Nacos Client服务订阅机制之核心流程

开发 架构
说起Nacos的服务订阅机制,对此不了解的朋友,可能感觉非常神秘,这篇文章就大家深入浅出的了解一下Nacos 2.0客户端的订阅实现。

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本文转载自微信公众号「程序新视界」,作者二师兄。转载本文请联系程序新视界公众号。

说起Nacos的服务订阅机制,对此不了解的朋友,可能感觉非常神秘,这篇文章就大家深入浅出的了解一下Nacos 2.0客户端的订阅实现。由于涉及到的内容比较多,就分几篇来讲,本篇为第一篇。

Nacos订阅概述

Nacos的订阅机制,如果用一句话来描述就是:Nacos客户端通过一个定时任务,每6秒从注册中心获取实例列表,当发现实例发生变化时,发布变更事件,订阅者进行业务处理。该更新实例的更新实例,该更新本地缓存的更新本地缓存。

nacos

上图画出了订阅方法的主线流程,涉及的内容较多,处理细节复杂。这里只用把握住核心部分即可。下面就通过代码和流程图来逐步分析上述过程。

从订阅到定时任务开启

我们这里聊的订阅机制,其实本质上就是服务发现的准实时感知。上面已经看到了当执行订阅方法时,会触发定时任务,定时去拉服务器端的数据。所以,本质上,订阅机制就是实现服务发现的一种方式,对照的方式就是直接查询接口了。

NacosNamingService中暴露的许多重载的subscribe,重载的目的就是让大家少写一些参数,这些参数呢,Nacos给默认处理了。最终这些重载方法都会调用到下面这个方法:

  1. // NacosNamingService 
  2. public void subscribe(String serviceName, String groupName, List<String> clusters, EventListener listener) 
  3.         throws NacosException { 
  4.     if (null == listener) { 
  5.         return
  6.     } 
  7.     String clusterString = StringUtils.join(clusters, ","); 
  8.     changeNotifier.registerListener(groupName, serviceName, clusterString, listener); 
  9.     clientProxy.subscribe(serviceName, groupName, clusterString); 

方法中的事件监听我们暂时不聊,直接看subscribe方法,这里clientProxy类型为NamingClientProxyDelegate。实例化NacosNamingService时该类被实例化,前面章节中已经讲到,不再赘述。

而clientProxy.subscribe方法在NamingClientProxyDelegate中实现:

  1. // NamingClientProxyDelegate 
  2. @Override 
  3. public ServiceInfo subscribe(String serviceName, String groupName, String clusters) throws NacosException { 
  4.     String serviceNameWithGroup = NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName); 
  5.     String serviceKey = ServiceInfo.getKey(serviceNameWithGroup, clusters); 
  6.     // 获取缓存中的ServiceInfo 
  7.     ServiceInfo result = serviceInfoHolder.getServiceInfoMap().get(serviceKey); 
  8.     if (null == result) { 
  9.         // 如果为null,则进行订阅逻辑处理,基于gRPC协议 
  10.         result = grpcClientProxy.subscribe(serviceName, groupName, clusters); 
  11.     } 
  12.     // 定时调度UpdateTask 
  13.     serviceInfoUpdateService.scheduleUpdateIfAbsent(serviceName, groupName, clusters); 
  14.     // ServiceInfo本地缓存处理 
  15.     serviceInfoHolder.processServiceInfo(result); 
  16.     return result; 

这段方法是不是眼熟啊?对的,在前面分析《Nacos Client服务发现》时我们已经讲过了。看来殊途同归,查询服务列表和订阅最终都调用了同一个方法。

上篇讲了其他流程,我们这里重点看任务调度:

  1. // ServiceInfoUpdateService 
  2. public void scheduleUpdateIfAbsent(String serviceName, String groupName, String clusters) { 
  3.     String serviceKey = ServiceInfo.getKey(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName), clusters); 
  4.     if (futureMap.get(serviceKey) != null) { 
  5.         return
  6.     } 
  7.     synchronized (futureMap) { 
  8.         if (futureMap.get(serviceKey) != null) { 
  9.             return
  10.         } 
  11.         // 构建UpdateTask 
  12.         ScheduledFuture<?> future = addTask(new UpdateTask(serviceName, groupName, clusters)); 
  13.         futureMap.put(serviceKey, future); 
  14.     } 

该方法包含了构建serviceKey、通过serviceKey判重,最后添加UpdateTask。

而其中的addTask的实现就是发起了一个定时任务:

  1. // ServiceInfoUpdateService 
  2. private synchronized ScheduledFuture<?> addTask(UpdateTask task) { 
  3.     return executor.schedule(task, DEFAULT_DELAY, TimeUnit.MILLISECONDS); 

定时任务延时1秒执行。

跟踪到这里就告一阶段了。核心功能只有两个:调用订阅方法和发起定时任务。

定时任务都干了啥

UpdateTask封装了订阅机制的核心业务逻辑,先来通过一张流程图看一下都做了啥。

nacos

有了上述流程图,基本就很清晰的了解UpdateTask所做的事情了。直接贴出run方法的所有代码:

  1. public void run() { 
  2.     long delayTime = DEFAULT_DELAY; 
  3.  
  4.     try { 
  5.         // 判断该注册的Service是否被订阅,如果没有订阅则不再执行 
  6.         if (!changeNotifier.isSubscribed(groupName, serviceName, clusters) && !futureMap.containsKey(serviceKey)) { 
  7.             NAMING_LOGGER 
  8.                     .info("update task is stopped, service:" + groupedServiceName + ", clusters:" + clusters); 
  9.             return
  10.         } 
  11.  
  12.         // 获取缓存的service信息 
  13.         ServiceInfo serviceObj = serviceInfoHolder.getServiceInfoMap().get(serviceKey); 
  14.         if (serviceObj == null) { 
  15.             // 根据serviceName从注册中心服务端获取Service信息 
  16.             serviceObj = namingClientProxy.queryInstancesOfService(serviceName, groupName, clusters, 0, false); 
  17.             serviceInfoHolder.processServiceInfo(serviceObj); 
  18.             lastRefTime = serviceObj.getLastRefTime(); 
  19.             return
  20.         } 
  21.  
  22.         // 过期服务(服务的最新更新时间小于等于缓存刷新时间),从注册中心重新查询 
  23.         if (serviceObj.getLastRefTime() <= lastRefTime) { 
  24.             serviceObj = namingClientProxy.queryInstancesOfService(serviceName, groupName, clusters, 0, false); 
  25.             // 处理Service消息 
  26.             serviceInfoHolder.processServiceInfo(serviceObj); 
  27.         } 
  28.         // 刷新更新时间 
  29.         lastRefTime = serviceObj.getLastRefTime(); 
  30.         if (CollectionUtils.isEmpty(serviceObj.getHosts())) { 
  31.             incFailCount(); 
  32.             return
  33.         } 
  34.         // 下次更新缓存时间设置,默认为6秒 
  35.         // TODO multiple time can be configured. 
  36.         delayTime = serviceObj.getCacheMillis() * DEFAULT_UPDATE_CACHE_TIME_MULTIPLE; 
  37.         // 重置失败数量为0 
  38.         resetFailCount(); 
  39.     } catch (Throwable e) { 
  40.         incFailCount(); 
  41.         NAMING_LOGGER.warn("[NA] failed to update serviceName: " + groupedServiceName, e); 
  42.     } finally { 
  43.         // 下次调度刷新时间,下次执行的时间与failCount有关 
  44.         // failCount=0,则下次调度时间为6秒,最长为1分钟 
  45.         // 即当无异常情况下缓存实例的刷新时间是6秒 
  46.         executor.schedule(this, Math.min(delayTime << failCount, DEFAULT_DELAY * 60), TimeUnit.MILLISECONDS); 
  47.     } 

首先在判断服务是否是被订阅过,实现方法是ChangeNotifier#isSubscribed:

  1. public boolean isSubscribed(String groupName, String serviceName, String clusters) { 
  2.     String key = ServiceInfo.getKey(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName), clusters); 
  3.     ConcurrentHashSet<EventListener> eventListeners = listenerMap.get(key); 
  4.     return CollectionUtils.isNotEmpty(eventListeners); 

查看该方法的源码会发现,这里的listenerMap正是最开始的subscribe方法中registerListener注册的EventListener。

run方法后面的业务处理基本上都雷同了,先判断缓存是否有ServiceInfo信息,如果没有则查询注册中心、处理ServiceInfo、更新上次处理时间。

而下面判断ServiceInfo是否失效,正是通过“上次更新时间”与当前ServiceInfo中的“上次更新时间”做比较来判断。如果失效,也会查询注册中心、处理ServiceInfo、更新上次处理时间等一系列操作。

业务逻辑最后会计算下一次定时任务的执行时间,通过delayTime来延迟执行。delayTime默认为 1000L * 6,也就是6秒。而在finally里面真的发起下一次定时任务。当出现异常时,下次执行的时间与失败次数有关,但最长不超过1分钟。

小结

这一篇我们讲了Nacos客户端服务订阅机制的源码,主要有以下步骤:

第一步:订阅方法的调用,并进行EventListener的注册,后面UpdateTask要用来进行判断;

第二步:通过委托代理类来处理订阅逻辑,此处与获取实例列表方法使用了同一个方法;

第三步:通过定时任务执行UpdateTask方法,默认执行间隔为6秒,当发生异常时会延长,但不超过1分钟;

第四步:UpdateTask方法中会比较本地是否存在缓存,缓存是否过期。当不存在或过期时,查询注册中心,获取最新实例,更新最后获取时间,处理ServiceInfo。

第五步:重新计算定时任务时间,循环执行上述流程。

 

责任编辑:武晓燕 来源: 程序新视界
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