后, 用方法+@Bean的方式 注册了EurekaClient 实例。这里返回的是 子类CloudEurekaClient 的实例。并且方法入参 会从Spring容器中 传入EurekaClientConfig实例,EurekaInstanceConfig 实例, 并传入到了 构造方法中, 进行 成员变量的赋值。

    CloudEurekaClient构造方法

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    调用父类DiscoveryClient的构造方法

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    赋给父类继承来的成员变量 clientConfig。


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    3、服务注册, 服务发现(拉取服务列表), 续约和保活(发送心跳)功能源码

    3.1、线程池的定义

    在父类DiscoveryClient的构造方法下面,还会创建 线程池来完成 以上核心功能。

    前面讲到, 从构造方法的入参中,已经传入了有关客户端的配置信息,EurekaClientConfig实例。在完成一些赋值操作之后, 下面判断 是否 需要注册到服务端, 并且是否需要拉去服务列表,都不需要,直接返回。 eureka服务端 会走到这里。

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    eureka客户端 继续往下走,会创建3个线程池。

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    • scheduler 是 通过Executors.newScheduledThreadPool 来创建的,很明显是可以 定时执行的。scheduler 会 定时的向heartbeatExecutor和cacheRefreshExecutor提交对应的任务。
    • heartbeatExecutor 是 用来发送心跳的线程池。
    • cacheRefreshExecutor 是 用来 刷新 服务列表的线程池。

    scheduler,heartbeatExecutor和cacheRefreshExecutor这3个线程池的核心线程数时写死的, heartbeatExecutor和cacheRefreshExecutor这两个线程池的非核心线程 可以通过对应的配置信息来配, 默认值为2


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    构造方法代码继续往下,走到 initScheduledTasks()。

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    initScheduledTasks() 则 开始 向线程池 提交 核心功能的任务了。核心功能的逻辑全在这个方法里。

    下面按照 功能一个一个来讲。

    3.2、服务发现(拉取服务列表)

    initScheduledTasks() 一点进来看到的就是这个

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    到这里才看到 scheduler线程池的用处

    会提交一个定时执行的 TimedSupervisorTask, TimedSupervisorTask 会持有 cacheRefreshExecutor线程池, 并且在 run方法中,往cacheRefreshExecutor 线程池 提交CacheRefreshThread(实现Runable接口)任务。

    简单理解一下,就是 scheduler线程池 会定时执行这样一段逻辑 : 往cacheRefreshExecutor 线程池提交CacheRefreshThread(实现Runable接口)任务。

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    频率为多少,从 配置信息里获取,就是这个配置getRegistryFetchIntervalSeconds。

    对应这个配置

    eureka.client.registry-fetch-interval-seconds=30
    

    TimedSupervisorTask用 线程池的submit方法 提交任务的,并用Feture.get同步阻塞式的获取结果 , 超时时间 也是 上述这个配置。 可以理解为,最多30秒, 下一次 拉取服务列表的动作 都要开始了,这次还没成功的 拉取到服务列表,那就 放弃这次,直接寄希望于下一次。

    3.2.1、CacheRefreshThread类

    往线程池提交的任务就是这个类的实例, 那么拉取服务列表的 的主要逻辑 肯定是在 CacheRefreshThread这个类里面了。

    CacheRefreshThread实现Runnable接口,直接看run方法

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    分为 全量拉取和 更新有变化的部分

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    3.2.1.1、全量更新

    第一次进来肯定是全量拉取的

    请求服务端接口 /apps

    先看全量拉取getAndStoreFullRegistry();

    这里如果没有配置只从某一台注册中心实例拉取的话,那么就走第一个分支eurekaTransport.queryClient.getApplications

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    走到 AbstractJerseyEurekaHttpClient的getApplications方法

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    接下来就 是 请求 eureka服务端的 接口

    接口地址为

    http://admin:admin@localhost:9001/eureka/apps/
    

    最终从服务端接口中 拿到返回值 ,服务列表

    服务列表里 包含了每一个服务名称对应的实例列表,每一个实例 的 ip,端口, 状态等信息。

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    对应 eureka界面 服务列表

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    更新本地服务列表

    最终把这个服务列表存储到本地localRegionApps变量里,为后续的远程调用做准备。

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    3.2.1.2、更新有变化的部分

    第一次全量更新了之后,后续肯定就没必要在全量更新了,所有后面 只更新有变化的部分。

    请求服务端接口 /apps/delta

    这不是新冠变种 delta 德尔塔嘛,晦气。哈哈,开个玩笑。

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    一开始 肯定也是 请求接口


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    只不过 请求接口的地址变了,是 /apps/delta

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    发起http请求的部分调的公用的方法,这里就不赘述了。

    更新本地服务列表

    最终根据接口返回的服务列表, 遍历每一个 服务实例, 里面有一个操作类型 ActionType,根据操作类型 刷新自己本地的服务列表。

    • ActionType = ADD 新增
    • ActionType = MODIFY 更新
    • ActionType = DELETED 删除

    还是更新这个 localRegionApps 变量。

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    3.3、续约和保活(发送心跳)

    代码回到 initScheduledTasks() 初始化定时器的地方

    在初始化好 拉取服务列表的 定时器之后,下面就是 初始化 发送心跳的定时器

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    定时提交任务的方式 和 服务发现的如出一辙 : scheduler线程池 定时 执行TimedSupervisorTask任务:向 心跳线程池heartbeatExecutor 提交HeartbeatThread 任务。

    所以核心的流程还是 在HeartbeatThread 类中。

    直接看run方法

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    renew() :

    肯定又向 eureka服务端 发请求了

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    其实这个判断404的代码分支 很有迷惑性,一开始以为 注册是走这里的,其实不是, 这里面触发的注册 可能的场景是 , 自己通过 SpringCloudBus刷新配置了,比如把服务名称,id都刷新了, 那么 这个时候 发送心跳的接口地址就变了,那么就服务端还没有存有 这个服务名称和id的实例信息,那么 这个接口就会404, 所以 需要重新注册一下。 正常启动 注册是不会走这里的( 不可能定时器 30s之后才第一次注册,那也太慢了)。

    把自己的appName和id,还有状态传过去, 让 服务端 更新 自己这个实例的 状态信息。

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    这个接口 我们也可以 自己手动调, 如果 我们明确知道某个实例出现故障下线了,然后 那个实例 的定时器 还没有到 发送心跳给服务端的时间点 ,还没有把自己down的状态发给服务端, 那么, 其他 新上线的 服务从服务端 拉取到的服务列表里,这个实例的状态还是UP, 那么调用的时候 还有可能调到他, 就会产生一次失败的调用。 那么 这个时候,就可以自己 调这个接口,把这个实例的状态更新为 DOWN。减少 其他服务调用此服务实例失败的可能。(服务端 把这个实例更新成DOWN之后,其他服务拉取服务列表的定时器还没到时间点, 本地的服务列表还是旧的,这个实例的状态还是UP,那么还会调到它,最终失败。)

    3、服务注册

    Eureka客户端肯定是 自身已经完全启动后好之后,再向eureka服务端 注册的。

    实际上,eureka客户端 的 注册时机 就是与 spring的生命周期 相契合,在 Spring容器加载完成之后 ,再发起注册。

    一开始讲到的Spi机制会注册org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration 这个类。

    3.1、注册EurekaClientAutoConfiguration

    这个类EurekaClientAutoConfiguration 用 @Bean+方法 注册 EurekaRegistration实例,

    并传入eurekaClient,instanceConfig 配置信息,applicationInfoManager 应用管理器对象

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    3.2、注册 EurekaAutoServiceRegistration

    再@Bean+方法 注册 EurekaAutoServiceRegistration 这个类的实例


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    EurekaAutoServiceRegistration 这个类 实现了SmartLifecycle 接口,,那么Spring加载完成后会调用到他的SmartLifecycle 接口的start()方法。

    3.3、EurekaAutoServiceRegistration.start()

    Spring核心方法refresh() ,在bean实例化完成之后会调用finishRefresh()

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    startBeans 方法就会从Spring容器里取出SmartLifecycle 类型的bean,调用它的start方法

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    然后进入 EurekaAutoServiceRegistration.satrt方法,用构造方法赋好值之后的serviceRegistry对象的register 方法注册。

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    3.3.1、发布UP状态的事件

    注册其实就是发布了一个 UP状态的事件。

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    3.3.2、状态监听器响应事件

    这个事件对应的事件监听器 是在 DiscoveryClient 初始化 线程池的initScheduledTasks()里实例化的,是一个匿名对象

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    InstanceInfoReplicator 实现了Runable, 这里用schedule线程池 提交了一个任务, 在任务里调InstanceInfoReplicator的run方法

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    run方法又调discoveryClient的register()方法


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    3.3.2.1、调服务端的服务注册接口

    后面就是 调服务端的服务注册接口了

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    path是apps/{appName}, 参数是 当前实例的信息

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    最终 服务端 返回 状态码204,表示 注册成功!

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