概述
springCloud feign主要对netflix feign进行了增强和包装,本篇从源码角度带你过一遍装配流程,揭开feign底层的神秘面纱。
主要包括feign整合ribbon,hystrix,sleuth,以及生成的代理类最终注入到spring容器的过程。篇幅略长,耐心读完,相信你会有所收获。
Feign架构图
一些核心类及大致流程:
大体步骤:
一、注册FeignClient配置类和FeignClient BeanDefinition
二、实例化Feign上下文对象FeignContext
三、创建 Feign.builder 对象
四、生成负载均衡代理类
五、生成默认代理类
六、注入到spring容器
源码分析
主要围绕上面6个步骤详细分析。
一、注册FeignClient配置类和FeignClient BeanDefinition
从启动类注解开始,来看下@EnableFeignClients
注解:
@EnableFeignClients public class MyApplication { }
这是在启动类开启feign装配的注解,跟进该注解,
@Import(FeignClientsRegistrar.class) public @interface EnableFeignClients {
看看做了什么:
@Import(FeignClientsRegistrar.class) public class FeignClientsRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware, BeanClassLoaderAware { // patterned after Spring Integration IntegrationComponentScanRegistrar // and RibbonClientsConfigurationRegistgrar private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FeignClientsRegistrar.class); private ResourceLoader resourceLoader; private ClassLoader classLoader; public FeignClientsRegistrar() { } @Override public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) { this.resourceLoader = resourceLoader; } @Override public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) { this.classLoader = classLoader; } @Override public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) { //1、先注册默认配置 registerDefaultConfiguration(metadata, registry); //2、注册所有的feignClient beanDefinition registerFeignClients(metadata, registry); } //... }
我们分别来看一下上面registerBeanDefinitions
中的两个方法:
1) 注册默认配置方法:registerDefaultConfiguration
:
private void registerDefaultConfiguration(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) { Map<String, Object> defaultAttrs = metadata .getAnnotationAttributes(EnableFeignClients.class.getName(), true); if (defaultAttrs != null && defaultAttrs.containsKey("defaultConfiguration")) { String name; if (metadata.hasEnclosingClass()) { name = "default." + metadata.getEnclosingClassName(); } else { name = "default." + metadata.getClassName(); } //name 默认以default开头,后续会根据名称选择配置 registerClientConfiguration(registry, name, defaultAttrs.get("defaultConfiguration")); } }
上述方法为读取启动类上面@EnableFeignClients
注解中声明feign相关配置类,默认name为default,一般情况下无需配置。用默认的FeignAutoConfiguration
即可。
上面有个比较重要的方法:注册配置registerClientConfiguration
,启动流程一共有两处读取feign的配置类,这是第一处。
跟进该registerClientConfiguration方法看一下:
private void registerClientConfiguration(BeanDefinitionRegistry registry, Object name, Object configuration) { BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder .genericBeanDefinition(FeignClientSpecification.class); builder.addConstructorArgValue(name); builder.addConstructorArgValue(configuration); registry.registerBeanDefinition( name + "." + FeignClientSpecification.class.getSimpleName(), builder.getBeanDefinition()); }
上面将bean配置类包装成FeignClientSpecification
,注入到容器。该对象非常重要,包含FeignClient需要的重试策略,超时策略,日志等配置,如果某个服务没有设置,则读取默认的配置。
2、扫描FeignClient
该方法主要是扫描类路径,对所有的FeignClient生成对应的BeanDefinition
:
public void registerFeignClients(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) { ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = getScanner(); scanner.setResourceLoader(this.resourceLoader); Set<String> basePackages; Map<String, Object> attrs = metadata .getAnnotationAttributes(EnableFeignClients.class.getName()); AnnotationTypeFilter annotationTypeFilter = new AnnotationTypeFilter( FeignClient.class); final Class<?>[] clients = attrs == null ? null : (Class<?>[]) attrs.get("clients"); if (clients == null || clients.length == 0) { scanner.addIncludeFilter(annotationTypeFilter); basePackages = getBasePackages(metadata); } else { final Set<String> clientClasses = new HashSet<>(); basePackages = new HashSet<>(); for (Class<?> clazz : clients) { basePackages.add(ClassUtils.getPackageName(clazz)); clientClasses.add(clazz.getCanonicalName()); } AbstractClassTestingTypeFilter filter = new AbstractClassTestingTypeFilter() { @Override protected boolean match(ClassMetadata metadata) { String cleaned = metadata.getClassName().replaceAll("\$", "."); return clientClasses.contains(cleaned); } }; scanner.addIncludeFilter( new AllTypeFilter(Arrays.asList(filter, annotationTypeFilter))); } //获取扫描目录下面所有的bean deanDefinition for (String basePackage : basePackages) { Set<BeanDefinition> candidateComponents = scanner .findCandidateComponents(basePackage); for (BeanDefinition candidateComponent : candidateComponents) { if (candidateComponent instanceof AnnotatedBeanDefinition) { // verify annotated class is an interface AnnotatedBeanDefinition beanDefinition = (AnnotatedBeanDefinition) candidateComponent; AnnotationMetadata annotationMetadata = beanDefinition.getMetadata(); Assert.isTrue(annotationMetadata.isInterface(), "@FeignClient can only be specified on an interface"); Map<String, Object> attributes = annotationMetadata .getAnnotationAttributes( FeignClient.class.getCanonicalName()); String name = getClientName(attributes); //这里是第二处 registerClientConfiguration(registry, name, attributes.get("configuration")); //注册feignClient registerFeignClient(registry, annotationMetadata, attributes); } } } }
可以看到上面又调用了registerClientConfiguration
注册配置的方法,这里是第二处调用。这里主要是将扫描的目录下,每个项目的配置类加载的容器当中。
注册到容器中,什么时候会用到呢?具体又如何使用呢?别着急,后面会有介绍。
我们先会回到继续主流程,继续看注册feignClient的方法,跟进registerFeignClient
:
private void registerFeignClient(BeanDefinitionRegistry registry, AnnotationMetadata annotationMetadata, Map<String, Object> attributes) { String className = annotationMetadata.getClassName(); //FeignClientFactoryBean的名称 BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder .genericBeanDefinition(FeignClientFactoryBean.class); validate(attributes); //将annotationMetadata(注解中的参数)通过addPropertyValue方式设置到FeignClientFactoryBean里 definition.addPropertyValue("url", getUrl(attributes)); definition.addPropertyValue("path", getPath(attributes)); String name = getName(attributes); definition.addPropertyValue("name", name); 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); String alias = name + "FeignClient"; AbstractBeanDefinition beanDefinition = definition.getBeanDefinition(); boolean primary = (Boolean)attributes.get("primary"); // has a default, won't be null beanDefinition.setPrimary(primary); String qualifier = getQualifier(attributes); if (StringUtils.hasText(qualifier)) { alias = qualifier; } BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, className, new String[] { alias }); //将bean definition加入到spring容器 BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry); }
划重点,上面出现了一行相当关键代码:
BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(FeignClientFactoryBean.class);
springCloud FeignClient其实是利用了spring的代理工厂来生成代理类,所以这里将所有的feignClient
的描述信息BeanDefinition
设定为FeignClientFactoryBean
类型,该类又继承FactoryBean
,很明显,这是一个代理类。
在spring中,FactoryBean
是一个工厂bean,用作创建代理bean,所以得出结论,feign将所有的feignClient bean包装成FeignClientFactoryBean
。扫描方法到此结束。
代理类什么时候会触发生成呢?
在spring刷新容器时,当实例化我们的业务service时,如果发现注册了FeignClient,spring就会去实例化该FeignClient,同时会进行判断是否是代理bean,如果为代理bean,则调用FeignClientFactoryBean
的T getObject() throws Exception;
方法生成代理bean。
先来隆重介绍一下FeignClientFactoryBean
,后面四步都基于此类。
先看一下代理feignClient代理生成入口:getObject
方法:
@Override public Object getObject() throws Exception { // 二、实例化Feign上下文对象FeignContext FeignContext context = applicationContext.getBean(FeignContext.class); // 三、生成builder对象,用来生成feign Feign.Builder builder = feign(context); // 判断生成的代理对象类型,如果url为空,则走负载均衡,生成有负载均衡功能的代理类 if (!StringUtils.hasText(this.url)) { String url; if (!this.name.startsWith("http")) { url = "http://" + this.name; } else { url = this.name; } url += cleanPath(); // 四、生成负载均衡代理类 return loadBalance(builder, context, new HardCodedTarget<>(this.type, this.name, url)); } //如果指定了url,则生成默认的代理类 if (StringUtils.hasText(this.url) && !this.url.startsWith("http")) { this.url = "http://" + this.url; } String url = this.url + cleanPath(); Client client = getOptional(context, Client.class); if (client != null) { if (client instanceof LoadBalancerFeignClient) { // not lod balancing because we have a url, // but ribbon is on the classpath, so unwrap client = ((LoadBalancerFeignClient)client).getDelegate(); } builder.client(client); } Targeter targeter = get(context, Targeter.class); // 五、生成默认代理类 return targeter.target(this, builder, context, new HardCodedTarget<>( this.type, this.name, url)); }
getObject()
逻辑比较多,每一行都会做一些初始化配置,来逐步分析。
二、实例化Feign上下文对象FeignContext
上述方法中第一行便是实例化FeignContext
:
FeignContext context = applicationContext.getBean(FeignContext.class);
获取FeignContext
对象,如果没有实例化,则主动实例化,如下:
@Configuration @ConditionalOnClass(Feign.class) @EnableConfigurationProperties({FeignClientProperties.class, FeignHttpClientProperties.class}) public class FeignAutoConfiguration { @Autowired(required = false) private List<FeignClientSpecification> configurations = new ArrayList<>(); @Bean public HasFeatures feignFeature() { return HasFeatures.namedFeature("Feign", Feign.class); } @Bean public FeignContext feignContext() { FeignContext context = new FeignContext(); context.setConfigurations(this.configurations); return context; }
可以看到feign的配置类设置到feign的容器当中,而configurations集合中的元素 正是上面我们提到的两处调用registerClientConfiguration
方法添加进去的,前后呼应。
然而,当我们引入了sleuth
之后,获取的feignContext
确是TraceFeignClientAutoConfiguration
中配置的实例sleuthFeignContext
:
可以看到上面创建了一个TraceFeignContext
实例,因为该对象继承FeignContext
,同时又加了@Primary
注解,所以在上面第2步中通过类型获取:applicationContext.getBean(FeignContext.class);
,最终拿到的是TraceFeignContext
。
三、构造FeignBuilder
继续跟进FeignClientFactoryBean.getObject()方法:
Feign.Builder builder = feign(context);
feign()
protected Feign.Builder feign(FeignContext context) { Logger logger = getOptional(context, Logger.class); if (logger == null) { logger = new Slf4jLogger(this.type); } // 1、构造 Feign.Builder Feign.Builder builder = get(context, Feign.Builder.class) // required values .logger(logger) .encoder(get(context, Encoder.class)) .decoder(get(context, Decoder.class)) .contract(get(context, Contract.class)); // 2、设置重试策略,log等组件 //设置log级别 Logger.Level level = getOptional(context, Logger.Level.class); if (level != null) { builder.logLevel(level); } //设置重试策略 Retryer retryer = getOptional(context, Retryer.class); if (retryer != null) { builder.retryer(retryer); } //feign的错误code解析接口 ErrorDecoder errorDecoder = getOptional(context, ErrorDecoder.class); if (errorDecoder != null) { builder.errorDecoder(errorDecoder); } //超时时间设置,连接超时时间:connectTimeout默认10s,请求请求超时时间:readTimeout默认60s Request.Options options = getOptional(context, Request.Options.class); if (options != null) { builder.options(options); } //拦截器设置,可以看出拦截器也是可以针对单独的feignClient设置 Map<String, RequestInterceptor> requestInterceptors = context.getInstances( this.name, RequestInterceptor.class); if (requestInterceptors != null) { builder.requestInterceptors(requestInterceptors.values()); } if (decode404) { builder.decode404(); } return builder; }
上述代码有两处逻辑,分别来看:
1、Feign.Builder builder = get(context, Feign.Builder.class)
,又会有以下三种情况:
1)单独使用Feign,没有引入 sleuth
、hystrix
:
通过加载FeignClientsConfiguration的配置创建Feign
的静态内部类:Feign.Builder
@Bean @Scope("prototype") @ConditionalOnMissingBean public Feign.Builder feignBuilder(Retryer retryer) { return Feign.builder().retryer(retryer); }
2)引入了hystrix
,没有引入sleuth
:
通过加载FeignClientsConfiguration
的配置创建HystrixFeign
的静态内部类:HystrixFeign.Builder
@Configuration @ConditionalOnClass({ HystrixCommand.class, HystrixFeign.class }) protected static class HystrixFeignConfiguration { @Bean @Scope("prototype") @ConditionalOnMissingBean @ConditionalOnProperty(name = "feign.hystrix.enabled", matchIfMissing = false) public Feign.Builder feignHystrixBuilder() { return HystrixFeign.builder(); } }
3)同时引入hystrix
和 sleuth
:
加载TraceFeignClientAutoConfiguration
的配置创建:HystrixFeign.Builder
:
注意:
-
TraceFeignClientAutoConfiguration
的配置类加载一定是在FeignClientsConfiguration
之前(先加载先生效),而FeignClientsConfiguration
加载是通过FeignAutoConfiguration
完成的,所以上图中引入了条件注解:@AutoConfigureBefore({FeignAutoConfiguration.class})
-
创建创建的
builder
对象和第二种情况一下,只是做了一层包装:final class SleuthFeignBuilder { private SleuthFeignBuilder() {} static Feign.Builder builder(Tracer tracer, HttpTraceKeysInjector keysInjector) { return HystrixFeign.builder() //各组件`client,retryer,decoder`进行增强,装饰器模式。 .client(new TraceFeignClient(tracer, keysInjector)) .retryer(new TraceFeignRetryer(tracer)) .decoder(new TraceFeignDecoder(tracer)) .errorDecoder(new TraceFeignErrorDecoder(tracer)); } }
2、设置重试策略,log等组件
Feign.builder在获取之后又分别指定了重试策略,日志级别,错误代码code等,在上一步中调用SleuthFeignBuilder.build()
时已经设置过默认值了,这里为什么要重复设置呢?
我们跟进去get()方法,一探究竟:
protected <T> T get(FeignContext context, Class<T> type) { //根据name,也就是服务名称来生成builder T instance = context.getInstance(this.name, type); if (instance == null) { throw new IllegalStateException("No bean found of type " + type + " for " + this.name); } return instance; } public <T> T getInstance(String name, Class<T> type) { //这里获取AnnotationConfigApplicationContext容器 AnnotationConfigApplicationContext context = getContext(name); if (BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(context, type).length > 0) { return context.getBean(type); } return null; } private Map<String, AnnotationConfigApplicationContext> contexts = new ConcurrentHashMap<>(); protected AnnotationConfigApplicationContext getContext(String name) { if (!this.contexts.containsKey(name)) { synchronized (this.contexts) { if (!this.contexts.containsKey(name)) { //这里创建容器createContext(name) this.contexts.put(name, createContext(name)); } } } return this.contexts.get(name); }
重点来了,上述代码将FeignContext做了缓存,每个服务对应一个FeignContext,服务名作为key。
继续跟进createContext(name)
方法:
protected AnnotationConfigApplicationContext createContext(String name) { //注意:这里的容器并不是spring的容器,而是每次都重新创建一个 AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); //加载每个服务对应的配置类 if (this.configurations.containsKey(name)) { for (Class<?> configuration : this.configurations.get(name) .getConfiguration()) { context.register(configuration); } } //加载启动类@EnableFeignClients注解指定的配置类 for (Map.Entry<String, C> entry : this.configurations.entrySet()) { if (entry.getKey().startsWith("default.")) { for (Class<?> configuration : entry.getValue().getConfiguration()) { context.register(configuration); } } } //注册默认的配置类:FeignClientsConfiguration context.register(PropertyPlaceholderAutoConfiguration.class, this.defaultConfigType); context.getEnvironment().getPropertySources().addFirst(new MapPropertySource( this.propertySourceName, Collections.<String, Object> singletonMap(this.propertyName, name))); if (this.parent != null) { // Uses Environment from parent as well as beans context.setParent(this.parent); } //刷新容器 context.refresh(); return context; }
可以看到上述AnnotationConfigApplicationContext容器并非spring容器,只是利用了spring刷新容器的方法来实例化配置类,以服务名作为key,配置隔离。
重点来了,上面加载配置的顺序为:先加载每个服务的配置类,然后加载启动类注解上的配置类,最后加载默认的配置类。这样做有什么好处?
spring刷新容器的方法也是对所有的bean进行了缓存,如果已经创建,则不再实例化。所以优先选取每个FeignClient的配置类,最后默认的配置类兜底。
所以这也证明了sleuth
的配置一定在feign
的配置类之前加载。
至此,FeignBuilder
构造流程结束。
四、生成负载均衡代理类
再贴一下生成代理类的入口:
//判断url是否为空 if (!StringUtils.hasText(this.url)) { //...... return loadBalance(builder, context, new HardCodedTarget<>(this.type, this.name, url)); } //...... return targeter.target(this, builder, context, new HardCodedTarget<>( this.type, this.name, url));
这里有个重要判断:判断FeignClient声明的url是否为空,来判断具体要生成的代理类。如下:
这么做有什么意义?
1)如果为空,则默认走Ribbon代理,也就是这个入口,会有加载ribbon的处理。@FeignClient("MyFeignClient")
2)如果不为空,指定url,则走默认生成代理类的方式,也就是所谓的硬编码。@FeignClient(value = "MyFeignClient",url = "http://localhost:8081")
这样处理方便开发人员进行测试,无需关注注册中心,直接http调用,是个不错的开发小技巧。
生产环境也可以用上述第二种方式,指定域名的方式。
我们跟进loadBalance
方法:
protected <T> T loadBalance(Feign.Builder builder, FeignContext context, HardCodedTarget<T> target) { //获得FeignClient Client client = getOptional(context, Client.class); if (client != null) { builder.client(client); return targeter.target(this, builder, context, target); } throw new IllegalStateException( "No Feign Client for loadBalancing defined. Did you forget to include spring-cloud-starter-ribbon?"); }
Client client = getOptional(context, Client.class);
这里会从FeignContext
上下文中获取Client
对象,该对象有三种实例,具体是哪个实现呢?
这里又会有三种情况:
1)没有整合ribbon
、sleuth
:
获取默认的Client
:Default
实例。
2)整合了ribbon
,没有整合sleuth
:
获取LoadBalanceFeignClient
实例。
3)整合了ribbon
和 sleuth
:
会获取TraceFeignClient
实例,该实例是对LoadBalanceFeignClient
的一种包装,实现方式通过BeanPostProcessor
实现:FeignBeanPostProcessor
中定义了包装逻辑:
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName)
throws BeansException {
return this.traceFeignObjectWrapper.wrap(bean);
}
通过wrap
方法最终返回TraceFeignClient
实例。
继续回到主流程,先来看下Targeter
接口:
interface Targeter {
<T> T target(FeignClientFactoryBean factory, Feign.Builder feign, FeignContext context,
HardCodedTarget<T> target);
}
该对象定义在FeignClientFactoryBean
静静态代码块中:
private static final Targeter targeter;
static {
Targeter targeterToUse;
//判断类路径是否引入了hystrixFeign
if (ClassUtils.isPresent("feign.hystrix.HystrixFeign",
FeignClientFactoryBean.class.getClassLoader())) {
targeterToUse = new HystrixTargeter();
}
else {
targeterToUse = new DefaultTargeter();
}
targeter = targeterToUse;
}
这里会初始化Targeter
,该类是生成feign代理类的工具类,有两种实现,正是上面的HystrixTargeter
,DefaultTargeter
。
因为我们引入了hystrix
,所以Targeter
实现类为HystrixTargeter
。我们继续跟进targeter.target
方法:
public <T> T target(Target<T> target) {
return build().newInstance(target);
}
上面通过build()
方法获取生成代理类的工具类ReflectiveFeign
,再通过newInstance
正式创建代理类。
继续跟进:
public Feign build() {
SynchronousMethodHandler.Factory synchronousMethodHandlerFactory =
new SynchronousMethodHandler.Factory(client, retryer, requestInterceptors, logger,
logLevel, decode404);
ParseHandlersByName handlersByName =
new ParseHandlersByName(contract, options, encoder, decoder,
errorDecoder, synchronousMethodHandlerFactory);
return new ReflectiveFeign(handlersByName, invocationHandlerFactory);
}
这里会创建Feign的方法工厂synchronousMethodHandlerFactory
,Feign
通过该工厂为每个方法创建一个methodHandler
,每个methodHandler
中包含Feign对应的配置:retryer
、requestInterceptors
等。
继续跟进newInstance
方法:
public <T> T newInstance(Target<T> target) {
//创建所有的 MethodHandler
Map<String, MethodHandler> nameToHandler = targetToHandlersByName.apply(target);
Map<Method, MethodHandler> methodToHandler = new LinkedHashMap<Method, MethodHandler>();
List<DefaultMethodHandler> defaultMethodHandlers = new LinkedList<DefaultMethodHandler>();
for (Method method : target.type().getMethods()) {
if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
continue;
//判断是否启用默认handler
} else if(Util.isDefault(method)) {
DefaultMethodHandler handler = new DefaultMethodHandler(method);
defaultMethodHandlers.add(handler);
methodToHandler.put(method, handler);
} else {
methodToHandler.put(method, nameToHandler.get(Feign.configKey(target.type(), method)));
}
}
//创建InvocationHandler,接收请求,转发到methodHandler
InvocationHandler handler = factory.create(target, methodToHandler);
//生成代理类
T proxy = (T) Proxy.newProxyInstance(target.type().getClassLoader(), new Class<?>[]{target.type()}, handler);
//将默认方法绑定到代理类
for(DefaultMethodHandler defaultMethodHandler : defaultMethodHandlers) {
defaultMethodHandler.bindTo(proxy);
}
return proxy;
}
InvocationHandler
最终创建的实例为HystrixInvocationHandler
,核心方法如下:
HystrixCommand<Object> hystrixCommand = new HystrixCommand<Object>(setter) {
@Override
protected Object run() throws Exception {
try {
return HystrixInvocationHandler.this.dispatch.get(method).invoke(args);
} catch (Exception e) {
throw e;
} catch (Throwable t) {
throw (Error) t;
}
}
@Override
protected Object getFallback() {
//......
}
};
整个流程:Feign调用方发起请求,发送至hystrix的HystrixInvocationHandler,通过服务名称,找到对应方法的methodHandler,methodHandler中封装了loadBalanceClient、retryer、RequestInterceptor等组件,如果引入了sleuth,这几个组件均是sleuth的包装类。然后通过以上组件构造http
请求完成整个过程。
五、生成默认代理类
理解了第四步的逻辑,生成默认代理类就很容易理解了,唯一不同点就是client
的实现类为loadBalanceClient
。
注意:不管是哪种代理类,最终发起请求还是由
Feign.Default
中的execute
方法完成,默认使用HttpUrlConnection
实现。
六、注入spring容器
总结:通过spring refresh()
方法,触发FeignClientFactoryBean.getObject()
方法获得了代理类,然后完成注入spring
容器的过程。该实现方式同Dubbo
的实现方式类似,有兴趣的可以自行研究噢。
转:http://springcloud.cn/view/409