微服务通信之feign的注册、发现过程
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2020-10-05 12:36
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作者 | 泥粑
来源 | urlify.cn/amyIf2
前言
feign 是目前微服务间通信的主流方式，是springCloud中一个非常重要的组件。他涉及到了负载均衡、限流等组件。真正意义上掌握了feign可以说就掌握了微服务。
一、feign的使用
feign 的使用和dubbo的使用本质上非常相似。dubbo的理念是：像调用本地方法一样调用远程方法。那么套在feign上同样适用：像调用本地接口一样调用远程接口。
使用feign只需要2步：定义一个接口并用FeignClient注解说明接口所在服务和路径，服务启动类上添加@EnableFeignClients。如下所示
1.1，定义一个feign接口
@FeignClient(contextId = "order", name = "order", path = "/app")
public interface OrderApiFeignClient {
/**
* 获取订单列表
* @return
*/
@RequestMapping("order/list")
BaseResponse> obtaining(@PathVariable("userId") Long userId);
}
1.2，再启动类上添加注解
@EnableSwagger2
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients("com.xxx.*")
@ComponentScan(value={"com.xxx"})
public class OrderApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OrderApplication .class, args);
}
}
二、feign 接口如何被实例化到spring容器的？
首先按照一般的思路，我们会猜测基于接口生成代理类，然后对接口的调用实际上调的是代理对象，那真的是这样么？我们带着猜想往下看。
2.1 @EnableFeignClients 注解都做了些什么？
可以看到注解本身主要定义了要扫描的feign接口包路径以及配置，但是注解本身又有注解Import ,可以看到他引入了FeignClientsRegistrar到容器。从名字看这个类就应该是在将feign接口注册到容器中，接下来我们具体看一下这个类干了些什么。
/**
* @author Spencer Gibb
* @author Jakub Narloch
* @author Venil Noronha
* @author Gang Li
*/
class FeignClientsRegistrar
implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware, EnvironmentAware {
可以看到FeignClientsRegistrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口，但凡是实现了这个接口的类被注入到容器后，spring容器在启用过程中都会去调用它的void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata var1, BeanDefinitionRegistry var2)方法，可以确定的是FeignClientsRegistrar肯定重写了此方法，我们接下来看一下该方法的实现。
可以看到在这个方法中做了两件事：1）注册feign配置， 2）注册feign接口。我们这里抓一下重点，看一下feign接口是怎么注册的？
public void registerFeignClients(AnnotationMetadata metadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = getScanner();
scanner.setResourceLoader(this.resourceLoader);
Set basePackages;
Map 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) {
// 限定只扫描FeingClient注解
scanner.addIncludeFilter(annotationTypeFilter);
basePackages = getBasePackages(metadata);
}
else {
final Set 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)));
}
for (String basePackage : basePackages) {
Set 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 attributes = annotationMetadata
.getAnnotationAttributes(
FeignClient.class.getCanonicalName());
String name = getClientName(attributes);
registerClientConfiguration(registry, name,
attributes.get("configuration"));
// 这里生成bean并且注册到容器
registerFeignClient(registry, annotationMetadata, attributes);
}
}
}
}
上面这段代码概括起来就是：先找了包路径basePackages , 然后在从这些包路径中查找带有FeignClient注解的接口，最后将注解的信息解析出来作为属性手动构建beanDefine注入到容器中。（这里有一个类ClassPathScanningCandidateComponentProvider，它可以根据filter扫描指定包下面的class对象，十分好用，建议收藏）。包路径的获取以及扫描feign相对简单，这里不做阐述，我们看一下它生成bean的过程，关注上面代码中的registerFeignClient方法。
private void registerFeignClient(BeanDefinitionRegistry registry,
AnnotationMetadata annotationMetadata, Map attributes) {
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);
// 这里省略部分代码
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry);
}
代码中通过BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition（FeignClientFactoryBean.class）生成的BeanDefine（请记住这里设置得FeignClientFactoryBean.type就是feign接口对应得class对象）。那么所有的feign接口最终注册到容器中的都是FeignClientFactoryBean对应的一个实例(注意实际上注册到容器中压根就不是FeignClientFactoryBean对应的实例化对象，具体原因看下文),到此feign接口对应的实例注册过程已经完成。那么回到一开始的问题为什么我们调用接口的方法最终发起了请求？是否有代理类的生成呢？我们接下来看看FeignClientFactoryBean类的特殊之处
2.2 FeignClientFactoryBean 类，feign接口代理生成类
由上文知，每一个feign接口实际上最终都会生成FeignClientFactoryBean ，最终由FeignClientFactoryBean生成具体的bean实例注册到容器中。
/**
* @author Spencer Gibb
* @author Venil Noronha
* @author Eko Kurniawan Khannedy
* @author Gregor Zurowski
*/
class FeignClientFactoryBean
implements FactoryBean可以看到该类实现了FactoryBean接口，这意味着当Spring注册该bean实例到容器中时，实际是调用其getObject方法，那么FeignClientFactoryBean一定是重写了getObject（）方法，接下来我们看一下getObject()干了什么事情：
public Object getObject() throws Exception {
return getTarget();
}
我们继续追踪getTarget()方法：
T getTarget() {
FeignContext context = this.applicationContext.getBean(FeignContext.class);
Feign.Builder builder = feign(context);
// 省略部分代码...
Targeter targeter = get(context, Targeter.class);
return (T) targeter.target(this, builder, context,
new HardCodedTarget<>(this.type, this.name, url));
}
显然最终的bean是通过target.target()方法生成，我们继续往下看：
@Override
public T target(FeignClientFactoryBean factory, Feign.Builder feign,
FeignContext context, Target.HardCodedTarget target) {
return feign.target(target);
}
显然最终的bean是通过feign.target(target)生成。我们继续往下看：
public T target(Target target) {
return build().newInstance(target);
}
显然最终得bean是通过build().newInstance(target)生成。我们继续往下看：
public T newInstance(Target target) {
// 省略部分代码
InvocationHandler handler = factory.create(target, methodToHandler);
T proxy = (T) Proxy.newProxyInstance(target.type().getClassLoader(),
new Class[] {target.type()}, handler);
for (DefaultMethodHandler defaultMethodHandler : defaultMethodHandlers) {
defaultMethodHandler.bindTo(proxy);
}
return proxy;
}
可以看到Proxy.newProxyInstance这个熟悉得身影了，没错他就是基于JDK原生得动态代理生成了FeignClientFactoryBean.type属性对应得class对应得代理类。从前文我们知道FeignClientFactoryBean.type就是feign接口得class对象。所以最终我们调用feign接口得方法实际上调用得是InvocationHandler方法。
三、小结
总结起来，就是常常我们挂在口头的东西就是将feign接口生成代理类，然后调用代理接口方法其实调用的代理类得方法，具体是为什么？不知道大家是否清楚。希望通过本文的阅读能让大家阅读源码的能力得到提升，也不在对feign有一种黑盒子的感觉。可能篇幅看起来较少，其实feign的注册过程牵涉到框架层面的知识还是蛮多的，包括springIoc、BeanDefine、动态代理等等，仔细看明白的话收获应该还是有蛮多的。哈哈，懂得都懂。顺手提一句：读源码一定要对SPI等等特别熟悉，要不然你会无从下手，没有方向，抓不到重点。后续会更新文章讲feign怎么实现负载均衡、熔断等。
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