你聽說過任督二脈嗎？像這樣~

咳咳~今天不講武功，講電商平臺設計的功夫~

背景

當今的電商可不僅僅是B2C商城，接下來還會有O2O，往後可能還會有商超、奧萊、二手交易。。。且稱之為業務模式~而每個業務模式下還會有預售、競拍、拼團等不同組合的子模式。

可是我商城的商品列表頁不想展示O2O的商品啊，商品列表的資料希望按一定規則相互隔離。其他模組，有的出於操作習慣的考慮不隔離，有的出於使用者行為的考慮需要隔離。

各模組資料隔離需求如下

各模組流程差異

於是我們就會面臨不同的改造的場景。

場景1，新建商品就是新建商品啊！！！

例如商品的新建儲存，是基礎服務，已經具備通用儲存模型。為了支援新模式我還得改服務介面、釋出二方包？咱可不可以這樣？

商品服務

Integer bizMode = BizModeContext.getBizMode();
itemDO.setBizMode(bizMode);
// ...
itemDAO.save(itemDO);

場景2，下單就是下單啊！！！

例如建立訂單，雖然商品維度、訂單型別、優惠方式有很多，但我修改一下B2C下單的欄位計算，還要引發O2O模式的迴歸測試？咱可不可以這樣？

甚至這樣~

實現類路由

@BizModeService( bizMode=BizMode.B2C, srvClz=OrderTradeService.class )
public class MallOrderTradeServiceImpl extends AbstractOrderTradeService { }

//使用時
Integer bizMode = BizModeContext.getBizMode();
OrderTradeService srv = BizModeRouter.routeBean(bizMode, OrderTradeService.class);

眼尖的小哥哥可能已經發現，要是能再搭配個熱載入的bean容器，都可以做成外掛了！emmm...那是遠景~

如何打通任督二脈？

首先要舌尖抵住上顎，再來三個深呼吸~然後拿起一本《Thinking In Java》或《Core Java》假裝在修煉。。。等等。。。什麼是任督二脈？

Java老司機都知道，我們通常會把ApplicationContext比作Spring的任督二脈，它貫穿始終，管理著bean的生命週期和傳遞。

所以電商平臺的任督二脈就是BizModeContext啦！它的經脈圖大概長這樣~

文章出處

所以我們通過下面一二三四，入口處打標、dubbo服務間傳遞、RocketMQ傳遞、本機執行緒池內傳遞，一步一步打通整個標的透傳。

步驟1-打標

aop按包路徑切面+註解覆蓋，滿足你不同的定製需求~於是，在使用者點選頁面操作的那一刻，每個介面都被打上了“模式標”。

註解打標

@Configuration
public class ControllerConfig {
        @Aspect
        @Component
        public static class CxcAdvice implements BizModeControllerAspect {
                 @Override
                 public Integer getBizMode() {
                         return 300;
                 }
                 @Override
                 @Pointcut("execution(* com.mall.web.controller..*(..))")
                 public void pointcut() {
                 }
        }
}
 
@Slf4j
@RestController
@MarkBizMode(bizMode = 200)
public class AdminOldController2 {
        @RequestMapping("/admin_anno_byclass")
        public String annoByClass() {
                 log.info("annoByClass got bizmode: " + BizModeContext.getBizMode());
                 return "this is " + this.getClass().toString();
        }
        @RequestMapping("/admin_anno_bymethod")
        @MarkBizMode(bizMode = 100)
        public String annoByMethod() {
                 log.info("annoByMethod got bizmode: " + BizModeContext.getBizMode());
                 return "this is " + this.getClass().toString();
        }
}

步驟2-dubbo服務傳遞

藉助dubbo自帶的Filter和RpcContext可以輕鬆實現。那是因為dubbo的設計中已經充分考慮了。

Filter的使用

filter定義

@Activate(group = Constants.CONSUMER)
public class BizModeDubboConsumerFilter implements Filter { }

filter配置掃描發現： /src/main/resources/META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.Filter

filter的裝配原理： List<Filter> filters = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class).getActivateExtension(invoker.getUrl(), key, group);

dubbo的SPI擴充套件機制就不具體展開啦~

RpcContext的生命週期

RpcContext -> RpcInvocation ---服務呼叫--- RpcInvocation -> RpcContext

業務擴充套件的呼叫：RpcContext.getContext().setAttachment("bizMode", (bizMode.toString()));

RpcContext.java

//建立一個執行緒隔離的上下文例項
    private static final InternalThreadLocal<RpcContext> LOCAL = new InternalThreadLocal<RpcContext>() {
        @Override
        protected RpcContext initialValue() {
            return new RpcContext();
        }
    };
    public static RpcContext getContext() {
        return LOCAL.get();
    }

dubbo對attachment的傳遞：

• 本機（當前執行緒）的儲存：RpcContext
• 遠端呼叫的儲存和傳遞：RpcInvocation

• 將RpcContext存入RpcInvocation：AbstractInvoker

public abstract class AbstractInvoker<T> implements Invoker<T> {
    @Override
    public Result invoke(Invocation inv) throws RpcException {
//節選。。。
        Map<String, String> context = RpcContext.getContext().getAttachments();
        if (context != null) {
          invocation.addAttachmentsIfAbsent(context);
        }
        if (getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.ASYNC_KEY, false)){
          invocation.setAttachment(Constants.ASYNC_KEY, Boolean.TRUE.toString());
        }
        RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
//節選。。。
// return ...
    }
    protected abstract Result doInvoke(Invocation invocation) throws Throwable;
}

• 序列化與反序列化：DubboCodec （此處不展開）

• 從RpcInvocation取出，存入提供方的RpcContext：ContextFilter

@Activate(group = Constants.PROVIDER, order = -10000)
public class ContextFilter implements Filter {
    @Override
    public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
        Map<String, String> attachments = invocation.getAttachments();
//節選。。。
                RpcContext.getContext().getAttachments().putAll(attachments);
//節選。。。
        try {
            RpcResult result = (RpcResult) invoker.invoke(invocation);
            // pass attachments to result
            result.addAttachments(RpcContext.getServerContext().getAttachments());
            return result;
        } finally {
            RpcContext.removeContext();
            RpcContext.getServerContext().clearAttachments();
        }
    }
}

步驟3-RocketMQ傳遞

RocketMQ設計時也預留了擴充套件打標的能力，只需要把模式標存入屬性欄位，就能跟隨MQ把標傳遞到消費方。

訊息體資料結構

因此，可以在訊息體的 Map<String, String> properties 屬性上附加打標資訊。

發訊息的擴充套件鉤子

org.apache.rocketmq.client.impl.producer.DefaultMQProducerImpl.registerSendMessageHook(SendMessageHook)

收訊息的擴充套件鉤子

org.apache.rocketmq.client.impl.consumer.DefaultMQPushConsumerImpl.registerConsumeMessageHook(ConsumeMessageHook)

但由於收訊息是一批一批收的，收到的是訊息列表 List<MessageExt>，預設配置下只有一個元素，但允許配置多個，因此不能在這個鉤子上做擴充套件。

因此，對starter做改造，在單個訊息消費的位置增加了類似的hook擴充套件點。

ConsumerHook

public interface ConsumeOneMessageAdvice {
    String hookName();
    void consumeMessageBefore(final MessageExt msg);
    void consumeMessageAfter(final MessageExt msg);
}

步驟4-執行緒池子執行緒傳遞

BizModeContext的原理是用ThreadLocal儲存執行緒範圍的上下文，可是實際場景中，總會有些非同步和併發的問題，需要使用到執行緒池。那麼問題來了。

父執行緒context如何傳遞給子執行緒

jdk自帶InheritableThreadLocal類解決了父子執行緒傳遞的問題。

Thread.init()

public class Thread implements Runnable {
    private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize, AccessControlContext acc,
                      boolean inheritThreadLocals) {
//節選。。。
        Thread parent = currentThread();
        if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)
            this.inheritableThreadLocals =
                ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);
//節選。。。
    }
}
 
//子執行緒建立時會把父執行緒的ThreadLocalMap複製到子執行緒中
public class ThreadLocal<T> {
        private ThreadLocalMap(ThreadLocalMap parentMap) {
            Entry[] parentTable = parentMap.table;
            int len = parentTable.length;
            setThreshold(len);
            table = new Entry[len];
            for (int j = 0; j < len; j++) {
                Entry e = parentTable[j];
                if (e != null) {
                    @SuppressWarnings("unchecked")
                    ThreadLocal<Object> key = (ThreadLocal<Object>) e.get();
                    if (key != null) {
                        Object value = key.childValue(e.value);
                        Entry c = new Entry(key, value);
                        int h = key.threadLocalHashCode & (len - 1);
                        while (table[h] != null)
                            h = nextIndex(h, len);
                        table[h] = c;
                        size++;
                    }
                }
            }
        }
} 

執行緒池中子執行緒複用時怎樣維護context

但如果使用了執行緒池，子執行緒執行完並不會銷燬，被另一個父執行緒複用時不會重新初始化。

這時候我們需要藉助一個開源框架 TransmittableThreadLocal  https://github.com/alibaba/transmittable-thread-local

（圖片來自官網）

在獲取子執行緒時重新讀取父執行緒的上下文，子執行緒run()執行結束時清理子執行緒的上下文。

打通任督二脈後可以練什麼武功？

打通模式標的透傳後，能怎麼使用呢？大家可以盡情發揮下想象力~何時何地只需要 BizModeContext.getBizMode()

• 日誌MDC打標：可以統一給日誌記錄加入模式標。
• sql自動追加查詢條件：通過mybatis外掛擴充套件或甚至是資料來源代理，可以給sql自動追加隔離標條件（雖然具體業務中並不那麼好用）。
• 全鏈路監控或壓測：是的，如果打標的不是bizMode，而是traceId或影子標，就可以通過這個“任督二脈”透傳整個系統！
• 新模式外掛化接入：各業務板塊逐漸模組化後，可以通過給擴充套件點開發實現類的形式接入新模式。

遠景-多模式外掛化部署

我們期望，未來新的業務模式接入，就像安裝外掛一樣無痛無感知。

新模式接入，只需要增加部署新的bizmodeX節點，其他業務不需要回歸測試。

某個業務，例如bizmode100，部署重啟時，其他業務不受影響。

這還需要一步一步來，目前我們先實現了“任督二脈”的打通，後面的故事，敬請期待