原理
- 主程序入口添加@EnableFeignClients注解开启对Feign Client扫描加载处理。根据Feign Client的开发规范,定义接口并加@FeignClient注解。
- 当程序启动时,会进行包扫描,扫描所有@FeignClient注解的类,并将这些信息注入Spring IoC容器中。当定义的Feign接口中的方法被调用时,通过JDK的代理方式,来生成具体的RequestTemplate。当生成代理时,Feign会为每个接口方法创建一个RequestTemplate对象,该对象封装了HTTP请求需要的全部信息,如请求参数名、请求方法等信息都在这个过程中确定。
- 然后由RequestTemplate生成Request,然后把这个Request交给client处理,这里指的Client可以是JDK原生的URLConnection、Apache的Http Client,也可以是Okhttp。最后Client被封装到LoadBalanceClient类,这个类结合Ribbon负载均衡发起服务之间的调用。
压缩
服务端provider配置
#服务端开启压缩
server.compression.enabled=true
调用方consumer配置
#配置请求GZIP压缩
feign.compression.request.enabled=true
#配置响应GZIP压缩
feign.compression.response.enabled=true
#单位是B
feign.compression.request.min-request-size=100
源码
两大流程
程序启动时:接口的bean实例时如何初始化的,被@FeignClient修饰的接口类。构建Bean。
网络调用时:调用上面类的方法时如何发送网络请求。网络请求。
源码分为两部分入手:一部分初始化bean实例,一部分发送网络请求。
核心组件
FeignClientFactoryBean是创建@FeignClient修饰的接口类Bean实例的工厂类;
FeignContext是配置组件的上下文环境,保存着相关组件的不同实例,这些实例由不同的FeignConfiguration配置类构造出来;想象一下如图:
SynchronousMethodHandler是MethodHandler的子类,可以在FeignClient相应方法被调用时发送网络请求,然后再将请求响应转化为函数返回值进行输出。
流程
- 启动时会首先进行相关的BeanDefinition的动态注册,
- 然后当Spring容器注入相关实例时会进行实例初始化,
- 最后当feign接口类实例函数调用时会发送网络请求。
入口
spring-cloud-starter-openfeign-2.1.2.RELEASE.jar
中基于spring-cloud-openfeign-core-2.1.2.RELEASE.jar
自动注入一大堆:
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.cloud.openfeign.ribbon.FeignRibbonClientAutoConfiguration,\
org.springframework.cloud.openfeign.FeignAutoConfiguration,\
org.springframework.cloud.openfeign.encoding.FeignAcceptGzipEncodingAutoConfiguration,\
org.springframework.cloud.openfeign.encoding.FeignContentGzipEncodingAutoConfiguration
先记着FeignAutoConfiguration
开关
打开源码看。
从开关开始@EnableFeignClients,点进去此注解。
@EnableFeignClients有三个作用:
一是引入FeignClientsRegistrar;
@Import
@Import(FeignClientsRegistrar.class)
DANGER
在@Import注解的参数中可以填写类名,例如@Import(Abc.class),根据类Abc的不同类型,spring容器有以下四种处理方式:
- 如果Abc类实现了ImportSelector接口,spring容器就会实例化Abc类,并且调用其selectImports方法;
- DeferredImportSelector是ImportSelector的子类,如果Abc类实现了DeferredImportSelector接口,spring容器就会实例化Abc类,并且调用其selectImports方法,和ImportSelector的实例不同的是,DeferredImportSelector的实例的selectImports方法调用时机晚于ImportSelector的实例,要等到@Configuration注解中相关的业务全部都处理完了才会调用(具体逻辑在ConfigurationClassParser.processDeferredImportSelectors方法中)
- 如果Abc类实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口,spring容器就会实例化Abc类,并且调用其registerBeanDefinitions方法;
- 如果Abc没有实现ImportSelector、DeferredImportSelector、ImportBeanDefinitionRegistrar等其中的任何一个,spring容器就会实例化Abc类;
我们此时的FeignClientsRegistrar,属于第三种情况。
二是指定扫描FeignClient的包信息,就是指定FeignClient接口类所在的包名;
value(),basePackages(),basePackageClasses() ,默认都为空,如果要指定,可以在注解中加。
三是指定FeignClient接口类的自定义配置类。
defaultConfiguration(),看注释:默认是:FeignClientsConfiguration,
clients(),罗列被@FeignClient修饰的类
FeignClientsRegistrar
上面提到的org.springframework.cloud.openfeign.FeignClientsRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar。
FeignClientsRegistrar是ImportBeanDefinitionRegistrar的子类,Spring用ImportBeanDefinitionRegistrar来动态注册BeanDefinition。OpenFeign通过FeignClientsRegistrar也能实现动态注册beanfefinition的功能。即处理@FeignClient修饰的FeignClient接口类,将这些接口类的BeanDefinition注册到Spring容器中,这样就可以使用@Autowired等方式来自动装载这些FeignClient接口类的Bean实例。
BeanDefinition
Spring使用BeanDefinition来描述bean
BeanDefinitionBuilder是Builder模式的应用。通过这个类我们可以方便的构建BeanDefinition的实例对象
建造者模式:https://www.runoob.com/design-pattern/builder-pattern.html
其实就是将Bean的定义信息存储到这个BeanDefinition相应的属性中,后面对Bean的操作就直接对BeanDefinition进行,例如拿到这个BeanDefinition后,可以根据里面的类名、构造函数、构造函数参数,使用反射进行对象创建。
打断点可以,看到启动的时候执行到这个方法。
class FeignClientsRegistrar
中:
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
// 从开关EnableFeignClients的属性值来构建Feign的自定义Configuration进行注册。看其代码的第一句。
registerDefaultConfiguration(metadata, registry);
// 注册被@FeignClient的修饰的接口类的信息。
registerFeignClients(metadata, registry);
}
两个功能:
1、注册@EnableFeignClients提供的自定义配置类中的相关bean。此时的配置类是被 @Configuration注解修饰的配置类,它会提供一系列组装FeignClient的各类组件实例,比如Decoder、Encoder等。
2、根据@EnableFeignClients提供的包信息扫描@FeignClient修饰的接口类,并注册。
registerDefaultConfiguration方法
点第一个方法进去,registerDefaultConfiguration。
private void registerDefaultConfiguration(AnnotationMetadata metadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
// 获取@EnableFeignClients中属性键值对。
Map<String, Object> defaultAttrs = metadata
.getAnnotationAttributes(EnableFeignClients.class.getName(), true);
// 如果@EnableFeignClients,注解中有属性,并且包含defaultConfiguration,则进入此逻辑。
if (defaultAttrs != null && defaultAttrs.containsKey("defaultConfiguration")) {
String name;
if (metadata.hasEnclosingClass()) {
name = "default." + metadata.getEnclosingClassName();
}
else {
name = "default." + metadata.getClassName();
}
registerClientConfiguration(registry, name,
defaultAttrs.get("defaultConfiguration"));
}
}
debug看出name是:default.com.online.taxi.passenger.ApiPassengerApplication
点进去registerClientConfiguration,此方法进行BeanDefinitionRegistry注册。
private void registerClientConfiguration(BeanDefinitionRegistry registry, Object name,
Object configuration) {
// 先生成beanDefinition。
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder
.genericBeanDefinition(FeignClientSpecification.class);
builder.addConstructorArgValue(name);
builder.addConstructorArgValue(configuration);
// 注册beandefinition
registry.registerBeanDefinition(
name + "." + FeignClientSpecification.class.getSimpleName(),
builder.getBeanDefinition());
}
上面方法第一个参数:BeanDefinitionRegistry是Spring框架中用于动态注册BeanDefinition信息的接口,调用其registerBeanDefinition方法可以将BeanDefinition注册到Spring容器中,此方法第一个参数是beanName,name属性就是注册BeanDefinition的名称(default.com.online.taxi.passenger.ApiPassengerApplication)。
上面FeignClientSpecification
class FeignClientSpecification implements NamedContextFactory.Specification
FeignClientSpecification持有自定义配置类提供的组件实例,供OpenFeign使用。
Spring Cloud框架使用NamedContextFactory创建一系列的运行上下文(ApplicationContext),来让对应的Specification在这些上下文中创建实例对象。这样使得各个子上下文中的实例对象相互独立,互不影响,可以方便地通过子上下文管理一系列不同的实例对象。意思就是:此处的FeignClientSpecification持有的自定义配置类的组件在feign的上下文中和其他上下文独立。feign组件就是feign的组件,和其他组件区分开。
NamedContextFactory有三个功能,
一是创建AnnotationConfigApplicationContext子上下文;
二是在子上下文中创建并获取Bean实例;
三是当子上下文消亡时清除其中的Bean实例(通过其父类DisposableBean的destory实现)。
我们看NamedContextFactory的实现类有:FeignContext。
构造方法中有:super(FeignClientsConfiguration.class, "feign", "feign.client.name");
可以看出FeignContext存储了各类 openFeign的 组件实例。
此时我们发现一个类FeignContext。
而FeignContext组件实例是通过:FeignAutoConfiguration自动配置的。
我们看到在org.springframework.cloud.openfeign.FeignAutoConfiguration中,定义了一个bean:
@Bean
public FeignContext feignContext() {
FeignContext context = new FeignContext();
// 此时将上面注册的FeignClientSpecification设置到feignContext的configuration中。
context.setConfigurations(this.configurations);
return context;
}
看构造函数:
public FeignContext() {
super(FeignClientsConfiguration.class, "feign", "feign.client.name");
}
发现了上面所说开关中的默认配置FeignClientsConfiguration类。
上面就是:将@EnableFeignClients注解中的自定义配置注册到spring中。
registerFeignClients
第二个方法。注册feignclient接口的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());
注册被@FeignClient的修饰的接口类的信息。
AnnotationTypeFilter annotationTypeFilter = new AnnotationTypeFilter(
FeignClient.class);
此方法中有两个for循环:
for (String basePackage : basePackages) {
Set<BeanDefinition> candidateComponents = scanner
.findCandidateComponents(basePackage);
for (BeanDefinition candidateComponent : candidateComponents) {
第一层循环是 项目主包,第二层循环是循环所有@FeignClient注解修饰的接口。找出来后注册到spring,beandefinition。
小结:
FeignClientsRegistrar的registerBeanDefinitions方法主要做了两个事情:
一是注册@EnableFeignClients提供的自定义配置类中的相关Bean实例,
二是注册@FeignClient注解修饰的FeignCleint接口类,然后进行Bean实例注册。
@EnableFeignClients的自定义配置类是被@Configuration注解修饰的配置类,它会提供一系列组装FeignClient的各类组件实例。这些组件包括:Client、Targeter、Decoder、Encoder和Contract等
实例初始化
上面讲了BeanDefinition注册。下面进行实例初始化。
在spring-cloud-openfeign-core-2.1.2.RELEASE中,org.springframework.cloud.openfeign.FeignClientFactoryBean。Spring容器通过调用它的getObject来获取对应的bean实例。此时的实例是指被@FeignClient修饰的接口类的实例。点getTarget方法进去。
意思:每个feignclient的实例都通过此工厂类,获取对应的实例。
Client client = getOptional(context, Client.class);获取client对象。
org.springframework.cloud.openfeign.Targeter有两个实现类:DefaultTargeter和HystrixTargeter
主要说DefaultTargeter。
class DefaultTargeter implements Targeter {
@Override
public <T> T target(FeignClientFactoryBean factory, Feign.Builder feign,
FeignContext context, Target.HardCodedTarget<T> target) {
return feign.target(target);
}
}
其中:Feign.Builder feign,作用:负责生成被@FeignClient修饰的接口类实例,通过Java的反射机制,生成实例,当feignclient的方法被调用时,InvocationHandler的回调函数会被调用。在回调函数中发送网络请求。
public <T> T target(Target<T> target) {
return build().newInstance(target);
}
public Feign build() {
SynchronousMethodHandler.Factory synchronousMethodHandlerFactory =
new SynchronousMethodHandler.Factory(client, retryer, requestInterceptors, logger,
logLevel, decode404, closeAfterDecode, propagationPolicy);
ParseHandlersByName handlersByName =
new ParseHandlersByName(contract, options, encoder, decoder, queryMapEncoder,
errorDecoder, synchronousMethodHandlerFactory);
return new ReflectiveFeign(handlersByName, invocationHandlerFactory, queryMapEncoder);
}
ReflectiveFeign有个newInstance方法,2个功能:1:扫描feignclient接口类的所有函数,生成对应的Handler。2:用Proxy生成feignclient的实例对象。
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public <T> T newInstance(Target<T> target) {
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;
} 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)));
}
}
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;
}
此方法中apply方法作用:通过Contract的parseAndValidatateMetadata方法获得了接口类中所有方法的元数据,这些信息中包含了每个方法所对应的网络请求信息。比如说请求的路径(path)、参数(params)、头部(headers)和body。接下来apply方法会为每个方法生成一个MethodHandler。
此方法中factory.create作用:创建接口类的实例,然后通过bindTo将InvocationHandler绑定到接口类实例上,用于处理函数调用。
函数调用
在配置和实例生成结束之后,就可以直接使用FeignClient接口类的实例,调用它的函数来发送网络请求。在调用其函数的过程中,由于设置了MethodHandler,所以最终函数调用会执行SynchronousMethodHandler的invoke方法。在该方法中,OpenFeign会将函数的实际参数值与之前生成的RequestTemplate进行结合,然后发送网络请求。
feign.SynchronousMethodHandler方法中
@Override
public Object invoke(Object[] argv) throws Throwable {
// 生成请求类似于:GET /uri HTTP/1.1
argv:[BaseOrder(startLatitude=labore et laboris eiusmod, startLongitude=ut cupidatat, endLatitude=sit sint111, endLongitude=Excepteur Lorem reprehend)]
template:
POST /forecast/single HTTP/1.1
Content-Length: 148
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
RequestTemplate template = buildTemplateFromArgs.create(argv);
Retryer retryer = this.retryer.clone();
while (true) {
try {
return executeAndDecode(template);
} catch (RetryableException e) {
try {
retryer.continueOrPropagate(e);
} catch (RetryableException th) {
Throwable cause = th.getCause();
if (propagationPolicy == UNWRAP && cause != null) {
throw cause;
} else {
throw th;
}
}
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logRetry(metadata.configKey(), logLevel);
}
continue;
}
}
}
构建RequestTemplate,用RequestTemplate.Factory.create,构建url,queryMap,headerMap等。
上面提到一个:executeAndDecode点进去,有一句:response = client.execute(request, options);
此时的client,就是具体发送请求的client。此时发送完请求后,还会将结果封装成Response。
feign和ribbon结合的源码,
打断点到feign.SynchronousMethodHandler的invoke第一行。
feign.SynchronousMethodHandler。
上面讲到invoke。
里面有executeAndDecode
此代码主要功能:构建request数据,然后通过request和options去通过LoadBalancerFeignClient.execute()方法去获得返回值。
F5进executeAndDecode。
Object executeAndDecode(RequestTemplate template) throws Throwable {
// 构建request对象,类似于:GET /uri HTTP/1.1
request:
POST http://service-valuation/forecast/single HTTP/1.1
Authorization: Basic cm9vdDpyb290
Content-Length: 148
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
{"startLatitude":"labore et laboris eiusmod","startLongitude":"ut cupidatat","endLatitude":"sit sint111","endLongitude":"Excepteur Lorem reprehend"}
Request request = targetRequest(template);
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logRequest(metadata.configKey(), logLevel, request);
}
Response response;
long start = System.nanoTime();
try {
// 这个client就是之前构建的LoadBalancerFeignClient,是Client的实现类LoadBalancerFeignClient。
response = client.execute(request, options);
} catch (IOException e) {
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logIOException(metadata.configKey(), logLevel, e, elapsedTime(start));
}
throw errorExecuting(request, e);
}
long elapsedTime = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(System.nanoTime() - start);
boolean shouldClose = true;
try {
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
response =
logger.logAndRebufferResponse(metadata.configKey(), logLevel, response, elapsedTime);
}
if (Response.class == metadata.returnType()) {
if (response.body() == null) {
return response;
}
if (response.body().length() == null ||
response.body().length() > MAX_RESPONSE_BUFFER_SIZE) {
shouldClose = false;
return response;
}
// Ensure the response body is disconnected
byte[] bodyData = Util.toByteArray(response.body().asInputStream());
return response.toBuilder().body(bodyData).build();
}
if (response.status() >= 200 && response.status() < 300) {
if (void.class == metadata.returnType()) {
return null;
} else {
Object result = decode(response);
shouldClose = closeAfterDecode;
return result;
}
} else if (decode404 && response.status() == 404 && void.class != metadata.returnType()) {
Object result = decode(response);
shouldClose = closeAfterDecode;
return result;
} else {
throw errorDecoder.decode(metadata.configKey(), response);
}
} catch (IOException e) {
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logIOException(metadata.configKey(), logLevel, e, elapsedTime);
}
throw errorReading(request, response, e);
} finally {
if (shouldClose) {
ensureClosed(response.body());
}
}
}
F5点进去execute方法。(TraceLoadBalancerFeignClient.execute).走了这一行
response = super.execute(request, options);
F5进去
实际就是org.springframework.cloud.openfeign.ribbon.execute
@Override
public Response execute(Request request, Request.Options options) throws IOException {
try {
// asUri: http://service-valuation/forecast/single
URI asUri = URI.create(request.url());
// clientName:service-valuation
String clientName = asUri.getHost();
// uriWithoutHost:http:///forecast/single
URI uriWithoutHost = cleanUrl(request.url(), clientName);
FeignLoadBalancer.RibbonRequest ribbonRequest = new FeignLoadBalancer.RibbonRequest(
this.delegate, request, uriWithoutHost);
IClientConfig requestConfig = getClientConfig(options, clientName);
// 真正执行负载均衡的地方:
return lbClient(clientName)
.executeWithLoadBalancer(ribbonRequest, requestConfig).toResponse();
}
catch (ClientException e) {
IOException io = findIOException(e);
if (io != null) {
throw io;
}
throw new RuntimeException(e);
}
}
F5 进入 lbClient()。
private FeignLoadBalancer lbClient(String clientName) {
return this.lbClientFactory.create(clientName);
}
public FeignLoadBalancer create(String clientName) {
FeignLoadBalancer client = this.cache.get(clientName);
if (client != null) {
return client;
}
IClientConfig config = this.factory.getClientConfig(clientName);
// 获取Ribbon ILoadBalancer信息,鼠标放到lb上,发现:我们自己配置的com.netflix.loadbalancer.RandomRule@498bbb15
ILoadBalancer lb = this.factory.getLoadBalancer(clientName);
ServerIntrospector serverIntrospector = this.factory.getInstance(clientName,
ServerIntrospector.class);
client = this.loadBalancedRetryFactory != null
? new RetryableFeignLoadBalancer(lb, config, serverIntrospector,
this.loadBalancedRetryFactory)
: new FeignLoadBalancer(lb, config, serverIntrospector);
this.cache.put(clientName, client);
return client;
}
F7回到:
return lbClient(clientName)
.executeWithLoadBalancer(ribbonRequest, requestConfig).toResponse();
F5进入executeWithLoadBalancer。
AbstractLoadBalancerAwareClient的下面方法:
public T executeWithLoadBalancer(final S request, final IClientConfig requestConfig) throws ClientException {
LoadBalancerCommand<T> command = buildLoadBalancerCommand(request, requestConfig);
try {
return command.submit(
new ServerOperation<T>() {
@Override
public Observable<T> call(Server server) {
URI finalUri = reconstructURIWithServer(server, request.getUri());
S requestForServer = (S) request.replaceUri(finalUri);
try {
return Observable.just(AbstractLoadBalancerAwareClient.this.execute(requestForServer, requestConfig));
}
catch (Exception e) {
return Observable.error(e);
}
}
})
.toBlocking()
.single();
} catch (Exception e) {
Throwable t = e.getCause();
if (t instanceof ClientException) {
throw (ClientException) t;
} else {
throw new ClientException(e);
}
}
}
打断点到:com.netflix.loadbalancer.reactive.LoadBalancerCommand的
public Observable<T> submit(final ServerOperation<T> operation) {
final ExecutionInfoContext context = new ExecutionInfoContext();
看这行代码: (server == null ? selectServer() : Observable.just(server))
进入selectServer()。
执行到(打断点到此行 F8)Server server = loadBalancerContext.getServerFromLoadBalancer(loadBalancerURI, loadBalancerKey);
打断点:com.netflix.loadbalancer.LoadBalancerContext
行 public Server getServerFromLoadBalancer(@Nullable URI original, @Nullable Object loadBalancerKey) throws ClientException {
String host = null;
打断点: ILoadBalancer lb = getLoadBalancer();
打断点:Server svc = lb.chooseServer(loadBalancerKey);
终于看到ribbon的东西了。
进入chooseServer
进入if (!ENABLED.get() || getLoadBalancerStats().getAvailableZones().size() <= 1) {
logger.debug("Zone aware logic disabled or there is only one zone");
return super.chooseServer(key);
}
来到:com.netflix.loadbalancer.BaseLoadBalancer
public Server chooseServer(Object key) {
看到了return rule.choose(key);
小结:
- 注册beanDefinition。
- 实例化
- 调用
前2步在启动时执行。
feign在调用其他微服务接口前,会去请求该微服务的相关信息(地址、端口等),并做一些初始化操作,由于默认的懒加载特性,导致了在第一次调用时,出现超时的情况
ribbon:
eager-load:
enabled: true
clients:
- SERVICE-SMS
配置ribbon立即加载,此处需要注意的是,光配置立即加载是不生效的,还要配置客户端列表.
总结
- feign的使用。
- feign的独立使用。(大家课下实践,feignClient(name="",url="http://ip:port/xxx"))
- feign和ribbon结合。(配置负载均衡的地方)
- 原理,源码。
- 继承,压缩,日志(方便开发)。
RestTemplate,自由,更贴近httpclient,方便调用别的第三方的http服务。
feign,更面向对象一些,更优雅一些。