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註冊中心 Eureka 原始碼解析 —— Eureka-Client 初始化(一)之 EurekaInstanceConfig

本文主要基於 Eureka 1.8.X 版本

  • 1. 概述
  • 2. EurekaInstanceConfig
    • 2.1 類關係圖
    • 2.2 配置屬性
    • 2.3 AbstractInstanceConfig
    • 2.4 PropertiesInstanceConfig
    • 2.5 MyDataCenterInstanceConfig
  • 2.6 小結
    • 3. InstanceInfo
    • 4. ApplicationInfoManager
  • 666. 彩蛋

1. 概述

本文主要分享 Eureka-Client 自身初始化的過程,不包含 Eureka-Client 向 Eureka-Server 的註冊過程( ?後面會另外文章分享 )。

Eureka-Client 自身初始化過程中,涉及到主要物件如下圖:

  1. 建立 EurekaInstanceConfig物件
  2. 使用 EurekaInstanceConfig物件 建立 InstanceInfo物件
  3. 使用 EurekaInstanceConfig物件 + InstanceInfo物件 建立 ApplicationInfoManager物件
  4. 建立 EurekaClientConfig物件
  5. 使用 ApplicationInfoManager物件 + EurekaClientConfig物件 建立 EurekaClient物件

考慮到整個初始化的過程中涉及的配置特別多,拆分成三篇文章:

  1. 【本文】(一)EurekaInstanceConfig
  2. (二)EurekaClientConfig
  3. (三)EurekaClient

下面我們來看看每個的實現。

2. EurekaInstanceConfig

com.netflix.appinfo.EurekaInstanceConfig,Eureka 應用例項配置介面。在下文你會看到 EurekaClientConfig 介面,兩者的區別如下:

  • EurekaInstanceConfig,重在應用例項,例如,應用名、應用的埠等等。此處應用指的是,Application Consumer 和 Application Provider。
  • EurekaClientConfig,重在 Eureka-Client,例如, 連線的 Eureka-Server 的地址、獲取服務提供者列表的頻率、註冊自身為服務提供者的頻率等等。

2.1 類關係圖

EurekaInstanceConfig 整體類關係如下圖:

  • 本文只解析紅圈部分類。
  • EurekaArchaius2ClientConfig 基於 Netflix Archaius 2.x 實現,目前還在開發中,因此暫不解析。
  • CloudInstanceConfig、Ec2EurekaArchaius2InstanceConfig 基於亞馬遜 AWS,大多數讀者和我對 AWS 都不瞭解,因此暫不解析。

2.2 配置屬性

點選 EurekaInstanceConfig 檢視配置屬性簡介,已經新增中文註釋,可以對照著英文註釋一起理解。這裡筆者摘出部分較為重要的屬性:

  • #getLeaseRenewalIntervalInSeconds() :租約續約頻率,單位:秒。應用不斷通過按照該頻率傳送心跳給 Eureka-Server 以達到續約的作用。當 Eureka-Server 超過最大頻率未收到續約(心跳),契約失效,進行應用移除。應用移除後,其他應用無法從 Eureka-Server 獲取該應用。
  • #getLeaseExpirationDurationInSeconds() :契約過期時間,單位:秒。
  • #getDataCenterInfo() :資料中心資訊。com.netflix.appinfo.DataCenterInfo,資料中心資訊介面,目前較為簡單,標記所屬資料中心名。一般情況下,我們使用 Name.MyOwn。介面實現程式碼如下: public interface DataCenterInfo {/** * 資料中心名列舉 */ enum Name { Netflix, Amazon, MyOwn } /** * @return 歸屬的資料中心名 */ Name getName(); }
  • #getNamespace() :配置名稱空間,預設使用 eureka。以 eureka-client.properties 舉個例子: eureka.name=eureka eureka.port=8080 eureka.vipAddress=eureka.mydomain.net
    • 每個屬性最前面eureka 即是配置名稱空間,一般情況無需修改。
  • TODO[0004]:健康檢查
  • #isInstanceEnabledOnit() :應用初始化後是否開啟。在「3. InstanceInfo」詳細解析。

2.3 AbstractInstanceConfig

com.netflix.appinfo.AbstractInstanceConfig,Eureka 應用例項配置抽象基類,主要實現一些相對通用的配置,實現程式碼如下:

public abstract class AbstractInstanceConfig implements EurekaInstanceConfig {

    /**
     * 契約過期時間,單位:秒
     */
    private static final int LEASE_EXPIRATION_DURATION_SECONDS = 90;
    /**
     * 租約續約頻率,單位:秒。
     */
    private static final int LEASE_RENEWAL_INTERVAL_SECONDS = 30;
    /**
     * 應用 https 埠關閉
     */
    private static final boolean SECURE_PORT_ENABLED = false;
    /**
     * 應用 http 埠開啟
     */
    private static final boolean NON_SECURE_PORT_ENABLED = true;
    /**
     * 應用 http 埠
     */
    private static final int NON_SECURE_PORT = 80;
    /**
     * 應用 https 埠
     */
    private static final int SECURE_PORT = 443;
    /**
     * 應用初始化後開啟
     */
    private static final boolean INSTANCE_ENABLED_ON_INIT = false;
    /**
     * 主機資訊
     * key:主機 IP 地址
     * value:主機名
     */
    private static final Pair<String, String> hostInfo = getHostInfo();
    /**
     * 資料中心資訊
     */
    private DataCenterInfo info = new DataCenterInfo() {
        @Override
        public Name getName() {
            return Name.MyOwn;
        }
    };

    private static Pair<String, String> getHostInfo() {
        Pair<String, String> pair;
        try {
            InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
            pair = new Pair<String, String>(localHost.getHostAddress(), localHost.getHostName());
        } catch (UnknownHostException e) {
            logger.error("Cannot get host info", e);
            pair = new Pair<String, String>("", "");
        }
        return pair;
    }

    // .... 省略 setting / getting 方法
}
  • #getHostInfo() 方法,獲取本地伺服器的主機名和主機 IP 地址。如果主機有多網絡卡或者虛擬機器網絡卡,這塊要小心,解決方式如下:
    • 手動配置本機的 hostname + etc/hosts 檔案,從而對映主機名和 IP 地址。
    • 使用 Spring-Cloud-Eureka-Client 的話,參考周立 —— 《Eureka服務註冊過程詳解之IpAddress》解決。

2.4 PropertiesInstanceConfig

com.netflix.appinfo.PropertiesInstanceConfig,基於配置檔案的 Eureka 應用例項配置抽象基類,實現程式碼如下:

public abstract class PropertiesInstanceConfig extends AbstractInstanceConfig implements EurekaInstanceConfig {

    /**
     * 名稱空間
     */
    protected final String namespace;
    /**
     * 配置檔案物件
     */
    protected final DynamicPropertyFactory configInstance;
    /**
     * 應用分組
     * 從 環境變數 獲取
     */
    private String appGrpNameFromEnv;

    public PropertiesInstanceConfig() {
        this(CommonConstants.DEFAULT_CONFIG_NAMESPACE);
    }

    public PropertiesInstanceConfig(String namespace) {
        this(namespace, new DataCenterInfo() {
            @Override
            public Name getName() {
                return Name.MyOwn;
            }
        });
    }

    public PropertiesInstanceConfig(String namespace, DataCenterInfo info) {
        super(info);
        // 設定 namespace,為 "." 結尾
        this.namespace = namespace.endsWith(".")
                ? namespace
                : namespace + ".";
        // 從 環境變數 獲取 應用分組
        appGrpNameFromEnv = ConfigurationManager.getConfigInstance()
                .getString(FALLBACK_APP_GROUP_KEY, Values.UNKNOWN_APPLICATION);
        // 初始化 配置檔案物件
        this.configInstance = Archaius1Utils.initConfig(CommonConstants.CONFIG_FILE_NAME);
    }

    @Override
    public String getAppGroupName() {
        return configInstance.getStringProperty(namespace + APP_GROUP_KEY, appGrpNameFromEnv).get().trim();
    }
}
  • configInstance 屬性,配置檔案物件,基於 Netflix Archaius 1.x 實現配置檔案的讀取。在 com.netflix.appinfo.PropertyBasedInstanceConfigConstants 可以看到配置檔案的每個屬性 KEY 。
  • appGrpNameFromEnv 屬性,應用分組,從環境變數中獲取。從 #getAppGroupName() 方法中,可以看到優先還是從配置檔案讀取。設定方法如下: System.setProperty(FALLBACK_APP_GROUP_KEY, "app_gropu_name");
    • FALLBACK_APP_GROUP_KEY,私有靜態變數,實際得使用 NETFLIX_APP_GROUP
    • com.netflix.config.ConfigurationManager 可以從環境變數獲取到值。
  • 呼叫 Archaius1Utils#initConfig(...) 方法,初始化讀取的配置檔案物件,實現程式碼如下: public final class Archaius1Utils {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Archaius1Utils.class); private static final String ARCHAIUS_DEPLOYMENT_ENVIRONMENT = "archaius.deployment.environment"; private static final String EUREKA_ENVIRONMENT = "eureka.environment"; public static DynamicPropertyFactory initConfig(String configName) { // 配置檔案物件 DynamicPropertyFactory configInstance = DynamicPropertyFactory.getInstance(); // 配置檔名 DynamicStringProperty EUREKA_PROPS_FILE = configInstance.getStringProperty("eureka.client.props", configName); // 配置檔案環境 String env = ConfigurationManager.getConfigInstance().getString(EUREKA_ENVIRONMENT, "test"); ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty(ARCHAIUS_DEPLOYMENT_ENVIRONMENT, env); // 將配置檔案載入到環境變數 String eurekaPropsFile = EUREKA_PROPS_FILE.get(); try { ConfigurationManager.loadCascadedPropertiesFromResources(eurekaPropsFile); } catch (IOException e) { logger.warn( "Cannot find the properties specified : {}. This may be okay if there are other environment " + "specific properties or the configuration is installed with a different mechanism.", eurekaPropsFile); } return configInstance; } }
    • 從環境變數 eureka.client.props,獲取配置檔名。如果未配置,使用引數 configName,即 CommonConstants.CONFIG_FILE_NAME ( "eureka-client" )。
    • 從環境變數 eureka.environment ( EUREKA_ENVIRONMENT ),獲取配置檔案環境。
    • 呼叫 ConfigurationManager#loadCascadedPropertiesFromResources(...) 方法,讀取配置檔案到環境變數,首先讀取 ${eureka.client.props} 對應的配置檔案;然後讀取 ${eureka.client.props}-${eureka.environment} 對應的配置檔案。若有相同屬性,進行覆蓋。

2.5 MyDataCenterInstanceConfig

com.netflix.appinfo.MyDataCenterInstanceConfig,非 AWS 資料中心的 Eureka 應用例項配置實現類,實現程式碼如下:

public class MyDataCenterInstanceConfig extends PropertiesInstanceConfig implements EurekaInstanceConfig {

    public MyDataCenterInstanceConfig() {
    }

    public MyDataCenterInstanceConfig(String namespace) {
        super(namespace);
    }

    public MyDataCenterInstanceConfig(String namespace, DataCenterInfo dataCenterInfo) {
        super(namespace, dataCenterInfo);
    }

}

2.6 小結

一般情況下,使用 MyDataCenterInstanceConfig 配置 Eureka 應用例項。

在 Spring-Cloud-Eureka 裡,直接基於 EurekaInstanceConfig 介面重新實現了配置類,實際邏輯差別不大,在TODO[0007] :《Spring-Cloud-Eureka-Client》詳細解析。

3. InstanceInfo

com.netflix.appinfo.InstanceInfo應用例項資訊。Eureka-Client 向 Eureka-Server 註冊該物件資訊。註冊成功後,可以被其他 Eureka-Client 發現

本文僅分享 InstanceInfo 的初始化。InstanceInfo 裡和註冊發現相關的屬性和方法,暫時跳過。

com.netflix.appinfo.providers.EurekaConfigBasedInstanceInfoProvider,基於 EurekaInstanceConfig 建立 InstanceInfo 的工廠,實現程式碼如下:

  1: @Singleton
  2: public class EurekaConfigBasedInstanceInfoProvider implements Provider<InstanceInfo> {
  3:     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(EurekaConfigBasedInstanceInfoProvider.class);
  4: 
  5:     private final EurekaInstanceConfig config;
  6: 
  7:     private InstanceInfo instanceInfo;
  8: 
  9:     @Inject(optional = true)
 10:     private VipAddressResolver vipAddressResolver = null;
 11: 
 12:     @Inject
 13:     public EurekaConfigBasedInstanceInfoProvider(EurekaInstanceConfig config) {
 14:         this.config = config;
 15:     }
 16: 
 17:     @Override
 18:     public synchronized InstanceInfo get() {
 19:         if (instanceInfo == null) {
 20:             // Build the lease information to be passed to the server based on config
 21:             // 建立 租約資訊構建器,並設定屬性
 22:             LeaseInfo.Builder leaseInfoBuilder = LeaseInfo.Builder.newBuilder()
 23:                     .setRenewalIntervalInSecs(config.getLeaseRenewalIntervalInSeconds())
 24:                     .setDurationInSecs(config.getLeaseExpirationDurationInSeconds());
 25: 
 26:             // 建立 VIP地址解析器
 27:             if (vipAddressResolver == null) {
 28:                 vipAddressResolver = new Archaius1VipAddressResolver();
 29:             }
 30: 
 31:             // Builder the instance information to be registered with eureka server
 32:             // 建立 應用例項資訊構建器
 33:             InstanceInfo.Builder builder = InstanceInfo.Builder.newBuilder(vipAddressResolver);
 34: 
 35:             // 應用例項編號
 36:             // set the appropriate id for the InstanceInfo, falling back to datacenter Id if applicable, else hostname
 37:             String instanceId = config.getInstanceId();
 38:             DataCenterInfo dataCenterInfo = config.getDataCenterInfo();
 39:             if (instanceId == null || instanceId.isEmpty()) {
 40:                 if (dataCenterInfo instanceof UniqueIdentifier) {
 41:                     instanceId = ((UniqueIdentifier) dataCenterInfo).getId();
 42:                 } else {
 43:                     instanceId = config.getHostName(false);
 44:                 }
 45:             }
 46: 
 47:             // 獲得 主機名
 48:             String defaultAddress;
 49:             if (config instanceof RefreshableInstanceConfig) {
 50:                 // Refresh AWS data center info, and return up to date address
 51:                 defaultAddress = ((RefreshableInstanceConfig) config).resolveDefaultAddress(false);
 52:             } else {
 53:                 defaultAddress = config.getHostName(false);
 54:             }
 55:             // fail safe
 56:             if (defaultAddress == null || defaultAddress.isEmpty()) {
 57:                 defaultAddress = config.getIpAddress();
 58:             }
 59: 
 60:             // 設定 應用例項資訊構建器 的 屬性
 61:             builder.setNamespace(config.getNamespace())
 62:                     .setInstanceId(instanceId)
 63:                     .setAppName(config.getAppname())
 64:                     .setAppGroupName(config.getAppGroupName())
 65:                     .setDataCenterInfo(config.getDataCenterInfo())
 66:                     .setIPAddr(config.getIpAddress())
 67:                     .setHostName(defaultAddress) // 主機名
 68:                     .setPort(config.getNonSecurePort())
 69:                     .enablePort(PortType.UNSECURE, config.isNonSecurePortEnabled())
 70:                     .setSecurePort(config.getSecurePort())
 71:                     .enablePort(PortType.SECURE, config.getSecurePortEnabled())
 72:                     .setVIPAddress(config.getVirtualHostName()) // VIP 地址
 73:                     .setSecureVIPAddress(config.getSecureVirtualHostName())
 74:                     .setHomePageUrl(config.getHomePageUrlPath(), config.getHomePageUrl())
 75:                     .setStatusPageUrl(config.getStatusPageUrlPath(), config.getStatusPageUrl())
 76:                     .setASGName(config.getASGName())
 77:                     .setHealthCheckUrls(config.getHealthCheckUrlPath(),
 78:                             config.getHealthCheckUrl(), config.getSecureHealthCheckUrl());
 79: 
 80:             // 應用初始化後是否開啟
 81:             // Start off with the STARTING state to avoid traffic
 82:             if (!config.isInstanceEnabledOnit()) {
 83:                 InstanceStatus initialStatus = InstanceStatus.STARTING;
 84:                 LOG.info("Setting initial instance status as: " + initialStatus);
 85:                 builder.setStatus(initialStatus);
 86:             } else {
 87:                 LOG.info("Setting initial instance status as: {}. This may be too early for the instance to advertise "
 88:                          + "itself as available. You would instead want to control this via a healthcheck handler.",
 89:                          InstanceStatus.UP);
 90:             }
 91: 
 92:             // 設定 應用例項資訊構建器 的 元資料( Metadata )集合
 93:             // Add any user-specific metadata information
 94:             for (Map.Entry<String, String> mapEntry : config.getMetadataMap().entrySet()) {
 95:                 String key = mapEntry.getKey();
 96:                 String value = mapEntry.getValue();
 97:                 builder.add(key, value);
 98:             }
 99: 
100:             // 建立 應用例項資訊
101:             instanceInfo = builder.build();
102: 
103:             // 設定 應用例項資訊 的 租約資訊
104:             instanceInfo.setLeaseInfo(leaseInfoBuilder.build());
105:         }
106:         return instanceInfo;
107:     }
108: 
109: }
  • 該類實現 javax.inject.Provider 介面,設定 InstanceInfo 的生成工廠。感興趣的同學,可以點選《Google-Guice入門介紹》搜尋 Provider 關鍵字。目前處於試驗階段,未完成。
  • EurekaConfigBasedInstanceInfoProvider(config) 構造方法,設定生成 InstanceInfo 的 EurekaInstanceConfig 配置。
  • 呼叫 #get() 方法,根據 EurekaInstanceConfig 建立 InstanceInfo。InstanceInfo 的絕大數屬性和 EurekaInstanceConfig 是一致的 。實現程式碼如下:
    • 第 82 至 85 行 :應用不開啟,應用例項處於 STARTING 狀態。
    • 第 86 至 90 行 :應用開啟,應用例項處於 UP 狀態。
    • 使用應用初始化後不開啟,可以通過呼叫 ApplicationInfoManager#setInstanceStatus(...) 方法改變應用例項狀態,在《Eureka 原始碼解析 —— 應用例項註冊發現 (一)之註冊》「2.1 應用例項資訊複製器」有詳細解析。
    • 使用 #resolveDeploymentContextBasedVipAddresses() 方法,將 VIP地址 裡的 ${(.*?)} 查詢配置檔案裡的鍵值進行替換。例如,${eureka.env}.domain.com,查詢配置檔案裡的鍵 ${eureka.env} 對應值進行替換。TODO[0005]:除錯下來,發現 Archaius 已經替換,等到找到答案修改此處。
    • 第 21 至 24 行 :建立租約資訊構建器( com.netflix.appinfo.LeaseInfo.Builder ),並設定 renewalIntervalInSecs / durationInSecs 屬性。
    • 第 26 至 29 行 :建立 VIP地址解析器( com.netflix.appinfo.providers.VipAddressResolver )。實現程式碼如下: // VipAddressResolver.java public interface VipAddressResolver {String resolveDeploymentContextBasedVipAddresses(String vipAddressMacro); } public class Archaius1VipAddressResolver implements VipAddressResolver {private static final Pattern VIP_ATTRIBUTES_PATTERN = Pattern.compile("\$\{(.*?)\}"); @Override public String resolveDeploymentContextBasedVipAddresses(String vipAddressMacro) { if (vipAddressMacro == null) { return null; } String result = vipAddressMacro; // 替換表示式 Matcher matcher = VIP_ATTRIBUTES_PATTERN.matcher(result); while (matcher.find()) { String key = matcher.group(1); String value = DynamicPropertyFactory.getInstance().getStringProperty(key, "").get(); logger.debug("att:" + matcher.group()); logger.debug(", att key:" + key); logger.debug(", att value:" + value); logger.debug(""); result = result.replaceAll("\$\{" + key + "\}", value); matcher = VIP_ATTRIBUTES_PATTERN.matcher(result); } return result; } }
    • 第 32 至 33 行 :建立應用例項資訊構建器( com.netflix.appinfo.InstanceInfo.Builder )。
    • 第 35 至 45 行 :獲得應用例項編號( instanceId )。
    • 第 47 至 58 行 :獲得主機名。
    • 第 60 至 78 行 :設定應用例項資訊構建器的屬性。
    • 第 80 至 90 行 :應用初始化後是否開啟。
    • 第 92 至 98 行 :設定應用例項資訊構建器的元資料( Metadata )集合。
    • 第 100 至 101 行 :建立應用例項資訊( com.netflix.appinfo.InstanceInfo )。
    • 第 103 至 104 行 :設定應用例項資訊的租約資訊( com.netflix.appinfo.InstanceInfo )。

4. ApplicationInfoManager

com.netflix.appinfo.ApplicationInfoManager,應用資訊管理器。實現程式碼如下:

public class ApplicationInfoManager {

    /**
     * 單例
     */
    private static ApplicationInfoManager instance = new ApplicationInfoManager(null, null, null);

    /**
     * 狀態變更監聽器
     */
    protected final Map<String, StatusChangeListener> listeners;
    /**
     * 應用例項狀態匹配
     */
    private final InstanceStatusMapper instanceStatusMapper;
    /**
     * 應用例項資訊
     */
    private InstanceInfo instanceInfo;
    /**
     * 應用例項配置
     */
    private EurekaInstanceConfig config;

    // ... 省略其它構造方法

    public ApplicationInfoManager(EurekaInstanceConfig config, InstanceInfo instanceInfo, OptionalArgs optionalArgs) {
        this.config = config;
        this.instanceInfo = instanceInfo;
        this.listeners = new ConcurrentHashMap<String, StatusChangeListener>();
        if (optionalArgs != null) {
            this.instanceStatusMapper = optionalArgs.getInstanceStatusMapper();
        } else {
            this.instanceStatusMapper = NO_OP_MAPPER;
        }

        // Hack to allow for getInstance() to use the DI'd ApplicationInfoManager
        instance = this;
    }

    // ... 省略其它方法
}
  • listeners 屬性,狀態變更監聽器集合。在《Eureka 原始碼解析 —— 應用例項註冊發現 (一)之註冊》「2.1 應用例項資訊複製器」有詳細解析。
  • instanceStatusMapper 屬性,應用例項狀態匹配。實現程式碼如下: // ApplicationInfoManager.java public static interface InstanceStatusMapper { } private static final InstanceStatusMapper NO_OP_MAPPER = new InstanceStatusMapper() { @Override public InstanceStatus map(InstanceStatus prev) { return prev; } };
    • #map 方法,根據傳入 pre 引數,轉換成對應的應用例項狀態。
    • 預設情況下,使用 NO_OP_MAPPER 。一般情況下,不需要關注該類。

666. 彩蛋

涉及到配置,內容初看起來會比較多,慢慢理解後,就會變得很“囉嗦”,請保持耐心。

胖友,分享一個朋友圈可好。