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Eureka Server缓存机制

Eureka Server缓存机制

作者: 蕃茄那个西红柿 | 来源:发表于2021-01-05 18:55 被阅读0次

    Eureka Server的缓存机制依赖于谷歌的gauva cache , 在Eureka中通过

    com.netflix.eureka.registry.ResponseCacheImpl , 这个操作类来实现缓存的机制。

    入口

    启动eureka server进入到 org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EurekaServerAutoConfiguration

    EurekaServerAutoConfiguration#eurekaServerContext

    @Bean                                                                           
    @ConditionalOnMissingBean                                                       
    public EurekaServerContext eurekaServerContext(ServerCodecs serverCodecs,       
            PeerAwareInstanceRegistry registry, PeerEurekaNodes peerEurekaNodes) {  
        return new DefaultEurekaServerContext(this.eurekaServerConfig, serverCodecs,
                registry, peerEurekaNodes, this.applicationInfoManager);            
    }                                                                               
    

    中间步骤省略,debug打断点即可

    ResponseCacheImpl(EurekaServerConfig serverConfig, ServerCodecs serverCodecs, AbstractInstanceRegistry registry) {                                                 
        this.serverConfig = serverConfig;                                                                                                                              
        this.serverCodecs = serverCodecs;      
        //是否使用只读缓存,默认true                                                                                                                        
        this.shouldUseReadOnlyResponseCache = serverConfig.shouldUseReadOnlyResponseCache();                                                                           
        this.registry = registry;                                                                                                                                      
        //缓存更新的时间间隔,默认为30秒                                                                                                                                
        long responseCacheUpdateIntervalMs = serverConfig.getResponseCacheUpdateIntervalMs();                                                                          
        this.readWriteCacheMap =                                                                                                                                       
                CacheBuilder.newBuilder().initialCapacity(serverConfig.getInitialCapacityOfResponseCache())   
                        //readWriteCacheMap黑夜过期时间为180秒                                                         
                        .expireAfterWrite(serverConfig.getResponseCacheAutoExpirationInSeconds(), TimeUnit.SECONDS)                                                    
                        .removalListener(new RemovalListener<Key, Value>() {                                                                                           
                            @Override                                                                                                                                  
                            public void onRemoval(RemovalNotification<Key, Value> notification) {                                                                      
                                Key removedKey = notification.getKey();                                                                                                
                                if (removedKey.hasRegions()) {                                                                                                         
                                    Key cloneWithNoRegions = removedKey.cloneWithoutRegions();                                                                         
                                    regionSpecificKeys.remove(cloneWithNoRegions, removedKey);                                                                         
                                }                                                                                                                                      
                            }                                                                                                                                          
                        }) 
                        //缓存加载器,当缓存不存在时,会自动执行load方法,进行缓存加载。同时返回缓存数据      
                        .build(new CacheLoader<Key, Value>() {                                                                                                         
                            @Override                                                                                                                                  
                            public Value load(Key key) throws Exception {                                                                                              
                                if (key.hasRegions()) {                                                                                                                
                                    Key cloneWithNoRegions = key.cloneWithoutRegions();                                                                                
                                    regionSpecificKeys.put(cloneWithNoRegions, key);                                                                                   
                                }                                                                                                                                      
                                Value value = generatePayload(key);                                                                                                    
                                return value;                                                                                                                          
                            }                                                                                                                                          
                        });                                                                                                                                            
        // 是否使用只读缓存,如果使用,此处则启动一个定时器,用来复制readWriteCacheMap 的数据至readOnlyCacheMap                                                                                                                                                              
        if (shouldUseReadOnlyResponseCache) {                                                                                                                          
            timer.schedule(getCacheUpdateTask(),                                                                                                                       
                    new Date(((System.currentTimeMillis() / responseCacheUpdateIntervalMs) * responseCacheUpdateIntervalMs)                                            
                            + responseCacheUpdateIntervalMs),  
                            //默认每30s从readWriteCacheMap更新,Eureka client默认从这里更新服务注册信息,可配置直接从readWriteCacheMap更新                                                                                                        
                    responseCacheUpdateIntervalMs);                                                                                                                    
        }                                                                                                                                                              
                                                                                                                                                                       
        try {                                                                                                                                                          
            Monitors.registerObject(this);                                                                                                                             
        } catch (Throwable e) {                                                                                                                                        
            logger.warn("Cannot register the JMX monitor for the InstanceRegistry", e);                                                                                
        }                                                                                                                                                              
    }                                                                                                                                                                  
    

    通过上面可以很简单的看出, Eureka Server的缓存是通过一个只读缓存,一个读写缓存来实现的。

    readWriteCacheMap: 此处存放的是最终的缓存, 当服务下线,过期,注册,状态变更,都会来清除这个缓存里面的数据。 然后通过CacheLoader进行缓存加载,在进行readWriteCacheMap.get(key)的时候,首先看这个缓存里面有没有该数据,如果没有则通过CacheLoader的load方法去加载,加载成功之后将数据放入缓存,同时返回数据

    readOnlyCacheMap: 这是一个JVM的CurrentHashMap只读缓存,这个主要是为了供客户端获取注册信息时使用,其缓存更新,依赖于定时器的更新,通过和readWriteCacheMap 的值做对比,如果数据不一致,则以readWriteCacheMap 的数据为准。

    CacheUpdateTask

    readOnlyCacheMap 定时器的任务执行类。

    private TimerTask getCacheUpdateTask() {                                                                                            
        return new TimerTask() {                                                                                                        
            @Override                                                                                                                   
            public void run() {                                                                                                         
                logger.debug("Updating the client cache from response cache");   
                //循环readOnlyCacheMap里面的KEY                                                       
                for (Key key : readOnlyCacheMap.keySet()) {                                                                             
                    if (logger.isDebugEnabled()) {                                                                                      
                        logger.debug("Updating the client cache from response cache for key : {} {} {} {}",                             
                                key.getEntityType(), key.getName(), key.getVersion(), key.getType());                                   
                    }                                                                                                                   
                    try {     
                        //版本号                                                                                                          
                        CurrentRequestVersion.set(key.getVersion()); 
                        //从readWriteCacheMap获取数据                                                                   
                        Value cacheValue = readWriteCacheMap.get(key);  
                        //当前的只读数据                                                                
                        Value currentCacheValue = readOnlyCacheMap.get(key);                                                            
                        if (cacheValue != currentCacheValue) {   
                            //如果不一致,覆盖只读缓存里面的数据,以readWriteCacheMap为准                                                                       
                            readOnlyCacheMap.put(key, cacheValue);                                                                      
                        }                                                                                                               
                    } catch (Throwable th) {                                                                                            
                        logger.error("Error while updating the client cache from response cache for key {}", key.toStringCompact(), th);
                    } finally {                                                                                                         
                        CurrentRequestVersion.remove();                                                                                 
                    }                                                                                                                   
                }                                                                                                                       
            }                                                                                                                           
        };                                                                                                                              
    }                                                                                                                                   
    

    invalidate缓存过期

    这个方法,是在服务下线, 过期,注册,状态变更的时候会调用的,从上面可以看到,这里的缓存清除只是会去清除readWriteCacheMap这个缓存, readOnlyCacheMap 只读 缓存并没有更新,也就说当客户端的信息发生变化之后, 只读缓存不是第一时间感知到的。 只读缓存的更新只能依赖那个30秒的定时任务来更新。

    public void invalidate(Key... keys) {
        // 循环传入的key一次调用API进行清除
        for (Key key : keys) {
            logger.debug("Invalidating the response cache key : {} {} {} {}, {}",
                    key.getEntityType(), key.getName(), key.getVersion(), key.getType(), key.getEurekaAccept());
            // 清除缓存
            readWriteCacheMap.invalidate(key);
            Collection<Key> keysWithRegions = regionSpecificKeys.get(key);
            if (null != keysWithRegions && !keysWithRegions.isEmpty()) {
                for (Key keysWithRegion : keysWithRegions) {
                    logger.debug("Invalidating the response cache key : {} {} {} {} {}",
                            key.getEntityType(), key.getName(), key.getVersion(), key.getType(), key.getEurekaAccept());
                    readWriteCacheMap.invalidate(keysWithRegion);
                }
            }
        }
    }
    
     @VisibleForTesting                                                      
    String get(final Key key, boolean useReadOnlyCache) {                   
        Value payload = getValue(key, useReadOnlyCache);                    
        if (payload == null || payload.getPayload().equals(EMPTY_PAYLOAD)) {
            return null;                                                    
        } else {                                                            
            return payload.getPayload();                                    
        }                                                                   
    }     
    
    /**                                                                
     * Get the payload in both compressed and uncompressed form.       
     */                                                                
    @VisibleForTesting                                                 
    Value getValue(final Key key, boolean useReadOnlyCache) {          
        Value payload = null;                                          
        try {     
            //是否使用只读缓存                                                     
            if (useReadOnlyCache) {                                    
                final Value currentPayload = readOnlyCacheMap.get(key);
                if (currentPayload != null) {                          
                    payload = currentPayload;                          
                } else { 
                    //只读缓存里面没有,就到读写缓存里面去获取
                    //同时将数据,放入只读缓存                                              
                    payload = readWriteCacheMap.get(key);              
                    readOnlyCacheMap.put(key, payload);                
                }                                                      
            } else {                                                   
                payload = readWriteCacheMap.get(key);                  
            }                                                          
        } catch (Throwable t) {                                        
            logger.error("Cannot get value for key : {}", key, t);     
        }                                                              
        return payload;                                                
    }                                                                                                                                    
    

    useReadOnlyCache: shouldUseReadOnlyResponseCache ,可以配置是否使用只读缓存,默认是true

    readWriteCacheMap.get(key): 这个使用的是gauva 的缓存机制,如果当前的缓存里面这个key没有,那么

    会直接调用CacheLoader.load()方法,从最上面的代码可以看到, load方法,主要是执行了generatePayload()

    方法。

    /*                                                                                                                  
     * Generate pay load for the given key.                                                                             
     */                                                                                                                 
    private Value generatePayload(Key key) {                                                                            
        Stopwatch tracer = null;                                                                                        
        try {                                                                                                           
            String payload;                                                                                             
            switch (key.getEntityType()) {                                                                              
                case Application:                                                                                       
                    boolean isRemoteRegionRequested = key.hasRegions();                                                 
                    //全量获取                                                                                       
                    if (ALL_APPS.equals(key.getName())) { 
                        //是否是分区域获取注册表信息                                                              
                        if (isRemoteRegionRequested) {                                                                  
                            tracer = serializeAllAppsWithRemoteRegionTimer.start();                                     
                            payload = getPayLoad(key, registry.getApplicationsFromMultipleRegions(key.getRegions()));   
                        } else {                                                                                        
                            tracer = serializeAllAppsTimer.start();
                            //调用registry.getApplications() 获取应用信息。同时调用getPayLoad进行编码                                                    
                            payload = getPayLoad(key, registry.getApplications());                                      
                        }   
                    // 增量获取                                                                                            
                    } else if (ALL_APPS_DELTA.equals(key.getName())) { 
                        //是否是分区域获取注册表信息                                                 
                        if (isRemoteRegionRequested) {                                                                  
                            tracer = serializeDeltaAppsWithRemoteRegionTimer.start();                                   
                            versionDeltaWithRegions.incrementAndGet();                                                  
                            versionDeltaWithRegionsLegacy.incrementAndGet();                                            
                            payload = getPayLoad(key,                                                                   
                                    registry.getApplicationDeltasFromMultipleRegions(key.getRegions()));                
                        } else {                                                                                        
                            tracer = serializeDeltaAppsTimer.start();                                                   
                            versionDelta.incrementAndGet();                                                             
                            versionDeltaLegacy.incrementAndGet(); 
                            //调用registry.getApplicationDeltas() 获取增量注册信息                                                      
                            payload = getPayLoad(key, registry.getApplicationDeltas());                                 
                        }                                                                                               
                    } else {  
                        // 根据key直接获取注册信息                                                                                          
                        tracer = serializeOneApptimer.start();                                                          
                        payload = getPayLoad(key, registry.getApplication(key.getName()));                              
                    }                                                                                                   
                    break;                                                                                              
                case VIP:                                                                                               
                case SVIP:                                                                                              
                    tracer = serializeViptimer.start();                                                                 
                    payload = getPayLoad(key, getApplicationsForVip(key, registry));                                    
                    break;                                                                                              
                default:                                                                                                
                    logger.error("Unidentified entity type: {} found in the cache key.", key.getEntityType());          
                    payload = "";                                                                                       
                    break;                                                                                              
            }                                                                                                           
            return new Value(payload);                                                                                  
        } finally {                                                                                                     
            if (tracer != null) {                                                                                       
                tracer.stop();                                                                                          
            }                                                                                                           
        }                                                                                                               
    }                                                                                                                   
    

    entityType : 分为三种,Application, VIP, SVIP , 客户端获取注册信息的话,传入的主要是Application类型的,另外两种类型此处不做考虑 。

    参考

    参考一

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          本文标题:Eureka Server缓存机制

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