Eureka-源码分析之-Eureka-Client

jiezi

6 年前

文章首发于微信公众号《程序员果果》
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Eureka 是一种基于 REST（Representational State Transfer）的服务，主要用于 AWS 云，用于定位服务，以实现中间层服务器的负载平衡和故障转移。我们将此服务称为 Eureka Server。Eureka 还附带了一个基于 Java 的客户端组件 Eureka Client，它使与服务的交互变得更加容易。客户端还有一个内置的负载均衡器，可以进行基本的循环负载均衡。在 Netflix，一个更复杂的负载均衡器包含 Eureka 基于流量，资源使用，错误条件等多种因素提供加权负载平衡，以提供卓越的弹性。
先看一张 github 上 Netflix Eureka 的一架构图，如下：

从图可以看出在这个体系中，有 2 个角色，即 Eureka Server 和 Eureka Client。而 Eureka Client 又分为 Applicaton Service 和 Application Client，即服务提供者何服务消费者。每个区域有一个 Eureka 集群，并且每个区域至少有一个 eureka 服务器可以处理区域故障，以防服务器瘫痪。

Eureka Client 在 Eureka Server 注册，然后Eureka Client 每 30 秒向 Eureka Server 发送一次心跳来更新一次租约。如果 Eureka Client 无法续订租约几次，则会在大约 90 秒内 Eureka Server 将其从服务器注册表中删除。注册信息和续订将复制到群集中的所有 Eureka Server 节点。来自任何区域的客户端都可以查找注册表信息（每 30 秒发生一次）根据这些注册表信息，Application Client 可以远程调用 Applicaton Service 来消费服务。

基于 Spring Cloud 的 eureka 的 client 端在启动类上加上 @EnableDiscoveryClient 注解，就可以用 NetFlix 提供的 Eureka client。下面就以 @EnableDiscoveryClient 为入口，进行 Eureka Client 的源码分析。

@EnableDiscoveryClient，通过源码可以发现这是一个标记注解：

/**
 * Annotation to enable a DiscoveryClient implementation.
 * @author Spencer Gibb
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Import(EnableDiscoveryClientImportSelector.class)
public @interface EnableDiscoveryClient {boolean autoRegister() default true;
}

通过注释可以知道 @EnableDiscoveryClient 注解是用来启用 DiscoveryClient 的实现，DiscoveryClient 接口代码如下：

public interface DiscoveryClient {String description();

    List<ServiceInstance> getInstances(String serviceId);

    List<String> getServices();}

接口说明：

description()：实现描述。
getInstances(String serviceId)：获取与特定 serviceId 关联的所有 ServiceInstance
getServices()：返回所有已知的服务 ID

DiscoveryClient 接口的实现结构图：

EurekaDiscoveryClient：Eureka 的 DiscoveryClient 实现类。
CompositeDiscoveryClient：用于排序可用客户端的发现客户端的顺序。
NoopDiscoveryClient：什么都不做的服务发现实现类，已经被废弃。
SimpleDiscoveryClient：简单的服务发现实现类 SimpleDiscoveryClient，具体的服务实例从 SimpleDiscoveryProperties 配置中获取。

EurekaDiscoveryClient 是 Eureka 对 DiscoveryClient 接口的实现，代码如下：

public class EurekaDiscoveryClient implements DiscoveryClient {

    public static final String DESCRIPTION = "Spring Cloud Eureka Discovery Client";

    private final EurekaInstanceConfig config;

    private final EurekaClient eurekaClient;

    public EurekaDiscoveryClient(EurekaInstanceConfig config, EurekaClient eurekaClient) {
        this.config = config;
        this.eurekaClient = eurekaClient;
    }

    @Override
    public String description() {return DESCRIPTION;}

    @Override
    public List<ServiceInstance> getInstances(String serviceId) {
        List<InstanceInfo> infos = this.eurekaClient.getInstancesByVipAddress(serviceId,
                false);
        List<ServiceInstance> instances = new ArrayList<>();
        for (InstanceInfo info : infos) {instances.add(new EurekaServiceInstance(info));
        }
        return instances;
    }

    @Override
    public List<String> getServices() {Applications applications = this.eurekaClient.getApplications();
        if (applications == null) {return Collections.emptyList();
        }
        List<Application> registered = applications.getRegisteredApplications();
        List<String> names = new ArrayList<>();
        for (Application app : registered) {if (app.getInstances().isEmpty()) {continue;}
            names.add(app.getName().toLowerCase());

        }
        return names;
    }

}

从代码可以看出 EurekaDiscoveryClient 实现了 DiscoveryClient 定义的规范接口，真正实现发现服务的是 EurekaClient，下面是 EurekaClient 依赖结构图：

EurekaClient 唯一实现类 DiscoveryClient，DiscoveryClient 的构造方法如下：

@Inject
DiscoveryClient(ApplicationInfoManager applicationInfoManager, EurekaClientConfig config, AbstractDiscoveryClientOptionalArgs args,
                Provider<BackupRegistry> backupRegistryProvider) {
    // 省略...

    try {
        // default size of 2 - 1 each for heartbeat and cacheRefresh
        scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(2,
                new ThreadFactoryBuilder()
                        .setNameFormat("DiscoveryClient-%d")
                        .setDaemon(true)
                        .build());

        heartbeatExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, clientConfig.getHeartbeatExecutorThreadPoolSize(), 0, TimeUnit.SECONDS,
                new SynchronousQueue<Runnable>(),
                new ThreadFactoryBuilder()
                        .setNameFormat("DiscoveryClient-HeartbeatExecutor-%d")
                        .setDaemon(true)
                        .build());  // use direct handoff

        cacheRefreshExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, clientConfig.getCacheRefreshExecutorThreadPoolSize(), 0, TimeUnit.SECONDS,
                new SynchronousQueue<Runnable>(),
                new ThreadFactoryBuilder()
                        .setNameFormat("DiscoveryClient-CacheRefreshExecutor-%d")
                        .setDaemon(true)
                        .build());  // use direct handoff
         // 省略...
       initScheduledTasks();
    try {Monitors.registerObject(this);
    } catch (Throwable e) {logger.warn("Cannot register timers", e);
    }
    // 省略...
}

可以看到这个构造方法里面，主要做了下面几件事：

创建了 scheduler 定时任务的线程池，heartbeatExecutor 心跳检查线程池 ( 服务续约 )，cacheRefreshExecutor( 服务获取)
然后 initScheduledTasks()开启上面三个线程池，往上面 3 个线程池分别添加相应任务。然后创建了一个 instanceInfoReplicator(Runnable 任务)，然后调用 InstanceInfoReplicator.start 方法，把这个任务放进上面 scheduler 定时任务线程池 ( 服务注册并更新)。

上面说了，initScheduledTasks()方法中调用了 InstanceInfoReplicator.start()方法，InstanceInfoReplicator 的 run()方法代码如下：

public void run() {
    try {discoveryClient.refreshInstanceInfo();

        Long dirtyTimestamp = instanceInfo.isDirtyWithTime();
        if (dirtyTimestamp != null) {discoveryClient.register();
            instanceInfo.unsetIsDirty(dirtyTimestamp);
        }
    } catch (Throwable t) {logger.warn("There was a problem with the instance info replicator", t);
    } finally {Future next = scheduler.schedule(this, replicationIntervalSeconds, TimeUnit.SECONDS);
        scheduledPeriodicRef.set(next);
    }
}

发现 InstanceInfoReplicator 的 run 方法，run 方法中会调用 DiscoveryClient 的 register 方法。DiscoveryClient 的 register 方法代码如下：

/**
 * Register with the eureka service by making the appropriate REST call.
 */
boolean register() throws Throwable {logger.info(PREFIX + "{}: registering service...", appPathIdentifier);
    EurekaHttpResponse<Void> httpResponse;
    try {httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.register(instanceInfo);
    } catch (Exception e) {logger.warn(PREFIX + "{} - registration failed {}", appPathIdentifier, e.getMessage(), e);
        throw e;
    }
    if (logger.isInfoEnabled()) {logger.info(PREFIX + "{} - registration status: {}", appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
    }
    return httpResponse.getStatusCode() == 204;}

最终又经过一系列调用，最终会调用到 AbstractJerseyEurekaHttpClient 的 register 方法，代码如下：

public EurekaHttpResponse<Void> register(InstanceInfo info) {String urlPath = "apps/" + info.getAppName();
    ClientResponse response = null;
    try {Builder resourceBuilder = jerseyClient.resource(serviceUrl).path(urlPath).getRequestBuilder();
        addExtraHeaders(resourceBuilder);
        response = resourceBuilder
                .header("Accept-Encoding", "gzip")
                .type(MediaType.APPLICATION_JSON_TYPE)
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .post(ClientResponse.class, info);
        return anEurekaHttpResponse(response.getStatus()).headers(headersOf(response)).build();} finally {if (logger.isDebugEnabled()) {logger.debug("Jersey HTTP POST {}/{} with instance {}; statusCode={}", serviceUrl, urlPath, info.getId(),
                    response == null ? "N/A" : response.getStatus());
        }
        if (response != null) {response.close();
        }
    }
}

可以看到最终通过 http rest 请求 eureka server 端，把应用自身的 InstanceInfo 实例注册给 server 端，我们再来完整梳理一下服务注册流程：

服务续约和服务注册非常类似，HeartbeatThread 代码如下：

private class HeartbeatThread implements Runnable {public void run() {if (renew()) {
            // 更新最后一次心跳的时间
            lastSuccessfulHeartbeatTimestamp = System.currentTimeMillis();}
    }
}
// 续约的主方法
boolean renew() {
    EurekaHttpResponse<InstanceInfo> httpResponse;
    try {httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.sendHeartBeat(instanceInfo.getAppName(), instanceInfo.getId(), instanceInfo, null);
        logger.debug(PREFIX + "{} - Heartbeat status: {}", appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
        if (httpResponse.getStatusCode() == 404) {REREGISTER_COUNTER.increment();
            logger.info(PREFIX + "{} - Re-registering apps/{}", appPathIdentifier, instanceInfo.getAppName());
            long timestamp = instanceInfo.setIsDirtyWithTime();
            boolean success = register();
            if (success) {instanceInfo.unsetIsDirty(timestamp);
            }
            return success;
        }
        return httpResponse.getStatusCode() == 200;} catch (Throwable e) {logger.error(PREFIX + "{} - was unable to send heartbeat!", appPathIdentifier, e);
        return false;
    }
}

发送心跳，请求 eureka server 端，如果接口返回值为 404，就是说服务不存在，那么重新走注册流程。

如果接口返回值为 404，就是说不存在，从来没有注册过，那么重新走注册流程。

服务续约流程如下图：

在服务 shutdown 的时候，需要及时通知服务端把自己剔除，以避免客户端调用已经下线的服务，shutdown()方法代码如下：

public synchronized void shutdown() {if (isShutdown.compareAndSet(false, true)) {logger.info("Shutting down DiscoveryClient ...");

        if (statusChangeListener != null && applicationInfoManager != null) {applicationInfoManager.unregisterStatusChangeListener(statusChangeListener.getId());
        }
        
        // 关闭各种定时任务
        // 关闭刷新实例信息 / 注册的定时任务
        // 关闭续约 (心跳) 的定时任务
        // 关闭获取注册信息的定时任务
        cancelScheduledTasks();

        // If APPINFO was registered
        if (applicationInfoManager != null
                && clientConfig.shouldRegisterWithEureka()
                && clientConfig.shouldUnregisterOnShutdown()) {
            // 更改实例状态，使实例不再接收流量
            applicationInfoManager.setInstanceStatus(InstanceStatus.DOWN);
            // 向 EurekaServer 端发送下线请求
            unregister();}

        if (eurekaTransport != null) {eurekaTransport.shutdown();
        }

        heartbeatStalenessMonitor.shutdown();
        registryStalenessMonitor.shutdown();

        logger.info("Completed shut down of DiscoveryClient");
    }
}

private void cancelScheduledTasks() {if (instanceInfoReplicator != null) {instanceInfoReplicator.stop();
    }
    if (heartbeatExecutor != null) {heartbeatExecutor.shutdownNow();
    }
    if (cacheRefreshExecutor != null) {cacheRefreshExecutor.shutdownNow();
    }
    if (scheduler != null) {scheduler.shutdownNow();
    }
}
    
void unregister() {
    // It can be null if shouldRegisterWithEureka == false
    if(eurekaTransport != null && eurekaTransport.registrationClient != null) {
        try {logger.info("Unregistering ...");
            EurekaHttpResponse<Void> httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.cancel(instanceInfo.getAppName(), instanceInfo.getId());
            logger.info(PREFIX + "{} - deregister  status: {}", appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
        } catch (Exception e) {logger.error(PREFIX + "{} - de-registration failed{}", appPathIdentifier, e.getMessage(), e);
        }
    }
}

先关闭各种定时任务，然后向 eureka server 发送服务下线通知。服务下线流程如下图：

https://github.com/Netflix/eu…
http://yeming.me/2016/12/01/e…
http://blog.didispace.com/spr…
https://www.jianshu.com/p/71a…

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