Nacos17# NacosSync双向复制源码分析
引言
通过开源同步工具NacosSync的分析，对我们实现自定义的同步工具提供参考。文本就同步任务分发与Nacos集群之间、从zk到Nacos的同步源码做个分析。
任务和配置入库
集群配置入库 同步任务入库
同步任务分发
每三秒调度一次任务列表 新增任务发布同步任务事件SyncTaskEvent并由listenerSyncTaskEvent处理 删除任务发布删除任务事件DeleteTaskEvent并由listenerDeleteTaskEvent处理 任务的发布和订阅使用Guava的EventBus
Nacos集群之间同步逻辑
两个Nacos集群之间进行同步，同步任务在Service维度（AppId）建立 对源集群注册监听获取注册节点列表，通过剔除无效节点后，将新的节点注册到目标集群
从zk集群同步到Nacos集群
NacosSync从zk集群同步到Nacos只支持dubbo路径 第一次先同步所有节点过去，再监听源集群路径变化，同步到目标集群
入库部分比较简单，只列出入口和处理类。
集群配置入库
请求入口：ClusterApi#clusterAdd
入库处理：ClusterAddProcessor#process
clusterAccessService.insert(clusterDO);
同步任务入库
请求入口：TaskApi#taskAdd
入库处理：TaskAccessService#addTask
taskAccessService.addTask(taskDO);
同步任务入库了，紧着需要任务进行分发。代码翻到QuerySyncTaskTimer实现了springboot的CommandLineRunner接口。
定时任务调度
public void run(String... args) {
scheduledExecutorService.scheduleWithFixedDelay(new CheckRunningStatusThread(), 0, 3000,
TimeUnit.MILLISECONDS);
}
备注： 定时任务每3秒钟调度一次。
调度任务执行
private class CheckRunningStatusThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
Long start = System.currentTimeMillis();
try {
// 注解@1
Iterable<TaskDO> taskDOS = taskAccessService.findAll();
taskDOS.forEach(taskDO -> {
// 注解@2
if ((null != skyWalkerCacheServices.getFinishedTask(taskDO))) {
return;
}
// 注解@3
if (TaskStatusEnum.SYNC.getCode().equals(taskDO.getTaskStatus())) {
eventBus.post(new SyncTaskEvent(taskDO));
log.info("从数据库中查询到一个同步任务，发出一个同步事件:" + taskDO);
}
// 注解@4
if (TaskStatusEnum.DELETE.getCode().equals(taskDO.getTaskStatus())) {
eventBus.post(new DeleteTaskEvent(taskDO));
log.info("从数据库中查询到一个删除任务，发出一个同步事件:" + taskDO);
}
});
} catch (Exception e) {
log.warn("CheckRunningStatusThread Exception", e);
}
// 注解@5
metricsManager.record(MetricsStatisticsType.DISPATCHER_TASK, System.currentTimeMillis() - start);
}
}
注解@1 查询所有同步任务
注解@2 过滤已完成的任务
注解@3 发布一个同步任务事件SyncTaskEvent
注解@4 发布一个删除任务事件DeleteTaskEvent
注解@5 通过metric统计本次调度任务执行的耗时情况
小结： 当有新增任务或者删除任务时通过Guava的EventBus发布一个同步事件或删除事件，该检测3秒执行一次。
代码EventListener#listenerSyncTaskEvent订阅了同步事件SyncTaskEvent。
@Subscribe
public void listenerSyncTaskEvent(SyncTaskEvent syncTaskEvent) {
try {
long start = System.currentTimeMillis();
// 注解@6
if (syncManagerService.sync(syncTaskEvent.getTaskDO())) {
// 注解@7
skyWalkerCacheServices.addFinishedTask(syncTaskEvent.getTaskDO());
// 注解@8
metricsManager.record(MetricsStatisticsType.SYNC_TASK_RT, System.currentTimeMillis() - start);
} else {
log.warn("listenerSyncTaskEvent sync failure");
}
} catch (Exception e) {
log.warn("listenerSyncTaskEvent process error", e);
}
}
注解@6 执行同步任务
注解@7 标记该同步任务完成
注解@8 记录任务执行时间
代码EventListener#listenerDeleteTaskEvent订阅了删除任务事件DeleteTaskEvent。
@Subscribe
public void listenerDeleteTaskEvent(DeleteTaskEvent deleteTaskEvent) {
try {
long start = System.currentTimeMillis();
if (syncManagerService.delete(deleteTaskEvent.getTaskDO())) {
skyWalkerCacheServices.addFinishedTask(deleteTaskEvent.getTaskDO());
metricsManager.record(MetricsStatisticsType.DELETE_TASK_RT, System.currentTimeMillis() - start);
} else {
log.warn("listenerDeleteTaskEvent delete failure");
}
} catch (Exception e) {
log.warn("listenerDeleteTaskEvent process error", e);
}
}
小结： listenerSyncTaskEvent和listenerDeleteTaskEvent代码结构一致，执行任务逻辑，执行完缓存已完成任务，最后记录耗时情况。
先看下Nacos集群之间的同步，代码在NacosSyncToNacosServiceImpl#sync部分。
执行同步逻辑
@Override
public boolean sync(TaskDO taskDO) {
String taskId = taskDO.getTaskId();
try {
// 注解@7
NamingService sourceNamingService =
nacosServerHolder.get(taskDO.getSourceClusterId(), taskDO.getNameSpace());
// 注解@8
NamingService destNamingService = nacosServerHolder.get(taskDO.getDestClusterId(), taskDO.getNameSpace());
this.listenerMap.putIfAbsent(taskId, event -> {
if (event instanceof NamingEvent) {
try {
// 注解@9
List<Instance> sourceInstances = sourceNamingService.getAllInstances(taskDO.getServiceName(),
getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()), new ArrayList<>(), true);
// 注解@10
this.removeInvalidInstance(taskDO, destNamingService, sourceInstances);
// 注解@11
if (sourceInstances.isEmpty()) {
sourceInstanceSnapshot.remove(taskId);
return;
}
// 注解@12
this.syncNewInstance(taskDO, destNamingService, sourceInstances);
} catch (Exception e) {
log.error("event process fail, taskId:{}", taskId, e);
metricsManager.recordError(MetricsStatisticsType.SYNC_ERROR);
}
}
});
sourceNamingService.subscribe(taskDO.getServiceName(), getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()),
listenerMap.get(taskId));
} catch (Exception e) {
log.error("sync task from nacos to nacos was failed, taskId:{}", taskId, e);
metricsManager.recordError(MetricsStatisticsType.SYNC_ERROR);
return false;
}
return true;
}
注解@7 创建源集群的NameService
注解@8 创建目标集群的NameService
注解@9 获取服务注册的实例
注解@10 先删除已失效的节点
private void removeInvalidInstance(TaskDO taskDO, NamingService destNamingService,
List<Instance> sourceInstances) throws NacosException {
String taskId = taskDO.getTaskId();
if (this.sourceInstanceSnapshot.containsKey(taskId)) {
// 注解@10.1
Set<String> oldInstanceKeys = this.sourceInstanceSnapshot.get(taskId);
List<String> newInstanceKeys = sourceInstances.stream().map(this::composeInstanceKey)
.collect(Collectors.toList());
// 注解@10.2
Collection<String> instanceKeys = Collections.subtract(oldInstanceKeys, newInstanceKeys);
for (String instanceKey : instanceKeys) {
log.info("任务Id:{},移除无效同步实例:{}", taskId, instanceKey);
String[] split = instanceKey.split(":", -1);
// 注解@10.3
destNamingService
.deregisterInstance(taskDO.getServiceName(), getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()), split[0],
Integer.parseInt(split[1]));
}
}
}
注解@10.1 缓存的旧节点信息
注解@10.2 从旧节点中剥离出废弃无效的节点
注解@10.3 将废弃无效节点注销
注解@11 如果同步实例已经为空代表该服务所有实例已经下线,清除本地持有快照
注解@12 同步新节实例到目标集群并更新缓存
private void syncNewInstance(TaskDO taskDO, NamingService destNamingService,
List<Instance> sourceInstances) throws NacosException {
Set<String> latestSyncInstance = new TreeSet<>();
// 再次添加新实例
String taskId = taskDO.getTaskId();
// 注解@12.1
Set<String> instanceKeys = sourceInstanceSnapshot.get(taskId);
// 注解@12.2
for (Instance instance : sourceInstances) {
if (needSync(instance.getMetadata())) {
String instanceKey = composeInstanceKey(instance);
// 注解@12.3
if (CollectionUtils.isEmpty(instanceKeys) || !instanceKeys.contains(instanceKey)) {
destNamingService.registerInstance(taskDO.getServiceName(),
getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()),
buildSyncInstance(instance, taskDO));
}
// 注解@12.4
latestSyncInstance.add(instanceKey);
}
}
if (CollectionUtils.isNotEmpty(latestSyncInstance)) {
log.info("任务Id:{},已同步实例个数:{}", taskId, latestSyncInstance.size());
// 注解@12.5
sourceInstanceSnapshot.put(taskId, latestSyncInstance);
}
}
注解@12.1 缓存的旧节点信息
注解@12.2 遍历新节点信息
注解@12.3 当新节点信息不为空并且旧节点不存在，则注册到目标集群
注解@12.4 收集新节点
注解@12.5 更新缓存节点信息
小结： 在两个Nacos集群之间进行同步，同步任务在Service维度（AppId）建立。通过对源集群注册监听获取注册节点列表，通过剔除无效节点后，将新的节点注册到目标集群的过程。
执行删除任务逻辑
代码翻到NacosSyncToNacosServiceImpl#delete部分
public boolean delete(TaskDO taskDO) {
try {
NamingService sourceNamingService =
nacosServerHolder.get(taskDO.getSourceClusterId(), taskDO.getNameSpace());
NamingService destNamingService = nacosServerHolder.get(taskDO.getDestClusterId(), taskDO.getNameSpace());
// 注解@13
sourceNamingService
.unsubscribe(taskDO.getServiceName(), getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()),
listenerMap.remove(taskDO.getTaskId()));
sourceInstanceSnapshot.remove(taskDO.getTaskId());
// 注解@14
List<Instance> sourceInstances = sourceNamingService
.getAllInstances(taskDO.getServiceName(), getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()),
new ArrayList<>(), false);
for (Instance instance : sourceInstances) {
if (needSync(instance.getMetadata())) {
// 注销操作
destNamingService
.deregisterInstance(taskDO.getServiceName(), getGroupNameOrDefault(taskDO.getGroupName()),
instance.getIp(),
instance.getPort());
}
}
} catch (Exception e) {
log.error("delete task from nacos to nacos was failed, taskId:{}", taskDO.getTaskId(), e);
metricsManager.recordError(MetricsStatisticsType.DELETE_ERROR);
return false;
}
return true;
}
注解@13 移除该任务（service）源集群订阅
注解@14 删除目标集群中同步的实例列表
小结： 删除逻辑比较简单，取消源集群订阅，将目标集群的注册节点移除。
再看从zk集群同步到Nacos集群，代码翻到ZookeeperSyncToNacosServiceImpl#sync()
@Override
public boolean sync(TaskDO taskDO) {
try {
if (treeCacheMap.containsKey(taskDO.getTaskId())) {
return true;
}
// 注解@1
TreeCache treeCache = getTreeCache(taskDO);
// 注解@2
NamingService destNamingService = nacosServerHolder.get(taskDO.getDestClusterId(), null);
// 注解@3
registerAllInstances(taskDO, destNamingService);
// 注解@4
Objects.requireNonNull(treeCache).getListenable().addListener((client, event) -> {
try {
String path = event.getData().getPath();
Map<String, String> queryParam = parseQueryString(path);
if (isMatch(taskDO, queryParam) && needSync(queryParam)) {
processEvent(taskDO, destNamingService, event, path, queryParam);
}
} catch (Exception e) {
// ...
}
});
} catch (Exception e) {
// ...
metricsManager.recordError(MetricsStatisticsType.SYNC_ERROR);
return false;
}
return true;
}
注解@1 监听zk源集群 路径为「/dubbo」
注解@2 目标Nacos集群构建
注解@3 初次执行任务统一注册所有实例
private void registerAllInstances(TaskDO taskDO, NamingService destNamingService) throws Exception {
CuratorFramework zk = zookeeperServerHolder.get(taskDO.getSourceClusterId(), "");
// 注解@3.1
if(!ALL_SERVICE_NAME_PATTERN.equals(taskDO.getServiceName())) {
registerALLInstances0(taskDO, destNamingService, zk, taskDO.getServiceName());
} else {
// 注解@3.2
List<String> serviceList = zk.getChildren().forPath(DUBBO_ROOT_PATH);
for(String serviceName : serviceList) {
registerALLInstances0(taskDO, destNamingService, zk, serviceName);
}
}
}
注解@3.1 同步特定服务注册节点（Dubbo）
注解@3.2 同步全部所有的zk节点到Nacos
注解@4 注册zk监听监听新增和更新的同步
private void processEvent(TaskDO taskDO, NamingService destNamingService, TreeCacheEvent event, String path,
Map<String, String> queryParam) throws NacosException {
if(!com.alibaba.nacossync.util.StringUtils.isDubboProviderPath(path)) {
return;
}
Map<String, String> ipAndPortParam = parseIpAndPortString(path);
Instance instance = buildSyncInstance(queryParam, ipAndPortParam, taskDO);
String serviceName = queryParam.get(INTERFACE_KEY);
switch (event.getType()) {
case NODE_ADDED:
case NODE_UPDATED:
// 注解@4.1
destNamingService.registerInstance(
getServiceNameFromCache(serviceName, queryParam), instance);
break;
case NODE_REMOVED:
// 注解@4.2
destNamingService.deregisterInstance(
getServiceNameFromCache(serviceName, queryParam),
ipAndPortParam.get(INSTANCE_IP_KEY),
Integer.parseInt(ipAndPortParam.get(INSTANCE_PORT_KEY)));
nacosServiceNameMap.remove(serviceName);
break;
default:
break;
}
}
注解@4.1 同步节点新增更新到目标集群
注解@4.2 源集群节点被删除同步注销目标集群
小结： NacosSync从zk集群同步到Nacos只支持dubbo路径，可参考基于二次改造。第一次先同步所有节点过去，再监听源集群路径变化，同步到目标集群。
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