手撕Nacos源码，今日撕客户端源码
Nacos源码剖析Nacos源码有很多值得我们学习的地方，为了深入理解Nacos，我们剖析源码，分析如下2个知识点：
1:Nacos对注册中心的访问原理
2:Nacos注册服务处理流程
源码环境搭建
1、从官方项目上克隆下来，并且检出 1.4.1 版本，导入idea。nacos源码环境搭建起来比较轻松，几乎不会报什么错误，导入后编译安装到本地环境即可
2、找到config 模块中找到 \resources\META-INF\nacos-db.sql，在本地mysql中创建数据库nacos-config，将该脚本导入执行创建表。
3、找到console模块下的配置文件application.properties，修改相关配置
#*************** Config Module Related Configurations ***************#
### If use MySQL as datasource:
spring.datasource.platform=mysql
### Count of DB:
db.num=1
### Connect URL of DB:
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos-config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user.0=nacos
db.password.0=nacos
4、找到console模块下的启动类，启动nacos的服务端，启动时添加启动参数，指定启动模式为非集群启动
-Dnacos.standalone=true
5、访问本地的nacos：http://localhost:8848/nacos
至此，源码环境搭建成功！
nacos客户端
首先要搞清楚：nacos的客户端其实在我们自己的服务里，我们引入了nacos的相关坐标依赖，nacos客户端以jar包的形式在我们的服务中工作
对于nacos的客户端，它都要帮我们实现什么功能呢？
它的主要工作有：服务注册、服务发现、服务下线操作、服务订阅操作等相关操作。
客户端与注册中心服务端的交互，主要集中在服务注册、服务下线、服务发现、订阅某个服务，其实使用最多的就是服务注册和服务发现，下面我会从源码的角度分析一下这四个功能。
在Nacos源码中nacos-example中com.alibaba.nacos.example.NamingExample类分别演示了这4个功能的操作，我们可以把它当做入口，代码如下：
public class NamingExample {
public static void main(String[] args) throws NacosException {
Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("serverAddr", System.getProperty("serverAddr"));
properties.setProperty("namespace", System.getProperty("namespace"));
NamingService naming = NamingFactory.createNamingService(properties);
//服务注册
naming.registerInstance("nacos.test.3", "11.11.11.11", 8888, "TEST1");
naming.registerInstance("nacos.test.3", "2.2.2.2", 9999, "DEFAULT");
//服务发现
System.out.println(naming.getAllInstances("nacos.test.3"));
//服务下线
naming.deregisterInstance("nacos.test.3", "2.2.2.2", 9999, "DEFAULT");
System.out.println(naming.getAllInstances("nacos.test.3"));
//服务订阅
Executor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
new ThreadFactory() {
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("test-thread");
return thread;
}
});
naming.subscribe("nacos.test.3", new AbstractEventListener() {
//EventListener onEvent is sync to handle, If process too low in onEvent, maybe block other onEvent callback.
//So you can override getExecutor() to async handle event.
@Override
public Executor getExecutor() {
return executor;
}
@Override
public void onEvent(Event event) {
System.out.println(((NamingEvent) event).getServiceName());
System.out.println(((NamingEvent) event).getInstances());
}
});
}
}
1.1.1 服务注册
我们沿着案例中的服务注册方法调用找到nacos-api中的NamingService.registerInstance()并找到它的实现类和方法com.alibaba.nacos.client.naming.NacosNamingService，代码如下：
/***
* 服务注册
* @param serviceName 服务名字
* @param ip 服务IP
* @param port 服务端口
* @param clusterName 集群名字
* @throws NacosException
*/
@Override
public void registerInstance(String serviceName, String ip, int port, String clusterName) throws NacosException {
registerInstance(serviceName, Constants.DEFAULT_GROUP, ip, port, clusterName);
}
@Override
public void registerInstance(String serviceName, String groupName, String ip, int port, String clusterName)
throws NacosException {
//设置实例IP：Port，默认权重为1.0
Instance instance = new Instance();
instance.setIp(ip);
instance.setPort(port);
instance.setWeight(1.0);
instance.setClusterName(clusterName);
//注册实例
registerInstance(serviceName, groupName, instance);
}
@Override
public void registerInstance(String serviceName, Instance instance) throws NacosException {
registerInstance(serviceName, Constants.DEFAULT_GROUP, instance);
}
/***
* 实例注册
* @param serviceName name of service
* @param groupName group of service
* @param instance instance to register
* @throws NacosException
*/
@Override
public void registerInstance(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException {
NamingUtils.checkInstanceIsLegal(instance);
String groupedServiceName = NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName);
//该字段表示注册的实例是否是临时实例还是持久化实例。
// 如果是临时实例，则不会在 Nacos 服务端持久化存储，需要通过上报心跳的方式进行包活，
// 如果一段时间内没有上报心跳，则会被 Nacos 服务端摘除。
if (instance.isEphemeral()) {
//为注册服务设置一个定时任务获取心跳信息，默认为5s汇报一次
BeatInfo beatInfo = beatReactor.buildBeatInfo(groupedServiceName, instance);
beatReactor.addBeatInfo(groupedServiceName, beatInfo);
}
//注册到服务端
serverProxy.registerService(groupedServiceName, groupName, instance);
}
注册主要做了两件事，第一件事：为注册的服务设置一个定时心跳任务。 第二件事：将服务注册到服务端。
1:启动一个定时心跳任务，时间间隔为5s,如果服务正常，不做处理，如果不正常，重新注册
2:发送http请求给注册中心服务端，调用服务注册接口，注册服务
上面代码我们可以看到定时任务添加，但并未完全看到远程请求，serverProxy.registerService()方法如下，会先封装请求参数，接下来调用reqApi()而reqApi()最后会调用callServer()，代码如下：
public void registerService(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException {
NAMING_LOGGER.info(" {} registering service {} with instance: {}", namespaceId, serviceName,
instance);
//封装Http请求参数
final Map<String, String> params = new HashMap<String, String>(16);
params.put(CommonParams.NAMESPACE_ID, namespaceId);
params.put(CommonParams.SERVICE_NAME, serviceName);
params.put(CommonParams.GROUP_NAME, groupName);
params.put(CommonParams.CLUSTER_NAME, instance.getClusterName());
params.put("ip", instance.getIp());
params.put("port", String.valueOf(instance.getPort()));
params.put("weight", String.valueOf(instance.getWeight()));
params.put("enable", String.valueOf(instance.isEnabled()));
params.put("healthy", String.valueOf(instance.isHealthy()));
params.put("ephemeral", String.valueOf(instance.isEphemeral()));
params.put("metadata", JacksonUtils.toJson(instance.getMetadata()));
//执行Http请求
reqApi(UtilAndComs.nacosUrlInstance, params, HttpMethod.POST);
}
/***
*执行远程调用
**/
public String callServer(String api, Map<String, String> params, Map<String, String> body, String curServer,
String method) throws NacosException {
long start = System.currentTimeMillis();
long end = 0;
injectSecurityInfo(params);
//封装请求头部
Header header = builderHeader();
//请求是Http还是Https协议
String url;
if (curServer.startsWith(UtilAndComs.HTTPS) || curServer.startsWith(UtilAndComs.HTTP)) {
url = curServer + api;
} else {
if (!IPUtil.containsPort(curServer)) {
curServer = curServer + IPUtil.IP_PORT_SPLITER + serverPort;
}
url = NamingHttpClientManager.getInstance().getPrefix() + curServer + api;
}
try {
//执行远程请求,并获取结果集
HttpRestResult<String> restResult = nacosRestTemplate
.exchangeForm(url, header, Query.newInstance().initParams(params), body, method, String.class);
end = System.currentTimeMillis();
MetricsMonitor.getNamingRequestMonitor(method, url, String.valueOf(restResult.getCode()))
.observe(end - start);
//结果集解析
if (restResult.ok()) {
return restResult.getData();
}
if (HttpStatus.SC_NOT_MODIFIED == restResult.getCode()) {
return StringUtils.EMPTY;
}
throw new NacosException(restResult.getCode(), restResult.getMessage());
} catch (Exception e) {
NAMING_LOGGER.error(" failed to request", e);
throw new NacosException(NacosException.SERVER_ERROR, e);
}
}
执行远程Http请求的对象是NacosRestTemplate，该对象就是封装了普通的Http请求，大家可以自己查阅一下。
1.1.2 服务发现
两个入口：
1、NamingService.getAllInstances(serviceName)
我们沿着案例中的服务发现方法调用找到nacos-api中的NamingService.getAllInstances()并找到它的实现类和方法com.alibaba.nacos.client.naming.NacosNamingService.getAllInstances()，代码如下：
@Override
public List<Instance> getAllInstances(String serviceName, String groupName, List<String> clusters,
boolean subscribe) throws NacosException {
ServiceInfo serviceInfo;
/*默认true->获取服务实例*/
if (subscribe) {
//从本地缓存中获取，如果本地缓存不存在从服务端拉取
//本地缓存会存储在HostReactor.serviceInfoMap中，它是一个Map对象
serviceInfo = hostReactor.getServiceInfo(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName),
StringUtils.join(clusters, ","));
} else {
serviceInfo = hostReactor
.getServiceInfoDirectlyFromServer(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName),
StringUtils.join(clusters, ","));
}
List<Instance> list;
if (serviceInfo == null || CollectionUtils.isEmpty(list = serviceInfo.getHosts())) {
return new ArrayList<Instance>();
}
return list;
}
上面的代码调用了hostReactor.getServiceInfo()方法，该方法会先调用getServiceInfo0()方法从本地缓存获取数据，缓存没有数据，就构建实例更新到Nacos，并从Nacos中获取最新数据，getServiceInfo0()方法源码如下：
public ServiceInfo getServiceInfo(final String serviceName, final String clusters) {
NAMING_LOGGER.debug("failover-mode: " + failoverReactor.isFailoverSwitch());
String key = ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters);
if (failoverReactor.isFailoverSwitch()) {
return failoverReactor.getService(key);
}
/*1。先从本地缓存中获取服务对象，因为启动是第一次进来，所以缓存暂不存在*/
ServiceInfo serviceObj = getServiceInfo0(serviceName, clusters);
if (null == serviceObj) {
/*构建服务实例*/
serviceObj = new ServiceInfo(serviceName, clusters);
/*将服务实例存放到缓存中*/
serviceInfoMap.put(serviceObj.getKey(), serviceObj);
/*更新nacos-上的服务*/
updatingMap.put(serviceName, new Object());
/*主动获取，并且更新到缓存本地，以及已过期的服务更新等*/
updateServiceNow(serviceName, clusters);
updatingMap.remove(serviceName);
} else if (updatingMap.containsKey(serviceName)) {
if (UPDATE_HOLD_INTERVAL > 0) {
// hold a moment waiting for update finish
synchronized (serviceObj) {
try {
serviceObj.wait(UPDATE_HOLD_INTERVAL);
} catch (InterruptedException e) {
NAMING_LOGGER
.error(" serviceName:" + serviceName + ", clusters:" + clusters, e);
}
}
}
}
/*2.开启定时任务*/
scheduleUpdateIfAbsent(serviceName, clusters);
return serviceInfoMap.get(serviceObj.getKey());
}
updateServiceNow(serviceName, clusters);主从从远程服务器获取更新数据，最终会调用updateService()方法，在该方法中完成远程请求和数据处理，源码如下：
public void updateService(String serviceName, String clusters) throws NacosException {
/*获取本地缓存列表中所存在的服务*/
ServiceInfo oldService = getServiceInfo0(serviceName, clusters);
try {
/*获取服务以及提供者端口信息，端口等*/
String result = serverProxy.queryList(serviceName, clusters, pushReceiver.getUdpPort(), false);
if (StringUtils.isNotEmpty(result)) {
/*对结果进行处理*/
processServiceJson(result);
}
} finally {
if (oldService != null) {
synchronized (oldService) {
oldService.notifyAll();
}
}
}
}
1.1.3 服务下线
我们沿着案例中的服务下线方法调用找到nacos-api中的NamingService.deregisterInstance()并找到它的实现类和方法NacosNamingService.deregisterInstance()，代码如下：
@Override
public void deregisterInstance(String serviceName, String groupName, String ip, int port, String clusterName)
throws NacosException {
//构建实例信息
Instance instance = new Instance();
instance.setIp(ip);
instance.setPort(port);
instance.setClusterName(clusterName);
//服务下线操作
deregisterInstance(serviceName, groupName, instance);
}
@Override
public void deregisterInstance(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException {
if (instance.isEphemeral()) {
//移除心跳信息监测的定时任务
beatReactor.removeBeatInfo(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName), instance.getIp(),
instance.getPort());
}
//发送远程请求执行服务下线销毁操作
serverProxy.deregisterService(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName), instance);
}
服务下线方法比较简单，和服务注册做的事情正好相反，也做了两件事，第一件事：不在进行心跳检测。 第二件事：请求服务端服务下线接口。
1.1.4 服务订阅
我们可以查看订阅服务的案例，会先创建一个线程池，接下来会把线程池封装到监听器中，而监听器中可以监听指定实例信息，代码如下：
//服务订阅
Executor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
new ThreadFactory() {
@Override
public Thread newThread(Runnable r) {
Thread thread = new Thread(r);
thread.setName("test-thread");
return thread;
}
});
naming.subscribe("nacos.test.3", new AbstractEventListener() {
//EventListener onEvent is sync to handle, If process too low in onEvent, maybe block other onEvent callback.
//So you can override getExecutor() to async handle event.
@Override
public Executor getExecutor() {
return executor;
}
//读取监听到的服务实例
@Override
public void onEvent(Event event) {
System.out.println(((NamingEvent) event).getServiceName());
System.out.println(((NamingEvent) event).getInstances());
}
});
我们沿着案例中的服务订阅方法调用找到nacos-api中的NamingService.subscribe()并找到它的实现类和方法NacosNamingService.deregisterInstance()，代码如下：
public void subscribe(String serviceName, String clusters, EventListener eventListener) {
//注册监听
notifier.registerListener(serviceName, clusters, eventListener);
//获取并更新服务实例
getServiceInfo(serviceName, clusters);
}
此时会注册监听，注册监听，注册监听就是将当前的监听对象信息注入到listenerMap集合中，在监听对象的指定方法onEvent中可以读取实例信息，代码如下：
public void registerListener(String serviceName, String clusters, EventListener listener) {
String key = ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters);
ConcurrentHashSet<EventListener> eventListeners = listenerMap.get(key);
if (eventListeners == null) {
synchronized (lock) {
eventListeners = listenerMap.get(key);
if (eventListeners == null) {
eventListeners = new ConcurrentHashSet<EventListener>();
listenerMap.put(key, eventListeners);
}
}
}
//将当前监听对象放入到集合中，在监听对象的onEvent中可以读出对应的实例对象
eventListeners.add(listener);
}
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