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Nacos客戶端服務注冊源碼分析

開篇構(gòu)想

在此之前，已經(jīng)寫了十多篇Nacos的文章，感覺Nacos還值得更深入的學習一下。于是萌生了寫一個Nacos源碼系列專欄的文章。

在敘州等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務理念，為客戶提供成都網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站建設 網(wǎng)站設計制作按需求定制制作,公司網(wǎng)站建設,企業(yè)網(wǎng)站建設,成都品牌網(wǎng)站建設,全網(wǎng)營銷推廣,外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設,敘州網(wǎng)站建設費用合理。

寫作的目標呢，有兩個：第一，能夠系統(tǒng)的學習Nacos知識;第二，能夠基于Nacos學到涉及到的知識點或面;

展現(xiàn)形式呢，也有兩個：第一，單篇足夠簡單且又有價值;第二，發(fā)現(xiàn)代碼中的新穎之處;

源碼版本信息

目前在生產(chǎn)實踐中建議大家采用1.4.2版本，但作為技術研究，本系列文章會基于2.0.2版本來僅僅講解。這是兩個跨度比較大的版本，建議大家配合源碼進行學習。

關于源碼拉取，環(huán)境搭建部分就不再贅述。下面就開始本篇文章，講解Nacos服務注冊的客戶端部分。

服務注冊信息

講到服務注冊，我們先要了解一下Nacos都會將什么信息傳遞給服務器。直接從Nacos Client項目的NamingTest看起：

 
 
 
    
  
  
  
  1. Properties properties = new Properties(); 
    2. 
  
  
  
  2. properties.put(PropertyKeyConst.SERVER_ADDR, "127.0.0.1:8848"); 
    3. 
  
  
  
  3. properties.put(PropertyKeyConst.USERNAME, "nacos"); 
    4. 
  
  
  
  4. properties.put(PropertyKeyConst.PASSWORD, "nacos"); 
    5. 
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  6. Instance instance = new Instance(); 
    7. 
  
  
  
  7. instance.setIp("1.1.1.1"); 
    8. 
  
  
  
  8. instance.setPort(800); 
    9. 
  
  
  
  9. instance.setWeight(2); 
    10. 
  
  
  
  10. Map map = new HashMap(); 
    11. 
  
  
  
  11. map.put("netType", "external"); 
    12. 
  
  
  
  12. map.put("version", "2.0"); 
    13. 
  
  
  
  13. instance.setMetadata(map); 
    14. 
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  15. NamingService namingService = NacosFactory.createNamingService(properties); 
    16. 
  
  
  
  16. namingService.registerInstance("nacos.test.1", instance); 
    17.

這是服務注冊的核心所有代碼。僅從此處的代碼分析，可以看出，Nacos注冊服務實例時，包含了兩大類信息：Nacos Server連接信息和實例信息。

Nacos Server連接信息

Nacos Server連接信息，存儲在Properties當中，包含以下信息：

  • Server地址：Nacos服務器地址，屬性的key為serverAddr;
  • 用戶名：連接Nacos服務的用戶名，屬性key為username，默認值為nacos;
  • 密碼：連接Nacos服務的密碼，屬性key為password，默認值為nacos;

實例信息

注冊實例信息用Instance對象承載，注冊的實例信息又分兩部分：實例基礎信息和元數(shù)據(jù)。

實例基礎信息包括：

  • instanceId：實例的唯一ID;
  • ip：實例IP，提供給消費者進行通信的地址;
  • port：端口，提供給消費者訪問的端口;
  • weight：權(quán)重，當前實例的權(quán)限，浮點類型(默認1.0D);
  • healthy：健康狀況，默認true;
  • enabled：實例是否準備好接收請求，默認true;
  • ephemeral：實例是否為瞬時的，默認為true;
  • clusterName：實例所屬的集群名稱;
  • serviceName：實例的服務信息;

Instance類包含了實例的基礎信息之外，還包含了用于存儲元數(shù)據(jù)的metadata(描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))，類型為HashMap。

從Demo中放了兩個數(shù)據(jù)：

netType：顧名思義，網(wǎng)絡類型，這里的值為external，也就是外網(wǎng)的意思;

version：版本，Nacos的版本，這里是2.0這個大版本。

除了Demo中這些“自定義”的信息，在Instance類中還定義了一些默認信息，這些信息通過get方法提供：

 
 
 
    
  
  
  
  1. public long getInstanceHeartBeatInterval() { 
    2. 
  
  
  
  2.     return getMetaDataByKeyWithDefault(PreservedMetadataKeys.HEART_BEAT_INTERVAL, 
    3. 
  
  
  
  3.             Constants.DEFAULT_HEART_BEAT_INTERVAL); 
    4. 
  
  
  
  4. } 
    5. 
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  6. public long getInstanceHeartBeatTimeOut() { 
    7. 
  
  
  
  7.     return getMetaDataByKeyWithDefault(PreservedMetadataKeys.HEART_BEAT_TIMEOUT, 
    8. 
  
  
  
  8.             Constants.DEFAULT_HEART_BEAT_TIMEOUT); 
    9. 
  
  
  
  9. } 
    10. 
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  11. public long getIpDeleteTimeout() { 
    12. 
  
  
  
  12.     return getMetaDataByKeyWithDefault(PreservedMetadataKeys.IP_DELETE_TIMEOUT, 
    13. 
  
  
  
  13.             Constants.DEFAULT_IP_DELETE_TIMEOUT); 
    14. 
  
  
  
  14. } 
    15. 
  
  
  
  15.  
    16. 
  
  
  
  16. public String getInstanceIdGenerator() { 
    17. 
  
  
  
  17.     return getMetaDataByKeyWithDefault(PreservedMetadataKeys.INSTANCE_ID_GENERATOR, 
    18. 
  
  
  
  18.             Constants.DEFAULT_INSTANCE_ID_GENERATOR); 
    19. 
  
  
  
  19. } 
    20.

上面的get方法在需要元數(shù)據(jù)默認值時會被用到：

  • preserved.heart.beat.interval：心跳間隙的key，默認為5s，也就是默認5秒進行一次心跳;
  • preserved.heart.beat.timeout：心跳超時的key，默認為15s，也就是默認15秒收不到心跳，實例將會標記為不健康;
  • preserved.ip.delete.timeout：實例IP被刪除的key，默認為30s，也就是30秒收不到心跳，實例將會被移除;
  • preserved.instance.id.generator：實例ID生成器key，默認為simple;

這些都是Nacos默認提供的值，也就是當前實例注冊時會告訴Nacos Server說：我的心跳間隙、心跳超時等對應的值是多少，你按照這個值來判斷我這個實例是否健康。當然，如果你想讓心跳“加速”，出現(xiàn)故障快速被移除，那可以跳短心跳間隙和超時時間。但這也意味著給Nacos服務帶來一定的壓力。

有了這些信息，我們基本是已經(jīng)知道注冊實例時需要傳遞什么參數(shù)，需要配置什么參數(shù)了。

NamingService接口

NamingService接口是Nacos命名服務對外提供的一個統(tǒng)一接口，看對應的源碼就可以發(fā)現(xiàn)，它提供了大量實例相關的接口方法，比如：

  • 服務實例注冊;
  • 服務實例注銷;
  • 獲取服務實例列表;
  • 獲取服務單個實例;
  • 訂閱服務事件;
  • 取消訂閱服務事件;
  • 獲取所有(或指定)服務名稱;
  • 獲取所有訂閱的服務;
  • 獲取Nacos服務的狀態(tài);
  • 主動關閉服務;

其中部分功能提供了大量的重載方法，應用于不同場景和不同類型實例或服務的篩選。這個就不逐一說明，按照需要或注釋進行使用即可。

NamingService的實例化是通過NamingFactory類和上面提到的Nacos服務信息：

 
 
 
    
  
  
  
  1. public static NamingService createNamingService(Properties properties) throws NacosException { 
    2. 
  
  
  
  2.     try { 
    3. 
  
  
  
  3.         Class driverImplClass = Class.forName("com.alibaba.nacos.client.naming.NacosNamingService"); 
    4. 
  
  
  
  4.         Constructor constructor = driverImplClass.getConstructor(Properties.class); 
    5. 
  
  
  
  5.         return (NamingService) constructor.newInstance(properties); 
    6. 
  
  
  
  6.     } catch (Throwable e) { 
    7. 
  
  
  
  7.         throw new NacosException(NacosException.CLIENT_INVALID_PARAM, e); 
    8. 
  
  
  
  8.     } 
    9. 
  
  
  
  9. } 
    10.

很明顯，這里采用了反射的機制來實例化NamingService，接口的具體實現(xiàn)類為NacosNamingService類。

NacosNamingService的實現(xiàn)

在示例代碼中使用了NamingService#registerInstance方法來進行服務實例的注冊，該方法接收兩個參數(shù)，服務名稱和實例對象。

 
 
 
    
  
  
  
  1. @Override 
    2. 
  
  
  
  2. public void registerInstance(String serviceName, Instance instance) throws NacosException { 
    3. 
  
  
  
  3.     registerInstance(serviceName, Constants.DEFAULT_GROUP, instance); 
    4. 
  
  
  
  4. } 
    5.

這個方法的最大作用是設置了當前實例的分組信息。我們知道，在Nacos中，通過Namespace、group、Service、Cluster等一層層的將實例進行環(huán)境的隔離。在這里設置了默認的分組為“DEFAULT_GROUP”。

緊接著調(diào)用的registerInstance方法如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. @Override 
    2. 
  
  
  
  2. public void registerInstance(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException { 
    3. 
  
  
  
  3.     NamingUtils.checkInstanceIsLegal(instance); 
    4. 
  
  
  
  4.     clientProxy.registerService(serviceName, groupName, instance); 
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

這個方法實現(xiàn)了兩個功能：第一，檢查心跳時間設置的對不對，配置的超時時間總不能比心跳間隔還短吧。第二，通過NamingClientProxy這個代理來執(zhí)行服務注冊操作。

反觀NacosNamingService構(gòu)造方法，會發(fā)現(xiàn)NamingClientProxy這個代理接口的具體實現(xiàn)是有NamingClientProxyDelegate來完成的。

NamingClientProxyDelegate中實現(xiàn)

NamingClientProxy調(diào)用registerService實際上調(diào)用的就是NamingClientProxyDelegate的對應方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. @Override 
    2. 
  
  
  
  2. public void registerService(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException { 
    3. 
  
  
  
  3.     getExecuteClientProxy(instance).registerService(serviceName, groupName, instance); 
    4. 
  
  
  
  4. } 
    5.

真正調(diào)用注冊服務的并不是代理實現(xiàn)類，而是根據(jù)當前實例是否為瞬時對象，來選擇對應的客戶端代理來進行請求的：

 
 
 
    
  
  
  
  1. private NamingClientProxy getExecuteClientProxy(Instance instance) { 
    2. 
  
  
  
  2.     return instance.isEphemeral() ? grpcClientProxy : httpClientProxy; 
    3. 
  
  
  
  3. } 
    4.

如果當前實例為瞬時對象，則采用gRPC協(xié)議(NamingGrpcClientProxy)進行請求，否則采用http協(xié)議(NamingHttpClientProxy)進行請求。默認為瞬時對象，也就是說，2.0版本中默認采用了gRPC協(xié)議進行與Nacos服務進行交互。

NamingGrpcClientProxy中實現(xiàn)

關于gRPC協(xié)議這部分我們會單獨進行講解，這里暫時不做拓展。主要看其registerService方法實現(xiàn)：

 
 
 
    
  
  
  
  1. @Override 
    2. 
  
  
  
  2. public void registerService(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException { 
    3. 
  
  
  
  3.     NAMING_LOGGER.info("[REGISTER-SERVICE] {} registering service {} with instance {}", namespaceId, serviceName, 
    4. 
  
  
  
  4.             instance); 
    5. 
  
  
  
  5.     namingGrpcConnectionEventListener.cacheInstanceForRedo(serviceName, groupName, instance); 
    6. 
  
  
  
  6.     InstanceRequest request = new InstanceRequest(namespaceId, serviceName, groupName, 
    7. 
  
  
  
  7.             NamingRemoteConstants.REGISTER_INSTANCE, instance); 
    8. 
  
  
  
  8.     requestToServer(request, Response.class); 
    9. 
  
  
  
  9. } 
    10.

在NamingGrpcClientProxy中做了兩件事，一件事是通過事件監(jiān)聽器緩存了當前注冊的實例信息用于恢復。緩存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為ConcurrentMap

另外一件事就是封裝了參數(shù)，基于gRPC協(xié)議進行服務的調(diào)用和結(jié)果的處理。

流程圖

下面來看一張流程圖，來匯總一下上面講到的整個業(yè)務邏輯： 

小結(jié)

關于Nacos源碼分析的開篇就寫這么多，主要分析了服務注冊需要哪些維度的信息、客戶端提供的核心服務處理類(NamingService)以及注冊通信協(xié)議的選擇。其中的一些內(nèi)容還可以細化，比如gRPC協(xié)議的實現(xiàn)等，我們后續(xù)文章繼續(xù)進行呈現(xiàn)。


名稱欄目：Nacos客戶端服務注冊源碼分析
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