【圖文】Spring Cloud OpenFeign 源碼解析

時間  2020-02-18
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0. 入門demo

  • 此代碼是 OpenFeign 的示例代碼，獲取一個Github 倉庫的全部貢獻者，建立一個issue。 建議由此開始 DEBUG 調試閱讀源碼
interface GitHub {
  @RequestLine("GET /repos/{owner}/{repo}/contributors")
  List<Contributor> contributors(@Param("owner") String owner, @Param("repo") String repo);

  @RequestLine("POST /repos/{owner}/{repo}/issues")
  void createIssue(Issue issue, @Param("owner") String owner, @Param("repo") String repo);

}

public static class Contributor {
  String login;
  int contributions;
}

public static class Issue {
  String title;
  String body;
  List<String> assignees;
  int milestone;
  List<String> labels;
}

public class MyApp {
  public static void main(String... args) {
    GitHub github = Feign.builder()
                         .decoder(new GsonDecoder())
                         .target(GitHub.class, "https://api.github.com");
  
    // Fetch and print a list of the contributors to this library.
    List<Contributor> contributors = github.contributors("OpenFeign", "feign");
    for (Contributor contributor : contributors) {
      System.out.println(contributor.login + " (" + contributor.contributions + ")");
    }
  }
}
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Feign.build 注入依賴配置項

public Feign build() {
      SynchronousMethodHandler.Factory synchronousMethodHandlerFactory =
          new SynchronousMethodHandler.Factory(client, retryer, requestInterceptors, logger,
              logLevel, decode404, closeAfterDecode, propagationPolicy);
      ParseHandlersByName handlersByName =
          new ParseHandlersByName(contract, options, encoder, decoder, queryMapEncoder,
              errorDecoder, synchronousMethodHandlerFactory);
      return new ReflectiveFeign(handlersByName, invocationHandlerFactory, queryMapEncoder);
    }
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調用JDK動態代理生成接口代理類

動態代理生成接口對象

public class ReflectiveFeign extends Feign {
	@Override
	public <T> T newInstance(Target<T> target) {
		//使用Contract解析接口類上的方法和註解，轉換單獨MethodHandler處理
		Map<String, MethodHandler> nameToHandler = targetToHandlersByName.apply(target);
		// 使用DK動態代理爲接口生成代理對象，實際業務邏輯交給 InvocationHandler 處理，其實就是調用 MethodHandler 
		InvocationHandler handler = factory.create(target, methodToHandler);
		T proxy = (T) Proxy.newProxyInstance(target.type().getClassLoader(), new Class<?>[]{target.type()}, handler);
		return proxy;
	}
}
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解析接口方法註解信息

  • 如何解析上文 Demo 中 Github.contributors 方法的註解信息呢。 Feign中提供一個Contract 解析協議，有以下實現。

默認支持解析邏輯

class Default extends Contract.BaseContract {
	protected void processAnnotationOnMethod() {
		Class<? extends Annotation> annotationType = methodAnnotation.annotationType();
		if (annotationType == RequestLine.class) {
			//@RequestLine 註解處理邏輯
		} else if (annotationType == Body.class) {
			//@Body 註解處理邏輯
		} else if (annotationType == Headers.class) {
			//@Headers 註解處理邏輯
		}
	}
	protected boolean processAnnotationsOnParameter() {
		boolean isHttpAnnotation = false;
		for (Annotation annotation : annotations) {
			Class<? extends Annotation> annotationType = annotation.annotationType();
			if (annotationType == Param.class) {
				Param paramAnnotation = (Param) annotation;
				//@Param 註解處理邏輯
			} else if (annotationType == QueryMap.class) {
				//@QueryMap 註解處理邏輯
			} else if (annotationType == HeaderMap.class) {
				//@HeaderMap 註解處理邏輯
			}
		}
		return isHttpAnnotation;
	}
}
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原生的經常使用註解

Annotation Interface Target
@RequestLine Method
@Param Parameter
@Headers Method, Type
@QueryMap Parameter
@HeaderMap Parameter
@Body Method

Spring MVC 擴展註解

  • SpringMvcContract 爲 spring-cloud-open-feign 的擴展支持SpringMVC註解，現 feign 版本也已支持
public class SpringMvcContract {
	
	// 處理類上的 @RequestMapping
	@Override
	protected void processAnnotationOnClass(MethodMetadata data, Class<?> clz) {
		if (clz.getInterfaces().length == 0) {
			RequestMapping classAnnotation = findMergedAnnotation(clz,
					RequestMapping.class);
		}
	}
	
	// 處理 @RequestMapping 註解，固然也支持衍生註解 @GetMapping @PostMapping 等處理
	@Override
	protected void processAnnotationOnMethod() {
		if (!RequestMapping.class.isInstance(methodAnnotation) && !methodAnnotation
				.annotationType().isAnnotationPresent(RequestMapping.class)) {
			return;
		}
		RequestMapping methodMapping = findMergedAnnotation(method, RequestMapping.class);
		// 獲取請求方法
		RequestMethod[] methods = methodMapping.method();
		// produce處理
		parseProduces(data, method, methodMapping);
		// consumes處理
		parseConsumes(data, method, methodMapping);
		// headers頭處理
		parseHeaders(data, method, methodMapping);

		data.indexToExpander(new LinkedHashMap<Integer, Param.Expander>());
	}

	// 處理 請求參數 SpringMVC 原生註解
	@Override
	protected boolean processAnnotationsOnParameter() {
		Param.Expander expander = this.convertingExpanderFactory
				.getExpander(typeDescriptor);
		if (expander != null) {
			data.indexToExpander().put(paramIndex, expander);
		}
		return isHttpAnnotation;
	}
}
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MethodHandler 請求處理邏輯

MethodHandler 路由

如上圖， 根據不一樣的請求方法路由到不一樣的 MethodHandler 實現java

final class SynchronousMethodHandler implements MethodHandler {
	@Override
	public Object invoke(Object[] argv) throws Throwable {
		// 獲取請求模板
		RequestTemplate template = buildTemplateFromArgs.create(argv);
		// 參數處理
		Options options = findOptions(argv);
		// 默認的重試器
		Retryer retryer = this.retryer.clone();
		while (true) {
			try {
				// 執行請求攔截器
				Request request = targetRequest(template);
				// 輸出請求報文
				if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
					logger.logRequest(metadata.configKey(), logLevel, request);
				}
				Response response = client.execute(request, options);
				// 根據返回的狀態碼 ，作 Decode 處理
				...
				return response;
			} catch (RetryableException e) {
				// 執行重試的相關邏輯
			}
		}
	}
}
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根據不一樣參數構建請求模板

  • 表單提交 、仍是直接body 提交

執行請求攔截器生成最終Request

// 獲取所有的請求攔截器，一個個執行
  Request targetRequest(RequestTemplate template) {
    for (RequestInterceptor interceptor : requestInterceptors) {
      interceptor.apply(template);
    }
    return target.apply(template);
  }
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請求日誌處理

  • 日誌輸出級別，配置
public enum Level {
	/** * 不輸出 */
	NONE,
	/** * 只記錄輸出Http 方法、URL、狀態碼、執行時間 */
	BASIC,
	/** * 輸出請求頭 和 Http 方法、URL、狀態碼、執行時間 */
	HEADERS,
	/** * 輸出請求頭、報文體 和 Http 方法、URL、狀態碼、執行時間 */
	FULL
}
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Client 執行最終的Requst 請求

默認default 處理

  • 經過JDK 的 java.net包 實現，沒請求都會建立鏈接實現。能夠配置成 HttpClient 或者 OKHttp 的高性能實現
class Default implements Client {

	private final SSLSocketFactory sslContextFactory;
	private final HostnameVerifier hostnameVerifier;
	
	@Override
	public Response execute(Request request, Request.Options options) throws IOException {
		HttpURLConnection connection = convertAndSend(request, options);
		return convertResponse(connection, request);
	}
」
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Spring Cloud 的負載均衡處理

// Spring Cloud 的Client 實現
public class FeignBlockingLoadBalancerClient {
	@Override
	public Response execute(Request request, Request.Options options) throws IOException {
		// 例如請求： http://pig-auth-server/token/info
		final URI originalUri = URI.create(request.url());
		// 截取到serviceId: pig-auth-server
		String serviceId = originalUri.getHost();
		// 調用 loadBalancer API 獲取到能夠的服務實例
		ServiceInstance instance = loadBalancerClient.choose(serviceId);
		// 構建真實的請求URL http://172.17.0.110:8763/token/info
		String reconstructedUrl = loadBalancerClient.reconstructURI(instance, originalUri)
				.toString();
		// 建立請求 並執行
		Request newRequest = Request.create(request.httpMethod(), reconstructedUrl,
				request.headers(), request.requestBody());
		return delegate.execute(newRequest, options);
	}
}
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返回報文Decoder 處理

  • 默認處理
class Default implements Encoder {

    @Override
    public void encode(Object object, Type bodyType, RequestTemplate template) {
      if (bodyType == String.class) {
        template.body(object.toString());
      } else if (bodyType == byte[].class) {
        template.body((byte[]) object, null);
      } else if (object != null) {
        throw new EncodeException(
            format("%s is not a type supported by this encoder.", object.getClass()));
      }
    }
  }

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  • 如果返回報文報錯處理
public static class Default implements ErrorDecoder {

    private final RetryAfterDecoder retryAfterDecoder = new RetryAfterDecoder();

    @Override
    public Exception decode(String methodKey, Response response) {
      FeignException exception = errorStatus(methodKey, response);
      Date retryAfter = retryAfterDecoder.apply(firstOrNull(response.headers(), RETRY_AFTER));
      if (retryAfter != null) {
        return new RetryableException(
            response.status(),
            exception.getMessage(),
            response.request().httpMethod(),
            exception,
            retryAfter,
            response.request());
      }
      return exception;
    }

    private <T> T firstOrNull(Map<String, Collection<T>> map, String key) {
      if (map.containsKey(key) && !map.get(key).isEmpty()) {
        return map.get(key).iterator().next();
      }
      return null;
    }
  }
}
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注入 自定義的 ErrorDecoder 比較經常使用。git

以上內容爲 OpenFeign 的請求處理流程，下面爲擴展內容 spring-cloud-open-feign 是如何初始化及其運行的呢?github

【擴展】 Spring Cloud OpenFeign

EnableFeignClients 解析

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(FeignClientsRegistrar.class)
public @interface EnableFeignClients {
    
}
複製代碼
  • 當咱們在 Main 方法，加上 @EnableFeignClients 註解，則開啓了 spring-cloud-open-feign的相關功能。
  • Import(FeignClientsRegistrar.class) 導入FeignClientsRegistrar,掃描 @FeignClient 注入到容器

FeignClientsRegistrar

class FeignClientsRegistrar {
	@Override
	public void registerBeanDefinitions() {
		registerFeignClients(metadata, registry);
	}
	
	public void registerFeignClients() {
		
		// 掃描配置註解中配置範圍內的 @FeignClient
		for (String basePackage : basePackages) {
			// 注入IOC 容器
			registerClientConfiguration(registry, name,
							attributes.get("configuration"));
		}
	}
	
	//feignclient <--> bean 構造
	private void registerFeignClient() {
		String className = annotationMetadata.getClassName();
		BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder
				.genericBeanDefinition(FeignClientFactoryBean.class);
		validate(attributes);
		definition.addPropertyValue("url", getUrl(attributes));
		definition.addPropertyValue("path", getPath(attributes));
		String name = getName(attributes);
		definition.addPropertyValue("name", name);
		String contextId = getContextId(attributes);
		definition.addPropertyValue("contextId", contextId);
		definition.addPropertyValue("type", className);
		definition.addPropertyValue("decode404", attributes.get("decode404"));
		definition.addPropertyValue("fallback", attributes.get("fallback"));
		definition.addPropertyValue("fallbackFactory", attributes.get("fallbackFactory"));
		definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE);
		...

		BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, className,
				new String[] { alias });
		BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry);
	}
}

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默認狀況

public class FeignAutoConfiguration {
    // 未引入 feign-hystrix 模塊，則仍是注入 DefaultTargeter
    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    @ConditionalOnMissingClass("feign.hystrix.HystrixFeign")
    protected static class DefaultFeignTargeterConfiguration {
    
    	@Bean
    	@ConditionalOnMissingBean
    	public Targeter feignTargeter() {
    		return new DefaultTargeter();
    	}
    }
}
複製代碼

未引入 feign-hystrix 則仍是上文的流程就同最初的流程一致 ， 咱們在調用 feignclient.method 會觸發動態代理,執行 MethodHandler 的邏輯spring

HystrixFeign

  • 首先，引入了 HystrixFeign，是否是意味則邏輯變得更了呢

最初 0. 入門Demo Feign.builder(),就變成了 HystrixFeign.builder()api

public final class HystrixFeign {
	public static Builder builder() {
		return new Builder();
	}
	public static final class Builder extends Feign.Builder {
		
		// 注入 HystrixInvocationHandler 的實現
		Feign build(final FallbackFactory<?> nullableFallbackFactory) {
			super.invocationHandlerFactory(new InvocationHandlerFactory() {
				@Override
				public InvocationHandler create() {
					return new HystrixInvocationHandler(target, dispatch, setterFactory,
							nullableFallbackFactory);
				}
			});
			super.contract(new HystrixDelegatingContract(contract));
			return super.build();
		}
		
	}
}

複製代碼
  • 注入 HystrixInvocationHandler 的實現，使用HystrixCommand 包裝，最終仍是使用methodhandler 去調用最終的接口
final class HystrixInvocationHandler implements InvocationHandler {
	
	@Override
	public Object invoke(final Object proxy, final Method method, final Object[] args) throws Throwable {

		// 使用HystrixCommand 包裝
		HystrixCommand<Object> hystrixCommand =
			new HystrixCommand<Object>(setterMethodMap.get(method)) {
				@Override
				protected Object run() throws Exception {
					try {
						// 調用 methodhandler 處理最終的請求
						return HystrixInvocationHandler
						.this.dispatch.get(method).invoke(args);
					} catch (Exception e) {
						throw e;
					} catch (Throwable t) {
						throw (Error) t;
					}
				}
			};
		return hystrixCommand.execute();
	}
}

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SentinelFeign

  • 先看類註釋 like {@link HystrixFeign.Builder} ，"借鑑" HystrixFeign
/** * {@link Feign.Builder} like {@link HystrixFeign.Builder}. */
public final class SentinelFeign {
}
複製代碼
  • 注入 SentinelInvocationHandler 的實現，使用Sentinel包裝，最終仍是使用methodhandler 去調用最終的接口
public class SentinelInvocationHandler implements InvocationHandler {
	@Override
	public Object invoke(final Object proxy, final Method method, final Object[] args) throws Throwable {
		// 使用sentinel 包裝請求
		try {
			ContextUtil.enter(resourceName);
			entry = SphU.entry(resourceName, EntryType.OUT, 1, args);
			result = methodHandler.invoke(args);
		}
		catch (Throwable ex) {
			// fallback 邏輯
		}
		finally {
			ContextUtil.exit();
		}
		return result;
	}
}
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總結時序圖

後續計劃

歡迎關注我，後邊更新 Ribbon、Hystrix、Sentinel、Nacos 等組件源碼圖文解析。架構

另注: 以上圖片素材 (omnigraffle & 億圖) 能夠在公衆號 JAVA架構日記 獲取app

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