Alibaba?Nacos配置中心動態(tài)感知原理示例解析
引言
Nacos提供兩大核心功能,服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn),配置中心。對應(yīng)Nacos的架構(gòu)圖,分別是Naming Service和Config Service,其中Config Service是實(shí)現(xiàn)配置中心的核心模塊。實(shí)現(xiàn)了版本管理、灰度發(fā)布、監(jiān)聽管理、推送軌跡等功能。針對配置中心,當(dāng)我們通過控制臺或API修改配置之后,客戶端能動態(tài)獲取到修改后的配置,那么配置中心是如何實(shí)現(xiàn)動態(tài)感知的呢?
動態(tài)監(jiān)聽之Pull和Push
當(dāng)Nacos Config Server上的配置發(fā)生變化時,需要讓相關(guān)的應(yīng)用程序感知到配置的變化,這就需要客戶端對感興趣的配置實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽。那么客戶端是如何實(shí)現(xiàn)配置變更實(shí)時更新的呢?
一般來說,客戶端與服務(wù)端的交互無非兩種:Pull模式和Push模式,一個是客戶端主動拉取,一個是服務(wù)端主動推送。
- Pull模式:服務(wù)端和客戶端之間需要維護(hù)長連接,客戶端多的情況下耗內(nèi)存、需要心跳機(jī)制檢測連接狀態(tài)。
- Push模式:客戶端需要定時拉取數(shù)據(jù),不能保證實(shí)時性,服務(wù)端長時間不更新的情況下,定時任務(wù)為無效更新,浪費(fèi)資源。
Nacos的Pull模式
Nacos采用的是Pull模式,不過不是簡單的Pull,而是一種長輪詢機(jī)制。結(jié)合Pull和Push兩者的優(yōu)勢,客戶端采用長輪詢的方式發(fā)起Pull請求,檢查服務(wù)配置消息是否發(fā)生變化,如果更新,客戶端會根據(jù)變更的內(nèi)容獲取最新配置信息。
所謂的長輪詢,就是客戶端發(fā)起Pull請求之后,服務(wù)端如果發(fā)生配置變更則立即返回,如果服務(wù)端和客戶端配置是保持一致的,那么服務(wù)端會“Hold”住這個請求,在指定時間內(nèi)不返回結(jié)果,直到這段時間內(nèi)配置發(fā)生變化。這個長連接默認(rèn)超時時間是30s。
服務(wù)端收到請求后,先檢查配置是否發(fā)生變化,如果沒變化,則設(shè)置一個定時任務(wù),延期29.5s執(zhí)行,并且把當(dāng)前的客戶端長輪詢連接加入allSubs隊(duì)列。這里有兩種方式觸發(fā)連接返回。
- 等待29.5s自動觸發(fā)檢查機(jī)制,無論是否發(fā)生變化,都會返回。
- 在29.5s內(nèi),通過Nacos控制臺或者API的形式對配置進(jìn)行了修改,會觸發(fā)
ConfigDataChangeEvent
事件。
Nacos的動態(tài)感知
前面我們已經(jīng)知道客戶端通過長輪詢請求來獲取配置變更,但是定時任務(wù)是延遲執(zhí)行的,那并沒有達(dá)到實(shí)時的目的,當(dāng)通過控制臺或者API修改配置時,那Nacos是如何實(shí)時動態(tài)更新的呢?
LongPollingService 監(jiān)聽事件類
LongPollingService
繼承AbstractEventListener
,AbstractEventListener
是事件抽象類,它有一個onEvent
抽象方法,而LongPollingService
實(shí)現(xiàn)了這個方法
@Override public void onEvent(Event event) { if (isFixedPolling()) { // ignore } else { if (event instanceof LocalDataChangeEvent) { LocalDataChangeEvent evt = (LocalDataChangeEvent)event; scheduler.execute(new DataChangeTask(evt.groupKey, evt.isBeta, evt.betaIps)); } } }
LongPollingService
可以看到LocalDataChangeEvent
事件,這個事件是服務(wù)端的配置數(shù)據(jù)發(fā)生變化時發(fā)布的一個事件。onEvent
方法中通過線程池來執(zhí)行一個DataChangeTask
任務(wù)。
DataChangeTask線程
DataChangeTask
是一個線程,實(shí)現(xiàn)了Runnable
接口,對應(yīng)的run()
如下:
class DataChangeTask implements Runnable { @Override public void run() { try { ConfigService.getContentBetaMd5(groupKey); for (Iterator<ClientLongPolling> iter = allSubs.iterator(); iter.hasNext(); ) { ClientLongPolling clientSub = iter.next(); if (clientSub.clientMd5Map.containsKey(groupKey)) { // 如果beta發(fā)布且不在beta列表直接跳過 if (isBeta && !betaIps.contains(clientSub.ip)) { continue; } // 如果tag發(fā)布且不在tag列表直接跳過 if (StringUtils.isNotBlank(tag) && !tag.equals(clientSub.tag)) { continue; } getRetainIps().put(clientSub.ip, System.currentTimeMillis()); iter.remove(); // 刪除訂閱關(guān)系 LogUtil.clientLog.info("{}|{}|{}|{}|{}|{}|{}", (System.currentTimeMillis() - changeTime), "in-advance", RequestUtil.getRemoteIp((HttpServletRequest)clientSub.asyncContext.getRequest()), "polling", clientSub.clientMd5Map.size(), clientSub.probeRequestSize, groupKey); clientSub.sendResponse(Arrays.asList(groupKey)); } } } catch (Throwable t) { LogUtil.defaultLog.error("data change error:" + t.getMessage(), t.getCause()); } } DataChangeTask(String groupKey) { this(groupKey, false, null); } DataChangeTask(String groupKey, boolean isBeta, List<String> betaIps) { this(groupKey, isBeta, betaIps, null); } DataChangeTask(String groupKey, boolean isBeta, List<String> betaIps, String tag) { this.groupKey = groupKey; this.isBeta = isBeta; this.betaIps = betaIps; this.tag = tag; } final String groupKey; final long changeTime = System.currentTimeMillis(); final boolean isBeta; final List<String> betaIps; final String tag; }
- 遍歷allSubs中的客戶端長輪詢請求。
- 比較每個客戶端長輪詢請求攜帶的groupKey,如果服務(wù)端變更的配置和客戶端請求關(guān)注的配置一致,則直接返回,這里調(diào)用
clientSub.sendResponse()
方法返回。
總結(jié)
好了,最后整理下nacos實(shí)時動態(tài)感知的流程如下:
- 客戶端通過長輪詢的方式發(fā)起Pull請求服務(wù)端獲取配置變更;
- 服務(wù)端判斷如果是長輪詢請求,對比數(shù)據(jù)的MD5,如果發(fā)生變化則直接返回,否則通過延遲任務(wù)執(zhí)行
ClientLongPolling
線程; - 配置中心修改配置后,會發(fā)布
ConfigDataChangeEvent
事件; EventDispatcher
觸發(fā)事件,通知監(jiān)聽者。LongPollingService
就是監(jiān)聽者之一。- 監(jiān)聽者通過線程池開啟定時線程,遍歷客戶端的所有長輪詢的請求, 通過groupKey匹配到對應(yīng)請求,直接返回。
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