Nacos源码系列—关于服务端那些事儿
在上节课中，源于服我们讲解了客户端注册服务的码系大体流程，客户端在注册服务的列关时候调用的是 NamingService.registerInstance 来完成实例的注册，在最后呢我们知道服务注册是那事通过 nacos/v1/ns/instance 接口来完成注册的，我们今天来讲解服务端的源于服注册，首先就从这个接口地址开始，码系来看具体服务端都做了哪些事情。列关 上面是那事我们从官网中找到的Nacos架构图，从这个图中我们大体可以得出我们要找的源于服接口应该是在NamingService这个服务中，同时我们在项目结构中也可以看到naming这个模块，码系naming就是列关实现服务注册的,我们都知道请求路径都是通过controller来进行处理的，而在其中我们可以看到一个InstanceController的那事这么一个类，那么注册实例肯定会和它有关。源于服可以看到InstanceController类的码系请求路由即是我们POST请求的路由的香港云服务器部分，如下： 所以，列关我们就从开始研究接收请求处理服务注册的源码，我们找到通过RestFul API接口，请求类型为Post，的方法，符合条件的只有InstanceController.register方法，这个方法用来接收用户的请求，并且把收到的信息进行解析，装换成实例信息，然后通过getInstanceOperator().registerInstance进行调用，这个方法也是服务注册的核心。 @CanDistro @PostMapping @Secured(action = ActionTypes.WRITE) public String register(HttpServletRequest request) throws Exception { //从 request信息中获取namespaceId，如果没有默认为public final String namespaceId = WebUtils .optional(request, CommonParams.NAMESPACE_ID, Constants.DEFAULT_NAMESPACE_ID); //获取服务名称 格式：“group@@serviceName” final String serviceName = WebUtils.required(request, CommonParams.SERVICE_NAME); NamingUtils.checkServiceNameFormat(serviceName); //将request参数还原成instance实例 final Instance instance = HttpRequestInstanceBuilder.newBuilder() .setDefaultInstanceEphemeral(switchDomain.isDefaultInstanceEphemeral()).setRequest(request).build(); //【核心】注册服务实例 getInstanceOperator().registerInstance(namespaceId, serviceName, instance); return "ok"; 我们先来看一下下面这个核心方法； private InstanceOperator getInstanceOperator() { return upgradeJudgement.isUseGrpcFeatures() ? instanceServiceV2 : instanceServiceV1; getInstanceOperator() 这个判断是否走Grpc协议，默认走Grpc，所以我们使用的是instanceServiceV2这个实例对象； private InstanceOperator getInstanceOperator() { return upgradeJudgement.isUseGrpcFeatures() ? instanceServiceV2 : instanceServiceV1; instanceServiceV2就是InstanceOperatorClientImpl，方法所以我们需要进入的是下面这个实例的处理类。 具体方法如下所示： @Override public void registerInstance(String namespaceId, String serviceName, Instance instance) { //判断是否为临时客户端 boolean ephemeral = instance.isEphemeral(); //获取客户端ID String clientId = IpPortBasedClient.getClientId(instance.toInetAddr(), ephemeral); //通过客户端ID创建客户端连接 createIpPortClientIfAbsent(clientId); //获取服务信息 Service service = getService(namespaceId, serviceName, ephemeral); //注册服务 clientOperationService.registerInstance(service, instance, clientId); 从Nacos2.0以后，云服务器提供商新增了Client模型，管理与该客户机有关的数据内容，如果一个客户机发布了一个服务，那么这个客户机发布的所有服务和订阅者信息都会被更新到一个Client对象中，这个Client对象对应于这个客户机的链接，然后通过事件机制触发索引信息的更新。Client负责管理一个客户机的服务实例注册Publish和服务订阅Subscribe，可以方便地对需要推送的服务范围进行快速聚合，同时一个客户端gRPC长连接对应一个Client，每个Client有自己唯一的 clientId。 package com.alibaba.nacos.naming.core.v2.client; public interface Client { // 客户端id String getClientId(); // 是否临时客户端 boolean isEphemeral(); //设置客户端更新时间 void setLastUpdatedTime(); //获取客户端更新时间 long getLastUpdatedTime(); // 服务实例注册 boolean addServiceInstance(Service service, InstancePublishInfo instancePublishInfo); //服务实例移除 InstancePublishInfo removeServiceInstance(Service service); //服务实例查询 InstancePublishInfo getInstancePublishInfo(Service service); Collection // 服务订阅 boolean addServiceSubscriber(Service service, Subscriber subscriber); ///取消订阅 boolean removeServiceSubscriber(Service service); //查询订阅 Subscriber getSubscriber(Service service); Collection // 生成同步给其他节点的client数据 ClientSyncData generateSyncData(); // 是否过期 boolean isExpire(long currentTime); // 释放资源 void release(); 知道了Client模型后，我们来接着从clientOperationService.registerInstance(service, instance, clientId);找到对应的具体实现。 下面这个方法是具体来负责处理服务注册，我们来详细了解一下： @Override public void registerInstance(Service service, Instance instance, String clientId) { //确保Service单例存在，注意Service的equals和hasCode方法 Service singleton = ServiceManager.getInstance().getSingleton(service); //如果不是临时客户端 if (!singleton.isEphemeral()) { throw new NacosRuntimeException(NacosException.INVALID_PARAM, String.format("Current service %s is persistent service, cant register ephemeral instance.", singleton.getGroupedServiceName())); } //根据客户端ID找到客户端信息,这个关系在连接建立的时候存储 Client client = clientManager.getClient(clientId); if (!clientIsLegal(client, clientId)) { return; } //将客户端实例模型，装换成服务端实例模型 InstancePublishInfo instanceInfo = getPublishInfo(instance); //将实例存储到client中 client.addServiceInstance(singleton, instanceInfo); //设置最后更新时间 client.setLastUpdatedTime(); //建立服务和客户端的关联关系 NotifyCenter.publishEvent(new ClientOperationEvent.ClientRegisterServiceEvent(singleton, clientId)); NotifyCenter .publishEvent(new MetadataEvent.InstanceMetadataEvent(singleton, instanceInfo.getMetadataId(), false)); ServiceManager.getInstance().getSingleton() 当调用getSingleton的时候会负责管理service的云服务器单例，在这里service会重写equlas和hasCode方法作为key。 public class ServiceManager { //单例service 看service中equals和hasCode方法 private final ConcurrentHashMap //namespace下所有的service private final ConcurrentHashMap //通过Map储存单例的Service public Service getSingleton(Service service) { singletonRepository.putIfAbsent(service, service); Service result = singletonRepository.get(service); namespaceSingletonMaps.computeIfAbsent(result.getNamespace(), (namespace) -> new ConcurrentHashSet<>()); namespaceSingletonMaps.get(result.getNamespace()).add(result); return result; } service中 equal和hasCode方法，namespace+group+name在服务端是一个单例Service。 @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) { return true; } if (!(o instanceof Service)) { return false; } Service service = (Service) o; return namespace.equals(service.namespace) && group.equals(service.group) && name.equals(service.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(namespace, group, name); clientManager.getClient() 这里对应的实现类为ConnectionBasedClientManager这个实现类负责管理长连接clientId和client模型的映射关系。 @Component("connectionBasedClientManager") public class ConnectionBasedClientManager extends ClientConnectionEventListener implements ClientManager { //通过map存储ID和client之间的关联关系 private final ConcurrentMap //根据clientId查询client @Override public Client getClient(String clientId) { return clients.get(clientId); } client.addServiceInstance(); 抽象类为AbstractClient：负责存储当前客户端服务注册表，也就是 service和instance的关系。 protected final ConcurrentHashMap //将service和实例进行关联 @Override public boolean addServiceInstance(Service service, InstancePublishInfo instancePublishInfo) { if (null == publishers.put(service, instancePublishInfo)) { //监控指标自增实例数 MetricsMonitor.incrementInstanceCount(); } NotifyCenter.publishEvent(new ClientEvent.ClientChangedEvent(this)); Loggers.SRV_LOG.info("Client change for service { }, { }", service, getClientId()); return true; ClientOperationEvent.ClientRegisterServiceEvent() ：这里目的是为了过滤目标服务得到最终instance列表建立service和client的关系，能够方便我们快速查询，同时会触发ClientServiceIndexesManager的监听事件。 //服务与发布client的关系 private final ConcurrentMap //服务与订阅clientId的关系 private final ConcurrentMap private void handleClientOperation(ClientOperationEvent event) { Service service = event.getService(); String clientId = event.getClientId(); if (event instanceof ClientOperationEvent.ClientRegisterServiceEvent) { addPublisherIndexes(service, clientId); } else if (event instanceof ClientOperationEvent.ClientDeregisterServiceEvent) { removePublisherIndexes(service, clientId); } else if (event instanceof ClientOperationEvent.ClientSubscribeServiceEvent) { addSubscriberIndexes(service, clientId); } else if (event instanceof ClientOperationEvent.ClientUnsubscribeServiceEvent) { removeSubscriberIndexes(service, clientId); } } private void addPublisherIndexes(Service service, String clientId) { publisherIndexes.computeIfAbsent(service, (key) -> new ConcurrentHashSet<>()); publisherIndexes.get(service).add(clientId); NotifyCenter.publishEvent(new ServiceEvent.ServiceChangedEvent(service, true)); } private void removePublisherIndexes(Service service, String clientId) { if (!publisherIndexes.containsKey(service)) { return; } publisherIndexes.get(service).remove(clientId); NotifyCenter.publishEvent(new ServiceEvent.ServiceChangedEvent(service, true)); } private void addSubscriberIndexes(Service service, String clientId) { subscriberIndexes.computeIfAbsent(service, (key) -> new ConcurrentHashSet<>()); // Fix #5404, Only first time add need notify event. if (subscriberIndexes.get(service).add(clientId)) { NotifyCenter.publishEvent(new ServiceEvent.ServiceSubscribedEvent(service, clientId)); } } private void removeSubscriberIndexes(Service service, String clientId) { if (!subscriberIndexes.containsKey(service)) { return; } subscriberIndexes.get(service).remove(clientId); if (subscriberIndexes.get(service).isEmpty()) { subscriberIndexes.remove(service); } 请求流程图: Nacos作为注册中心不止提供了服务注册和服务发现的功能，还提供了服务可用性检测的功能，在1.0的版本中，临时实例走的是distro协议，客户端向注册中心发送心跳来维持自身的健康(healthy)状态，持久实例则走的是Raft协议存储。 客户端主动上报机制：你主动找上级，说你没有打卡(不健康状态)。 服务器端主动下探机制：上级检测到你有不打卡的记录，主动来找你。 对于Nacos健康检测机制，我们不能主动去设置，但是健康检查机制是和Nacos的服务实例类型强相关，主要是有两种服务实例： 临时实例每隔5秒会主动上报自己的健康状态，发送心跳，如果发送心跳的间隔时间超过15秒，Nacos服务器端会将服务标记为亚健康状态，如果超过30S没有发送心跳，那么服务实例会被从服务列表中剔除。 在2.0版本以后，持久实例不变，临时实例而是通过长连接来判断实例是否健康。 一个连接上可以连续发送多数据包，在连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发链路检测包，在Nacos2.0之后，使用Grpc协议代替了http协议。长连接会保持客户端和服务端发送的状态，在源码中ConnectionManager 管理所有客户端的长连接。 ConnectionManager: 每3秒检测所有超过20S内没有发生过通讯的客户端，向客户端发起ClientDetectionRequest探测请求，如果客户端在1s内成功响应，则检测通过，否则执行unregister方法移除Connection。 如果客户端持续和服务端进行通讯，服务端是不需要主动下探的，只有当客户端没有一直和服务端通信的时候，服务端才会主动下探操作。 @Service public class ConnectionManager extends Subscriber Map //只要spring容器启动，会触发这个方法 @PostConstruct public void start() { // 启动不健康连接排除功能. RpcScheduledExecutor.COMMON_SERVER_EXECUTOR.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() { @Override public void run() { // 1. 统计过时（20s）连接 Set //2.获得需要剔除的IP和端口 //3.根据限制获取剔除的IP和端口 //4.如果还是有需要剔除的客户端，则继续执行 //5.没有活动的客户端执行探测 //6.如果没有马上响应，则马上剔除 //7.剔除后发布ClientDisconnectEvent事件 } }); } } //注销（移出）连接方法 public synchronized void unregister(String connectionId) { Connection remove = this.connections.remove(connectionId); if (remove != null) { String clientIp = remove.getMetaInfo().clientIp; AtomicInteger atomicInteger = connectionForClientIp.get(clientIp); if (atomicInteger != null) { int count = atomicInteger.decrementAndGet(); if (count <= 0) { connectionForClientIp.remove(clientIp); } } remove.close(); Loggers.REMOTE_DIGEST.info("[{ }]Connection unregistered successfully. ", connectionId); clientConnectionEventListenerRegistry.notifyClientDisConnected(remove); 当服务端操作移除事件以后，会操作notifyClientDisConnected()方法,主要调用的是 clientConnectionEventListener.clientDisConnected(connection)方法，将连接信息传入进去。 public void notifyClientDisConnected(final Connection connection) { for (ClientConnectionEventListener clientConnectionEventListener : clientConnectionEventListeners) { try { clientConnectionEventListener.clientDisConnected(connection); } catch (Throwable throwable) { Loggers.REMOTE.info("[NotifyClientDisConnected] failed for listener { }", clientConnectionEventListener.getName(), throwable); } clientConnectionEventListenerd的实现类是ConnectionBasedClientManager，在这里面会出发清除索引缓存等操作。 @Component("connectionBasedClientManager") public class ConnectionBasedClientManager extends ClientConnectionEventListener implements ClientManager { @Override public boolean clientDisconnected(String clientId) { Loggers.SRV_LOG.info("Client connection { } disconnect, remove instances and subscribers", clientId); //同步移除client数据 ConnectionBasedClient client = clients.remove(clientId); if (null == client) { return true; } client.release(); //服务订阅，将变更通知到客户端 NotifyCenter.publishEvent(new ClientEvent.ClientDisconnectEvent(client)); return true; } 到这里Nacos服务端的基础的源码就讲完了，有些地方我们没有展开来讲，在后续的源码讲解中，会给大家详细的进行讲解，今天主要讲解了，服务端注册以及监控检查的基础代码，后面会有最新的内容呈现给大家，如果觉得文中对您有帮助的。前言
服务注册
服务端监控检查
1.两种检测机制：
客户端主动上报机制服务器端主动下探机制
2.长连接：
总结
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