Nacos 為什么這么強(qiáng)?

點(diǎn)擊關(guān)注公眾號(hào)，Java干貨 及時(shí)送達(dá) ??

今天來分享一下Nacos注冊(cè)中心的底層原理，從服務(wù)注冊(cè)到服務(wù)發(fā)現(xiàn)，非常細(xì)致

1. Nacos介紹

再講Nacos之前，先來講一下服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)。我們知道，現(xiàn)在微服務(wù)架構(gòu)是目前開發(fā)的一個(gè)趨勢(shì)。服務(wù)消費(fèi)者要去調(diào)用多個(gè)服務(wù)提供者組成的集群。這里需要做到以下幾點(diǎn)：

1. 服務(wù)消費(fèi)者需要在本地配置文件中維護(hù)服務(wù)提供者集群的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求地址。

2. 服務(wù)提供者集群中如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)，服務(wù)消費(fèi)者的本地配置中需要同步刪除這個(gè)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求地址，防止請(qǐng)求發(fā)送到已經(jīng)宕機(jī)的節(jié)點(diǎn)上造成請(qǐng)求失敗。

因此需要引入服務(wù)注冊(cè)中心，它具有以下幾個(gè)功能：

1. 服務(wù)地址的管理。

2. 服務(wù)注冊(cè)。

3. 服務(wù)動(dòng)態(tài)感知。

而Nacos致力于解決微服務(wù)中的統(tǒng)一配置，服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)等問題。Nacos集成了注冊(cè)中心和配置中心。其相關(guān)特性包括：

1.服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)健康監(jiān)測(cè)

Nacos支持基于DNS和RPC的服務(wù)發(fā)現(xiàn)，即服務(wù)消費(fèi)者可以使用DNS或者HTTP的方式來查找和發(fā)現(xiàn)服務(wù)。Nacos提供對(duì)服務(wù)的實(shí)時(shí)的健康檢查，阻止向不健康的主機(jī)或者服務(wù)實(shí)例發(fā)送請(qǐng)求。Nacos支持傳輸層（Ping/TCP）、應(yīng)用層（HTTP、Mysql）的健康檢查。

2.動(dòng)態(tài)配置服務(wù)

動(dòng)態(tài)配置服務(wù)可以以中心化、外部化和動(dòng)態(tài)化的方式管理所有環(huán)境的應(yīng)用配置和服務(wù)配置。

3.動(dòng)態(tài)DNS服務(wù)

支持權(quán)重路由，讓開發(fā)者更容易的實(shí)現(xiàn)中間層的負(fù)載均衡、更靈活的路由策略、流量控制以及DNS解析服務(wù)。

4.服務(wù)和元數(shù)據(jù)管理

Nacos允許開發(fā)者從微服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的視角來管理數(shù)據(jù)中心的所有服務(wù)和元數(shù)據(jù)。如：服務(wù)的生命周期、靜態(tài)依賴分析、服務(wù)的健康狀態(tài)、服務(wù)的流量管理、路由和安全策略等。

2. Nacos注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)原理分析

2.1 Nacos架構(gòu)圖

以下是Nacos的架構(gòu)圖：

圖片

其中分為這么幾個(gè)模塊：

• Provider APP：服務(wù)提供者。
• Consumer APP：服務(wù)消費(fèi)者。
• Name Server：通過Virtual IP或者DNS的方式實(shí)現(xiàn)Nacos高可用集群的服務(wù)路由。
• Nacos Server：Nacos服務(wù)提供者。
  • OpenAPI：功能訪問入口。
  • Config Service、Naming Service：Nacos提供的配置服務(wù)、名字服務(wù)模塊。
  • Consistency Protocol：一致性協(xié)議，用來實(shí)現(xiàn)Nacos集群節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同步，使用Raft算法實(shí)現(xiàn)。

其中包含：

• Nacos Console：Nacos控制臺(tái)。

小總結(jié)：

• 服務(wù)提供者通過VIP（Virtual IP）訪問Nacos Server高可用集群，基于OpenAPI完成服務(wù)的注冊(cè)和服務(wù)的查詢。

• Nacos Server的底層則通過數(shù)據(jù)一致性算法（Raft）來完成節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同步。

2.2 注冊(cè)中心的原理

這里對(duì)其原理做一個(gè)大致的介紹，在后文則從源碼角度進(jìn)行分析。

首先，服務(wù)注冊(cè)的功能體現(xiàn)在：

• 服務(wù)實(shí)例啟動(dòng)時(shí)注冊(cè)到服務(wù)注冊(cè)表、關(guān)閉時(shí)則注銷（服務(wù)注冊(cè)）。

• 服務(wù)消費(fèi)者可以通過查詢服務(wù)注冊(cè)表來獲得可用的實(shí)例（服務(wù)發(fā)現(xiàn)）。

• 服務(wù)注冊(cè)中心需要調(diào)用服務(wù)實(shí)例的健康檢查API來驗(yàn)證其是否可以正確的處理請(qǐng)求（健康檢查）。

Nacos服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)原理的圖如下：

圖片

3. Nacos源碼分析

前提（在本地或者虛機(jī)上先啟動(dòng)好Nacos） 這一部分從2個(gè)角度來講Nacos是如何實(shí)現(xiàn)的：

• 服務(wù)注冊(cè)。

• 服務(wù)發(fā)現(xiàn)

3.1 Nacos服務(wù)注冊(cè)

首先看下一個(gè)包：spring-cloud-commons

圖片

這個(gè)ServiceRegistry接口是SpringCloud提供的服務(wù)注冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，集成到SpringCloud中實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)的組件，都需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。來看下它的結(jié)構(gòu)：

      
      public?interface?ServiceRegistry<R?extends?Registration>?{??
????void?register(R?registration);??
??
????void?deregister(R?registration);??
??
????void?close();??
??
????void?setStatus(R?registration,?String?status);??
??
????<T>?T?getStatus(R?registration);??
}??

    

那么對(duì)于Nacos而言，該接口的實(shí)現(xiàn)類是NacosServiceRegistry，該類在這個(gè)pom包下：

圖片

再回過頭來看spring-cloud-commons包:

圖片

spring.factories主要是包含了自動(dòng)裝配的配置信息，如圖：

圖片

在我之前的文章里我有提到過，在spring.factories中配置EnableAutoConfiguration的內(nèi)容后，項(xiàng)目在啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)入相應(yīng)的自動(dòng)配置類，那么也就允許對(duì)該類的相關(guān)屬性進(jìn)行一個(gè)自動(dòng)裝配。那么顯然，在這里導(dǎo)入了AutoServiceRegistrationAutoConfiguration這個(gè)類，而這個(gè)類顧名思義是服務(wù)注冊(cè)相關(guān)的配置類。

該類的完整代碼如下：

      
      @Configuration(??
????proxyBeanMethods?=?false??
)??
@Import({AutoServiceRegistrationConfiguration.class})??
@ConditionalOnProperty(??
????value?=?{"spring.cloud.service-registry.auto-registration.enabled"},??
????matchIfMissing?=?true??
)??
public?class?AutoServiceRegistrationAutoConfiguration?{??
????@Autowired(??
????????required?=?false??
????)??
????private?AutoServiceRegistration?autoServiceRegistration;??
????@Autowired??
????private?AutoServiceRegistrationProperties?properties;??
??
????public?AutoServiceRegistrationAutoConfiguration()?{??
????}??
??
????@PostConstruct??
????protected?void?init()?{??
????????if?(this.autoServiceRegistration?==?null?&&?this.properties.isFailFast())?{??
????????????throw?new?IllegalStateException("Auto?Service?Registration?has?been?requested,?but?there?is?no?AutoServiceRegistration?bean");??
????????}??
????}??
}??

    

這里做一個(gè)分析，AutoServiceRegistrationAutoConfiguration中注入了AutoServiceRegistration實(shí)例，該類的關(guān)系圖如下：

圖片

我們先來看一下這個(gè)抽象類AbstractAutoServiceRegistration：

      
      public?abstract?class?AbstractAutoServiceRegistration<R?extends?Registration>?implements?AutoServiceRegistration,???
ApplicationContextAware,???
ApplicationListener<WebServerInitializedEvent>?{??
?public?void?onApplicationEvent(WebServerInitializedEvent?event)?{??
?????this.bind(event);??
?}??
}??

    

這里實(shí)現(xiàn)了ApplicationListener接口，并且傳入了WebServerInitializedEvent作為泛型，啥意思嘞，意思是：

• NacosAutoServiceRegistration監(jiān)聽WebServerInitializedEvent事件。

• 也就是WebServer初始化完成后，會(huì)調(diào)用對(duì)應(yīng)的事件綁定方法，調(diào)用onApplicationEvent（），該方法最終調(diào)用NacosServiceRegistry的register（）方法（NacosServiceRegistry實(shí)現(xiàn)了Spring的一個(gè)服務(wù)注冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)接口）。

對(duì)于register（）方法，主要調(diào)用的是Nacos Client SDK中的NamingService下的registerInstance（）方法完成服務(wù)的注冊(cè)。

      
      public?void?register(Registration?registration)?{??
????if?(StringUtils.isEmpty(registration.getServiceId()))?{??
????????log.warn("No?service?to?register?for?nacos?client...");??
????}?else?{??
????????String?serviceId?=?registration.getServiceId();??
????????String?group?=?this.nacosDiscoveryProperties.getGroup();??
????????Instance?instance?=?this.getNacosInstanceFromRegistration(registration);??
??
????????try?{??
????????????this.namingService.registerInstance(serviceId,?group,?instance);??
????????????log.info("nacos?registry,?{}?{}?{}:{}?register?finished",?new?Object[]{group,?serviceId,?instance.getIp(),?instance.getPort()});??
????????}?catch?(Exception?var6)?{??
????????????log.error("nacos?registry,?{}?register?failed...{},",?new?Object[]{serviceId,?registration.toString(),?var6});??
????????????ReflectionUtils.rethrowRuntimeException(var6);??
????????}??
??
????}??
}??
??
public?void?registerInstance(String?serviceName,?String?groupName,?Instance?instance)?throws?NacosException?{??
????if?(instance.isEphemeral())?{??
????????BeatInfo?beatInfo?=?new?BeatInfo();??
????????beatInfo.setServiceName(NamingUtils.getGroupedName(serviceName,?groupName));??
????????beatInfo.setIp(instance.getIp());??
????????beatInfo.setPort(instance.getPort());??
????????beatInfo.setCluster(instance.getClusterName());??
????????beatInfo.setWeight(instance.getWeight());??
????????beatInfo.setMetadata(instance.getMetadata());??
????????beatInfo.setScheduled(false);??
????????long?instanceInterval?=?instance.getInstanceHeartBeatInterval();??
????????beatInfo.setPeriod(instanceInterval?==?0L???DEFAULT_HEART_BEAT_INTERVAL?:?instanceInterval);??
????????//?1.addBeatInfo（）負(fù)責(zé)創(chuàng)建心跳信息實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)。因?yàn)镹acos?Server必須要確保注冊(cè)的服務(wù)實(shí)例是健康的。??
????????//?而心跳監(jiān)測(cè)就是服務(wù)健康監(jiān)測(cè)的一種手段。??
????????this.beatReactor.addBeatInfo(NamingUtils.getGroupedName(serviceName,?groupName),?beatInfo);??
????}??
?//?2.registerService（）實(shí)現(xiàn)服務(wù)的注冊(cè)??
????this.serverProxy.registerService(NamingUtils.getGroupedName(serviceName,?groupName),?groupName,?instance);??
}??

    

再來看一下心跳監(jiān)測(cè)的方法addBeatInfo（）：

      
      public?void?addBeatInfo(String?serviceName,?BeatInfo?beatInfo)?{??
????LogUtils.NAMING_LOGGER.info("[BEAT]?adding?beat:?{}?to?beat?map.",?beatInfo);??
????String?key?=?this.buildKey(serviceName,?beatInfo.getIp(),?beatInfo.getPort());??
????BeatInfo?existBeat?=?null;??
????if?((existBeat?=?(BeatInfo)this.dom2Beat.remove(key))?!=?null)?{??
????????existBeat.setStopped(true);??
????}??
??
????this.dom2Beat.put(key,?beatInfo);??
????//?通過schedule（）方法，定時(shí)的向服務(wù)端發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，然后啟動(dòng)一個(gè)線程不斷地檢測(cè)服務(wù)端的回應(yīng)。??
????//?如果在指定的時(shí)間內(nèi)沒有收到服務(wù)端的回應(yīng)，那么認(rèn)為服務(wù)器出現(xiàn)了故障。??
????//?參數(shù)1：可以說是這個(gè)實(shí)例的相關(guān)信息。??
????//?參數(shù)2：一個(gè)long類型的時(shí)間，代表從現(xiàn)在開始推遲執(zhí)行的時(shí)間，默認(rèn)是5000??
????//?參數(shù)3：時(shí)間的單位，默認(rèn)是毫秒，結(jié)合5000即代表每5秒發(fā)送一次心跳數(shù)據(jù)包??
????this.executorService.schedule(new?BeatReactor.BeatTask(beatInfo),?beatInfo.getPeriod(),?TimeUnit.MILLISECONDS);??
????MetricsMonitor.getDom2BeatSizeMonitor().set((double)this.dom2Beat.size());??
}??

    

心跳檢查如果正常，即代表這個(gè)需要注冊(cè)的服務(wù)是健康的，那么執(zhí)行下面的注冊(cè)方法registerInstance（）：

      
      public?void?registerService(String?serviceName,?String?groupName,?Instance?instance)?throws?NacosException?{??
????LogUtils.NAMING_LOGGER.info("[REGISTER-SERVICE]?{}?registering?service?{}?with?instance:?{}",?new?Object[]{this.namespaceId,?serviceName,?instance});??
????Map<String,?String>?params?=?new?HashMap(9);??
????params.put("namespaceId",?this.namespaceId);??
????params.put("serviceName",?serviceName);??
????params.put("groupName",?groupName);??
????params.put("clusterName",?instance.getClusterName());??
????params.put("ip",?instance.getIp());??
????params.put("port",?String.valueOf(instance.getPort()));??
????params.put("weight",?String.valueOf(instance.getWeight()));??
????params.put("enable",?String.valueOf(instance.isEnabled()));??
????params.put("healthy",?String.valueOf(instance.isHealthy()));??
????params.put("ephemeral",?String.valueOf(instance.isEphemeral()));??
????params.put("metadata",?JSON.toJSONString(instance.getMetadata()));??
????//?這里可以看出來，把上述服務(wù)實(shí)例的一些必要參數(shù)保存到一個(gè)Map中，通過OpenAPI的方式發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求??
????this.reqAPI(UtilAndComs.NACOS_URL_INSTANCE,?params,?(String)"POST");??
}??

    

下面直接Debug走一遍。兩個(gè)前提（這里不再展開）：

• 啟動(dòng)一個(gè)Nacos服務(wù)。

• 搞一個(gè)Maven項(xiàng)目，集成Nacos。

案例1：用Debug來理解Nacos服務(wù)注冊(cè)流程

1.項(xiàng)目初始化后，根據(jù)上文說法，會(huì)執(zhí)行抽象類AbstractAutoServiceRegistration下面的onApplicationEvent()方法，即事件被監(jiān)聽到。

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2.作為抽象類的子類實(shí)現(xiàn)NacosAutoServiceRegistration，監(jiān)聽到Web服務(wù)啟動(dòng)后， 開始執(zhí)行super.register()方法。

圖片

3.執(zhí)行NacosServiceRegistry下的register()方法（super），前面說過，集成到SpringCloud中實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)的組件，都需要實(shí)現(xiàn)ServiceRegistry這個(gè)接口，而對(duì)于Nacos而言，NacosServiceRegistry就是具體的實(shí)現(xiàn)子類。執(zhí)行注冊(cè)方法需要傳入的三個(gè)參數(shù)：

• 實(shí)例名稱serviceId。

• 實(shí)例歸屬的組。

• 具體實(shí)例

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而registerInstance()主要做兩件事：

• 檢查服務(wù)的健康（this.beatReactor.addBeatInfo()）。

• 執(zhí)行服務(wù)的注冊(cè)（this.serverProxy.registerService()）。

服務(wù)健康的檢查：檢查通過后，發(fā)送OpenAPI進(jìn)行服務(wù)的注冊(cè)：

服務(wù)注冊(cè)小總結(jié)☆：

這里來做一個(gè)大框架式的梳理（也許前面寫的有點(diǎn)亂，這里通過幾個(gè)問答的形式來進(jìn)行總結(jié)）

問題1：Nacos的服務(wù)注冊(cè)為什么和spring-cloud-commons這個(gè)包扯上關(guān)系？

回答：

1. 首先，Nacos的服務(wù)注冊(cè)肯定少不了pom包：spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery吧。

2. 這個(gè)包下面包括了spring-cloud-commons包，那么這個(gè)包有什么用？

3. spring-cloud-commons中有一個(gè)接口叫做ServiceRegistry，而集成到SpringCloud中實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)的組件，都需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。

4. 因此對(duì)于需要注冊(cè)到Nacos上的服務(wù)，也需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，那么具體的實(shí)現(xiàn)子類為NacosServiceRegistry。

問題2：為什么我的項(xiàng)目加了這幾個(gè)依賴，服務(wù)啟動(dòng)時(shí)依舊沒有注冊(cè)到Nacos中？

回答：

1. 本文提到過，進(jìn)行Nacos服務(wù)注冊(cè)的時(shí)候，會(huì)有一個(gè)事件的監(jiān)聽過程，而監(jiān)聽的對(duì)象是WebServer，因此，這個(gè)項(xiàng)目需要是一個(gè)Web項(xiàng)目！

2. 因此查看你的pom文件中是否有依賴：spring-boot-starter-web。

問題3：除此之外，spring-cloud-commons這個(gè)包還有什么作用？

回答：

1. 這個(gè)包下的spring.factories文件中，配置了相關(guān)的服務(wù)注冊(cè)的置類，即支持其自動(dòng)裝配。

2. 這個(gè)配置類叫做AutoServiceRegistrationAutoConfiguration。其注入了類AutoServiceRegistration，而NacosAutoServiceRegistration是該類的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)。

3. 當(dāng)WebServer初始化的時(shí)候，通過綁定的事件監(jiān)聽器，會(huì)實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽，執(zhí)行服務(wù)的注冊(cè)邏輯。

說白了：

1. 第一件事情：引入一個(gè)Spring監(jiān)聽器，當(dāng)容器初始化后，執(zhí)行Nacos服務(wù)的注冊(cè)。

2. 第二件事情：而Nacos服務(wù)注冊(cè)的方法的實(shí)現(xiàn)，其需要實(shí)現(xiàn)的接口來自于該包下的ServiceRegistry接口。

---

接下來就對(duì)Nacos注冊(cè)的流程進(jìn)行一個(gè)總結(jié)：

1. 服務(wù)（項(xiàng)目）啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)spring-cloud-commons中spring.factories的配置，自動(dòng)裝配了類AutoServiceRegistrationAutoConfiguration。

2. AutoServiceRegistrationAutoConfiguration類中注入了類AutoServiceRegistration，其最終實(shí)現(xiàn)子類實(shí)現(xiàn)了Spring的監(jiān)聽器。

3. 根據(jù)監(jiān)聽器，執(zhí)行了服務(wù)注冊(cè)方法。而這個(gè)服務(wù)注冊(cè)方法則是調(diào)用了NacosServiceRegistry的register()方法。

4. 該方法主要調(diào)用的是Nacos Client SDK中的NamingService下的registerInstance()方法完成服務(wù)的注冊(cè)。

5. registerInstance()方法主要做兩件事：服務(wù)實(shí)例的健康監(jiān)測(cè)和實(shí)例的注冊(cè)。

6. 通過schedule()方法定時(shí)的發(fā)送數(shù)據(jù)包，檢測(cè)實(shí)例的健康。

7. 若健康監(jiān)測(cè)通過，調(diào)用registerService()方法，通過OpenAPI方式執(zhí)行服務(wù)注冊(cè)，其中將實(shí)例Instance的相關(guān)信息存儲(chǔ)到HashMap中。

3.2 Nacos服務(wù)發(fā)現(xiàn)

有一點(diǎn)我們需要清楚：Nacos服務(wù)的發(fā)現(xiàn)發(fā)生在什么時(shí)候。例如：微服務(wù)發(fā)生遠(yuǎn)程接口調(diào)用的時(shí)候。一般我們?cè)谑褂肙penFeign進(jìn)行遠(yuǎn)程接口調(diào)用時(shí)，都需要用到對(duì)應(yīng)的微服務(wù)名稱，而這個(gè)名稱就是用來進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)的。

舉個(gè)例子：

      
      @FeignClient("test-application")??
public?interface?MyFeignService?{??
????@RequestMapping("getInfoById")??
????R?info(@PathVariable("id")?Long?id);??
}??

    

接下來直接開始講重點(diǎn)，Nacos在進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，會(huì)調(diào)用NacosServerList類下的getServers()方法：

      
      public?class?NacosServerList?extends?AbstractServerList<NacosServer>?{??
?private?List<NacosServer>?getServers()?{??
????????try?{??
????????????String?group?=?this.discoveryProperties.getGroup();??
????????????//?1.通過唯一的serviceId（一般是服務(wù)名稱）和組來獲得對(duì)應(yīng)的所有實(shí)例。??
????????????List<Instance>?instances?=?this.discoveryProperties.namingServiceInstance().selectInstances(this.serviceId,?group,?true);??
????????????//?2.將List<Instance>轉(zhuǎn)換成List<NacosServer>數(shù)據(jù)，然后返回。??
????????????return?this.instancesToServerList(instances);??
????????}?catch?(Exception?var3)?{??
????????????throw?new?IllegalStateException("Can?not?get?service?instances?from?nacos,?serviceId="?+?this.serviceId,?var3);??
????????}??
????}??
}??

    

接下來來看一下NacosNamingService.selectInstances()方法：

      
      public?List<Instance>?selectInstances(String?serviceName,?String?groupName,?boolean?healthy)?throws?NacosException?{??
???return?this.selectInstances(serviceName,?groupName,?healthy,?true);??
}??

    

該方法最終會(huì)調(diào)用到其重載方法：

      
      public?List<Instance>?selectInstances(String?serviceName,?String?groupName,?List<String>?clusters,???
??boolean?healthy,?boolean?subscribe)?throws?NacosException?{??
?//?保存服務(wù)實(shí)例信息的對(duì)象??
????ServiceInfo?serviceInfo;??
????//?如果該消費(fèi)者訂閱了這個(gè)服務(wù)，那么會(huì)在本地維護(hù)一個(gè)服務(wù)列表，服務(wù)從本地獲取??
????if?(subscribe)?{??
????????serviceInfo?=?this.hostReactor.getServiceInfo(NamingUtils.getGroupedName(serviceName,?groupName),?StringUtils.join(clusters,?","));??
????}?else?{??
????//?否則實(shí)例會(huì)從服務(wù)中心進(jìn)行獲取。??
????????serviceInfo?=?this.hostReactor.getServiceInfoDirectlyFromServer(NamingUtils.getGroupedName(serviceName,?groupName),?StringUtils.join(clusters,?","));??
????}??
??
????return?this.selectInstances(serviceInfo,?healthy);??
}??

    

這里應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注this.hostReactor這個(gè)對(duì)象，它里面比較重要的是幾個(gè)Map類型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：

      
      public?class?HostReactor?{??
????private?static?final?long?DEFAULT_DELAY?=?1000L;??
????private?static?final?long?UPDATE_HOLD_INTERVAL?=?5000L;??
????//?存放線程異步調(diào)用的一個(gè)回調(diào)結(jié)果??
????private?final?Map<String,?ScheduledFuture<?>>?futureMap;??
????//?本地已存在的服務(wù)列表，key是服務(wù)名稱，value是ServiceInfo??
????private?Map<String,?ServiceInfo>?serviceInfoMap;??
????//?待更新的實(shí)例列表??
????private?Map<String,?Object>?updatingMap;??
????//?定時(shí)任務(wù)（負(fù)責(zé)服務(wù)列表的實(shí)時(shí)更新）??
????private?ScheduledExecutorService?executor;??
????....??
}??

    

再看一看它的getServiceInfo()方法：

      
      public?ServiceInfo?getServiceInfo(String?serviceName,?String?clusters)?{??
????LogUtils.NAMING_LOGGER.debug("failover-mode:?"?+?this.failoverReactor.isFailoverSwitch());??
????String?key?=?ServiceInfo.getKey(serviceName,?clusters);??
????if?(this.failoverReactor.isFailoverSwitch())?{??
????????return?this.failoverReactor.getService(key);??
????}?else?{??
?????//?1.先通過serverName即服務(wù)名獲得一個(gè)serviceInfo??
????????ServiceInfo?serviceObj?=?this.getServiceInfo0(serviceName,?clusters);??
????????//?如果沒有serviceInfo，則通過傳進(jìn)來的參數(shù)new出一個(gè)新的serviceInfo對(duì)象，并且同時(shí)維護(hù)到本地Map和更新Map??
????????//?這里是serviceInfoMap和updatingMap??
????????if?(null?==?serviceObj)?{??
????????????serviceObj?=?new?ServiceInfo(serviceName,?clusters);??
????????????this.serviceInfoMap.put(serviceObj.getKey(),?serviceObj);??
????????????this.updatingMap.put(serviceName,?new?Object());??
????????????//?2.updateServiceNow（），立刻去Nacos服務(wù)端拉去數(shù)據(jù)。??
????????????this.updateServiceNow(serviceName,?clusters);??
????????????this.updatingMap.remove(serviceName);??
????????}?else?if?(this.updatingMap.containsKey(serviceName))?{??
????????????synchronized(serviceObj)?{??
????????????????try?{??
????????????????????serviceObj.wait(5000L);??
????????????????}?catch?(InterruptedException?var8)?{??
????????????????????LogUtils.NAMING_LOGGER.error("[getServiceInfo]?serviceName:"?+?serviceName?+?",?clusters:"?+?clusters,?var8);??
????????????????}??
????????????}??
????????}??
??//?3.定時(shí)更新實(shí)例信息??
????????this.scheduleUpdateIfAbsent(serviceName,?clusters);??
????????//?最后返回服務(wù)實(shí)例數(shù)據(jù)（前面已經(jīng)進(jìn)行了更新）??
????????return?(ServiceInfo)this.serviceInfoMap.get(serviceObj.getKey());??
????}??
}??

    

來看下scheduleUpdateIfAbsent()方法：

      
      //?通過心跳的方式，每10秒去更新一次數(shù)據(jù)，并不是只有在調(diào)用服務(wù)的時(shí)候才會(huì)進(jìn)行更新，而是通過定時(shí)任務(wù)來異步進(jìn)行。??
public?void?scheduleUpdateIfAbsent(String?serviceName,?String?clusters)?{??
????if?(this.futureMap.get(ServiceInfo.getKey(serviceName,?clusters))?==?null)?{??
????????synchronized(this.futureMap)?{??
????????????if?(this.futureMap.get(ServiceInfo.getKey(serviceName,?clusters))?==?null)?{??
?????????????//?創(chuàng)建一個(gè)UpdateTask的更新線程任務(wù)，每10秒去異步更新集合數(shù)據(jù)??
????????????????ScheduledFuture<?>?future?=?this.addTask(new?HostReactor.UpdateTask(serviceName,?clusters));??
????????????????this.futureMap.put(ServiceInfo.getKey(serviceName,?clusters),?future);??
????????????}??
????????}??
????}??
}??

    

案例2：用Debug來理解Nacos服務(wù)發(fā)現(xiàn)流程

1.進(jìn)行遠(yuǎn)程接口調(diào)用，觸發(fā)服務(wù)的發(fā)現(xiàn)，調(diào)用NacosServerList的getServers()方法。傳入的serviceId和對(duì)應(yīng)Feign接口上的接口@FeignClient中的名稱一致。

圖片

例如，我這里調(diào)用的Feign接口是：

      
      @FeignClient("gulimall-member")??
public?interface?MemberFeignService?{??
????@RequestMapping("/member/member/info/{id}")??
????R?info(@PathVariable("id")?Long?id);??
}??

    

這里可以看出來，返回的是一個(gè)Instance類型的List，對(duì)應(yīng)的服務(wù)也發(fā)現(xiàn)并返回了。

2.這里則調(diào)用了NacosNamingService的selectInstances()方法，我這里的subscribe值是true，即代表我這個(gè)消費(fèi)者直接訂閱了這個(gè)服務(wù)，因此最終的信息是從本地Map中獲取，即Nacos維護(hù)了一個(gè)注冊(cè)列表。

3.再看下HostReactor的getServiceInfo()方法：最終所需要的結(jié)果是從serviceInfoMap中獲取，并且通過多個(gè)Map進(jìn)行維護(hù)服務(wù)實(shí)例，若存在數(shù)據(jù)的變化，還會(huì)通過強(qiáng)制睡眠5秒鐘的方式來等待數(shù)據(jù)的更新。

4.無論怎樣都會(huì)調(diào)用this.scheduleUpdateIfAbsent(serviceName, clusters)方法。

5.通過scheduleUpdateIfAbsent()方法定時(shí)的獲取實(shí)時(shí)的實(shí)例數(shù)據(jù)，并且負(fù)責(zé)維護(hù)本地的服務(wù)注冊(cè)列表，若服務(wù)發(fā)生更新，則更新本地的服務(wù)數(shù)據(jù)。

服務(wù)發(fā)現(xiàn)小總結(jié)☆：

經(jīng)常有人說過，Nacos有個(gè)好處，就是當(dāng)一個(gè)服務(wù)掛了之后，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)造成影響，因?yàn)橛袀€(gè)本地注冊(cè)列表，在服務(wù)不更新的情況下，服務(wù)還能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，其原因如下：

1. Nacos的服務(wù)發(fā)現(xiàn)，一般是通過訂閱的形式來獲取服務(wù)數(shù)據(jù)。

2. 而通過訂閱的方式，則是從本地的服務(wù)注冊(cè)列表中獲取（可以理解為緩存）。相反，如果不訂閱，那么服務(wù)的信息將會(huì)從Nacos服務(wù)端獲取，這時(shí)候就需要對(duì)應(yīng)的服務(wù)是健康的。（宕機(jī)就不能使用了）

3. 在代碼設(shè)計(jì)上，通過Map來存放實(shí)例數(shù)據(jù)，key為實(shí)例名稱，value為實(shí)例的相關(guān)信息數(shù)據(jù)（ServiceInfo對(duì)象）。

最后，服務(wù)發(fā)現(xiàn)的流程就是：

1. 以調(diào)用遠(yuǎn)程接口（OpenFeign）為例，當(dāng)執(zhí)行遠(yuǎn)程調(diào)用時(shí)，需要經(jīng)過服務(wù)發(fā)現(xiàn)的過程。

2. 服務(wù)發(fā)現(xiàn)先執(zhí)行NacosServerList類中的getServers()方法，根據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)用接口上@FeignClient中的屬性作為serviceId傳入NacosNamingService.selectInstances()方法中進(jìn)行調(diào)用。

3. 根據(jù)subscribe的值來決定服務(wù)是從本地注冊(cè)列表中獲取還是從Nacos服務(wù)端中獲取。

4. 以本地注冊(cè)列表為例，通過調(diào)用HostReactor.getServiceInfo()來獲取服務(wù)的信息（serviceInfo），Nacos本地注冊(cè)列表由3個(gè)Map來共同維護(hù)。

本地Map–>serviceInfoMap，

更新Map–>updatingMap

異步更新結(jié)果Map–>futureMap,

最終的結(jié)果從serviceInfoMap當(dāng)中獲取。

1. HostReactor類中的getServiceInfo()方法通過this.scheduleUpdateIfAbsent()?方法和updateServiceNow()方法實(shí)現(xiàn)服務(wù)的定時(shí)更新和立刻更新。

2. 而對(duì)于scheduleUpdateIfAbsent()方法，則通過線程池來進(jìn)行異步的更新，將回調(diào)的結(jié)果（Future）保存到futureMap中，并且發(fā)生提交線程任務(wù)時(shí)，還負(fù)責(zé)更新本地注冊(cè)列表中的數(shù)據(jù)。

來源：碼猿技術(shù)專欄

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