Eureka源碼核心類預(yù)備知識(shí)
1. 前言
1.1 Eureka的異地多活
異地多活一般是指在不同城市建立獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心。
活是相對(duì)于主備關(guān)系中的熱備而言的。熱備是指?jìng)浞輽C(jī)房隨時(shí)全量備份著主機(jī)房中的數(shù)據(jù),但平時(shí)不 支撐業(yè)務(wù)需求,即不對(duì)外提供服務(wù)。只有在主機(jī)房出現(xiàn)故障時(shí)才會(huì)切換到備份機(jī)房,由備份機(jī)房對(duì)外提 供服務(wù)。也就是說,平時(shí)只有主機(jī)房是活的。
多活則是指這些機(jī)房間屬于主從關(guān)系,即這些機(jī)房平時(shí)都支撐業(yè)務(wù)需求,都對(duì)外提供服務(wù),相互備 份。
1.2 Region和Zone
Eureka中具有Region與Availability Zone(簡(jiǎn)稱AZ)概念,都是云計(jì)算中的概念。
為了方便不同地理區(qū)域中用戶的使用,大型云服務(wù)提供商一般會(huì)根據(jù)用戶需求量在不同的城市、省份、 國(guó)家或洲創(chuàng)建不同的大型云計(jì)算機(jī)房。這些不同區(qū)域機(jī)房間一般是不能“內(nèi)網(wǎng)連通”的。這些區(qū)域就稱為 一個(gè)Region。
這里存在一個(gè)問題:同一Region機(jī)房是如何實(shí)現(xiàn)同域容災(zāi)的?為了增強(qiáng)容災(zāi)能力,在一個(gè)Region中又 設(shè)置了不同的Availability Zone。這些AZ間實(shí)現(xiàn)了內(nèi)網(wǎng)連通,且用戶可以根據(jù)自己所在的具體的位置自動(dòng) 選擇同域中的不同AZ。當(dāng)用戶所要訪問的AZ出現(xiàn)問題后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到其它可用的AZ。
例如,AWS將全球劃分為了很多的Region,例如美國(guó)東部區(qū)、美國(guó)西部區(qū)、歐洲區(qū)、非洲開普敦區(qū)、 亞太區(qū)等。像Eureka系統(tǒng)架構(gòu)圖中的us-east-1c、us-east-1d、us-east-1e就是us-east-1這個(gè)Region中 的c、d、e三個(gè)AZ。
再如,阿里云在我國(guó)境內(nèi)的Region有杭州、北京、深圳、青島、香港等,境外Region有亞太東南1區(qū) (新加坡)、亞太東南2區(qū)(悉尼)、亞太東北1區(qū)(東京)等
1.3 Region和AZ需求
假設(shè)某公司的服務(wù)器有Beijing、Shanghai等多個(gè)Region。Beijing這個(gè)Region中存在兩個(gè)AZ,分別是 bj-1與bj-2,每個(gè)AZ中有三臺(tái)Eureka Server。
h-1與h-2兩臺(tái)主機(jī)提供的都是相同的Service服務(wù),根據(jù)地理位置的不同,這兩臺(tái)主機(jī)分別注冊(cè)到了距 離自己最近的不同AZ的Eureka Server。
2.核心類
2.1 客戶端核心類
2.1.1 InstanceInfo-實(shí)例信息類
// 客戶端中,表示自身實(shí)例信息 // 服務(wù)端中,表示實(shí)例存在服務(wù)端注冊(cè)表中的信息 public class InstanceInfo { // ...... // 客戶端中,表示自己的真實(shí)工作狀態(tài) // 服務(wù)端中,表示服務(wù)發(fā)現(xiàn)時(shí)實(shí)例想要暴露給其他實(shí)例的工作狀態(tài),不一定是實(shí)例的真實(shí)工作狀態(tài) private volatile InstanceStatus status = InstanceStatus.UP; // 覆蓋狀態(tài),服務(wù)端可以根據(jù)一定規(guī)則匹配出 status // 外界修改實(shí)例在服務(wù)端中狀態(tài)(比如通過 actuator 修改狀態(tài))就是修改覆蓋狀態(tài) private volatile InstanceStatus overriddenStatus = InstanceStatus.UNKNOWN; // 判斷實(shí)例信息在服務(wù)端中是否是臟的 private volatile boolean isInstanceInfoDirty = false; // 租約信息 private volatile LeaseInfo leaseInfo; // 記錄實(shí)例信息在服務(wù)端最近一次修改的時(shí)間 private volatile Long lastUpdatedTimestamp; // 記錄實(shí)例信息在客戶端最近一次修改的時(shí)間 private volatile Long lastDirtyTimestamp; // ...... }
- InstanceStatus-實(shí)例狀態(tài)類
public enum InstanceStatus { UP, // 啟動(dòng)狀態(tài),表示實(shí)例對(duì)外正常提供服務(wù) DOWN, // 下線狀態(tài),實(shí)例健康檢查失敗時(shí)修改為該狀態(tài) STARTING, // 啟動(dòng)中狀態(tài),表示實(shí)例正在初始化啟動(dòng)中 OUT_OF_SERVICE, // 停止服務(wù)狀態(tài),表示實(shí)例不對(duì)外提供服務(wù) UNKNOWN; // 未知狀態(tài) // ...... }
- LeaseInfo 租約信息類
public class LeaseInfo { public static final int DEFAULT_LEASE_RENEWAL_INTERVAL = 30; public static final int DEFAULT_LEASE_DURATION = 90; // 客戶端維護(hù)的心跳間隔時(shí)間 private int renewalIntervalInSecs = DEFAULT_LEASE_RENEWAL_INTERVAL; // 客戶端維護(hù)的租約持續(xù)時(shí)間 private int durationInSecs = DEFAULT_LEASE_DURATION; // 服務(wù)端維護(hù)的實(shí)例注冊(cè)時(shí)間 private long registrationTimestamp; // 服務(wù)端維護(hù)的實(shí)例最近一次更新時(shí)間 private long lastRenewalTimestamp; // 服務(wù)端維護(hù)的實(shí)例過期清理時(shí)間 private long evictionTimestamp; // 服務(wù)端維護(hù)的實(shí)例啟動(dòng)時(shí)間 private long serviceUpTimestamp; // ...... }
2.1.2 Application
一個(gè)Application實(shí)例保存著一個(gè)特定微服務(wù)的所有提供者實(shí)例
public class Application { private static Random shuffleRandom = new Random(); private String name; @XStreamOmitField private volatile boolean isDirty = false; /** * 保存著當(dāng)前name所指定的微服務(wù)名稱的所有InstanceInfo 實(shí)例 */ @XStreamImplicit private final Set<InstanceInfo> instances; private final AtomicReference<List<InstanceInfo>> shuffledInstances; // key:instanceId value:InstanceInfo實(shí)例 private final Map<String, InstanceInfo> instancesMap;
2.1.3 Applications
該類封裝了來(lái)自于Eureka Server的所有注冊(cè)信息,我們可成為 "客戶端注冊(cè)表"
public class Applications { private static class VipIndexSupport { final AbstractQueue<InstanceInfo> instances = new ConcurrentLinkedQueue<>(); final AtomicLong roundRobinIndex = new AtomicLong(0); final AtomicReference<List<InstanceInfo>> vipList = new AtomicReference<List<InstanceInfo>>(Collections.emptyList()); public AtomicLong getRoundRobinIndex() { return roundRobinIndex; } public AtomicReference<List<InstanceInfo>> getVipList() { return vipList; } } private static final String STATUS_DELIMITER = "_"; private String appsHashCode; private Long versionDelta; @XStreamImplicit private final AbstractQueue<Application> applications; // key:微服務(wù)名稱 value:Application實(shí)例 private final Map<String, Application> appNameApplicationMap; private final Map<String, VipIndexSupport> virtualHostNameAppMap; private final Map<String, VipIndexSupport> secureVirtualHostNameAppMap; }
2.2 服務(wù)端
2.2.1 AbstractInstanceRegistry
服務(wù)端具體處理客戶端請(qǐng)求(心跳續(xù)租、注冊(cè)、變更狀態(tài)等等)的類
public abstract class AbstractInstanceRegistry implements InstanceRegistry { // ...... // 服務(wù)實(shí)例租約信息 private final ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>> registry = new ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>>(); // 覆蓋狀態(tài) map protected final ConcurrentMap<String, InstanceStatus> overriddenInstanceStatusMap = CacheBuilder .newBuilder().initialCapacity(500) .expireAfterAccess(1, TimeUnit.HOURS) .<String, InstanceStatus>build().asMap(); // 最近注冊(cè)隊(duì)列,實(shí)例注冊(cè)到服務(wù)端時(shí)添加 // 先進(jìn)先出隊(duì)列,滿1000時(shí)移除最先添加的 private final CircularQueue<Pair<Long, String>> recentRegisteredQueue; // 最近下架隊(duì)列,實(shí)例從服務(wù)端下架時(shí)添加 // 先進(jìn)先出隊(duì)列,滿1000時(shí)移除最先添加的 private final CircularQueue<Pair<Long, String>> recentCanceledQueue; // 最近變更隊(duì)列 // 有定時(shí)任務(wù)維護(hù)的隊(duì)列,每30s執(zhí)行一次,移除添加進(jìn)該隊(duì)列超過3分鐘的實(shí)例變更信息 private ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem> recentlyChangedQueue = new ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem>(); private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); // 讀鎖(處理客戶端注冊(cè)、下架、狀態(tài)變更、刪除狀態(tài)時(shí)使用) private final Lock read = readWriteLock.readLock(); // 寫鎖(處理客戶端拉取增量注冊(cè)表時(shí)使用) private final Lock write = readWriteLock.writeLock(); // 服務(wù)端統(tǒng)計(jì)最近一分鐘預(yù)期收到客戶端實(shí)例心跳續(xù)租的請(qǐng)求數(shù) protected volatile int numberOfRenewsPerMinThreshold; // 服務(wù)端統(tǒng)計(jì)預(yù)期收到心跳續(xù)租的客戶端實(shí)例數(shù) protected volatile int expectedNumberOfClientsSendingRenews; // 響應(yīng)緩存 // 服務(wù)端處理客戶端拉取注冊(cè)表請(qǐng)求時(shí)使用 protected volatile ResponseCache responseCache; // ...... // 處理注冊(cè) public void register(InstanceInfo registrant, int leaseDuration, boolean isReplication) {...} // 處理下架 public boolean cancel(String appName, String id, boolean isReplication) {...} // 具體下架處理 protected boolean internalCancel(String appName, String id, boolean isReplication) {...} // 處理心跳續(xù)租 public boolean renew(String appName, String id, boolean isReplication) {...} // 處理變更狀態(tài) public boolean statusUpdate(String appName, String id, InstanceStatus newStatus, String lastDirtyTimestamp, boolean isReplication) {...} // 處理刪除狀態(tài) public boolean deleteStatusOverride(String appName, String id, InstanceStatus newStatus, String lastDirtyTimestamp, boolean isReplication) {...} // 處理實(shí)例過期清理 public void evict(long additionalLeaseMs) {...} // 處理拉取全量注冊(cè)表(本地全量注冊(cè)表 + 可能包含全部遠(yuǎn)程 region 注冊(cè)表) public Application getApplication(String appName, boolean includeRemoteRegion) {...} // 處理拉取全量注冊(cè)表(本地全量注冊(cè)表 + 可能包含指定遠(yuǎn)程 region 全量注冊(cè)表) public Applications getApplicationsFromMultipleRegions(String[] remoteRegions) {...} // 處理拉取增量注冊(cè)表(本地增量注冊(cè)表 + 可能包含指定遠(yuǎn)程 region 增量注冊(cè)表) public Applications getApplicationDeltasFromMultipleRegions(String[] remoteRegions) {...} ...... }
- Lease-只有服務(wù)端維護(hù)的實(shí)例租約信息類
public class Lease<T> { // 實(shí)例下架時(shí)間 private long evictionTimestamp; // 實(shí)例注冊(cè)時(shí)間 private long registrationTimestamp; // 實(shí)例啟動(dòng)時(shí)間 private long serviceUpTimestamp; // 實(shí)例租約過期時(shí)間 private volatile long lastUpdateTimestamp; ...... }
- ResponseCacheImpl:響應(yīng)緩存實(shí)現(xiàn)類
public class ResponseCacheImpl implements ResponseCache { // ...... // 只讀緩存 private final ConcurrentMap<Key, Value> readOnlyCacheMap = new ConcurrentHashMap<Key, Value>(); // 讀寫緩存 // LoadingCache:Guava 提供的本地緩存,多線程的場(chǎng)景下保證只有一個(gè)線程加載相應(yīng)緩存項(xiàng) private final LoadingCache<Key, Value> readWriteCacheMap; // 判斷是否使用只讀緩存 private final boolean shouldUseReadOnlyResponseCache; // ...... }
2.2.2 PeerAwareInstanceRegistryImpl
處理集群節(jié)點(diǎn)間相關(guān)操作的實(shí)現(xiàn)類
public class PeerAwareInstanceRegistryImpl extends AbstractInstanceRegistry implements PeerAwareInstanceRegistry { // 當(dāng)前服務(wù)端節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)時(shí)間 private long startupTime = 0; // 判斷服務(wù)端啟動(dòng)時(shí)同步集群節(jié)點(diǎn)注冊(cè)表的實(shí)例數(shù)是否為空 private boolean peerInstancesTransferEmptyOnStartup = true; // 最近一分鐘同步復(fù)制給集群節(jié)點(diǎn)的次數(shù) private final MeasuredRate numberOfReplicationsLastMin; // 服務(wù)端的相鄰集群節(jié)點(diǎn),配置文件中配置 protected volatile PeerEurekaNodes peerEurekaNodes; }
3. Jersey通信框架
Spring Cloud中Eureka Client與Eureka Server的通信,及Eureka Server間的通信,均采用的是Jersey框架。
Jersey框架是一個(gè)開源的RESTful框架,實(shí)現(xiàn)了JAX-RS規(guī)范。該框架的作用與SpringMVC是相同的,其 也是用戶提交URI后,在處理器中進(jìn)行路由匹配,路由到指定的后臺(tái)業(yè)務(wù)。這個(gè)路由功能同樣也是通過 處理器完成的,只不過這里的處理器不叫Controller,而叫Resource。
@Produces({"application/xml", "application/json"}) public class InstanceResource { private static final Logger logger = LoggerFactory .getLogger(InstanceResource.class); private final PeerAwareInstanceRegistry registry; private final EurekaServerConfig serverConfig; private final String id; private final ApplicationResource app; InstanceResource(ApplicationResource app, String id, EurekaServerConfig serverConfig, PeerAwareInstanceRegistry registry) { this.app = app; this.id = id; this.serverConfig = serverConfig; this.registry = registry; } ... }
參考文章
springcloud-source-study學(xué)習(xí)github地址
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