简化本地Feign调用,这样封装真香!

科技   2024-11-28 23:21   河南  

在平常的工作中,OpenFeign作为微服务间的调用组件使用的非常普遍,接口配合注解的调用方式突出一个简便,让我们能无需关注内部细节就能实现服务间的接口调用。

但是工作中用久了,发现Feign也有些使用起来麻烦的地方,下面先来看一个问题,再看看我们在工作中是如何解决,以达到简化Feign使用的目的。

先看问题

在一个项目开发的过程中,我们通常会区分开发环境、测试环境和生产环境,如果有的项目要求更高的话,可能还会有个预生产环境。

开发环境作为和前端开发联调的环境,一般使用起来都比较随意,而我们在进行本地开发的时候,有时候也会将本地启动的微服务注册到注册中心nacos上,方便进行调试。

这样,注册中心的一个微服务可能就会拥有多个服务实例,就像下面这样:

眼尖的小伙伴肯定发现了,这两个实例的ip地址有一点不同。

线上环境现在一般使用容器化部署,通常都是由流水线工具打成镜像然后扔到docker中运行,因此我们去看一下服务在docker容器内的ip:

可以看到,这就是注册到nacos上的服务地址之一,而列表中192开头的另一个ip,则是我们本地启动的服务的局域网地址。看一下下面这张图,就能对整个流程一目了然了。

总结一下:

  • 两个service都是通过宿主机的ip和port,把自己的信息注册到nacos上
  • 线上环境的service注册时使用docker内部ip地址
  • 本地的service注册时使用本地局域网地址

那么这时候问题就来了,当我本地再启动一个serviceB,通过FeignClient来调用serviceA中的接口时,因为Feign本身的负载均衡,就可能把请求负载均衡到两个不同的serviceA实例。

如果这个调用请求被负载均衡到本地serviceA的话,那么没什么问题,两个服务都在同一个192.168网段内,可以正常访问。但是如果负载均衡请求到运行在docker内的serviceA的话,那么问题来了,因为网络不通,所以会请求失败:

说白了,就是本地的192.168和docker内的虚拟网段172.17属于纯二层的两个不同网段,不能互访,所以无法直接调用。关注公众号:码猿技术专栏,回复关键词:1111 获取阿里内部Java性能调优手册!

那么,如果想在调试时把请求稳定打到本地服务的话,有一个办法,就是指定在FeignClient中添加url参数,指定调用的地址:

@FeignClient(value = "serviceA",url = "http://127.0.0.1:8088/")public interface ClientA {    @GetMapping("/test/get")    String get();}

但是这么一来也会带来点问题:

  • 代码上线时需要再把注解中的url删掉,还要再次修改代码,如果忘了的话会引起线上问题
  • 如果测试的FeignClient很多的话,每个都需要配置url,修改起来很麻烦

那么,有什么办法进行改进呢?为了解决这个问题,我们还是得从Feign的原理说起。

Feign原理

Feign的实现和工作原理,我以前写过一篇简单的源码分析,大家可以简单花个几分钟先铺垫一下,Feign核心源码解析。明白了原理,后面理解起来更方便一些。

简单来说,就是项目中加的@EnableFeignClients这个注解,实现时有一行很重要的代码:

@Import(FeignClientsRegistrar.class)

这个类实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口,在这个接口的registerBeanDefinitions方法中,可以手动创建BeanDefinition并注册,之后spring会根据BeanDefinition实例化生成bean,并放入容器中。

Feign就是通过这种方式,扫描添加了@FeignClient注解的接口,然后一步步生成代理对象,具体流程可以看一下下面这张图:

后续在请求时,通过代理对象的FeignInvocationHandler进行拦截,并根据对应方法进行处理器的分发,完成后续的http请求操作。

ImportBeanDefinitionRegistrar

上面提到的ImportBeanDefinitionRegistrar,在整个创建FeignClient的代理过程中非常重要, 所以我们先写一个简单的例子看一下它的用法。先定义一个实体类:

@Data@AllArgsConstructorpublic class User {    Long id;    String name;}

通过BeanDefinitionBuilder,向这个实体类的构造方法中传入具体值,最后生成一个BeanDefinition

public class MyBeanDefinitionRegistrar        implements ImportBeanDefinitionRegistrar {    @Override    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata,                                        BeanDefinitionRegistry registry) {        BeanDefinitionBuilder builder                = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(User.class);        builder.addConstructorArgValue(1L);        builder.addConstructorArgValue("Hydra");        AbstractBeanDefinition beanDefinition = builder.getBeanDefinition();        registry.registerBeanDefinition(User.class.getSimpleName(),beanDefinition);    }}

registerBeanDefinitions方法的具体调用时间是在之后的ConfigurationClassPostProcessor执行postProcessBeanDefinitionRegistry方法时,而registerBeanDefinition方法则会将BeanDefinition放进一个map中,后续根据它实例化bean。

在配置类上通过@Import将其引入:

@Configuration@Import(MyBeanDefinitionRegistrar.class)public class MyConfiguration {}

注入这个User测试:

@Service@RequiredArgsConstructorpublic class UserService {    private final User user;    public void getUser(){        System.out.println(user.toString());    }}

结果打印,说明我们通过自定义BeanDefinition的方式成功手动创建了一个bean并放入了spring容器中:

User(id=1, name=Hydra)

好了,准备工作铺垫到这结束,下面开始正式的改造工作。

改造

到这里先总结一下,我们纠结的点就是本地环境需要FeignClient中配置url,但线上环境不需要,并且我们又不想来回修改代码。

除了像源码中那样生成动态代理以及拦截方法,官方文档中还给我们提供了一个手动创建FeignClient的方法。

https://docs.spring.io/spring-cloud-openfeign/docs/2.2.9.RELEASE/reference/html/#creating-feign-clients-manually

简单来说,就是我们可以像下面这样,通过Feign的Builder API来手动创建一个Feign客户端。

简单看一下,这个过程中还需要配置ClientEncoderDecoderContractRequestInterceptor等内容。

  • Client:实际http请求的发起者,如果不涉及负载均衡可以使用简单的Client.Default,用到负载均衡则可以使用LoadBalancerFeignClient,前面也说了,LoadBalancerFeignClient中的delegate其实使用的也是Client.Default
  • EncoderDecoder:Feign的编解码器,在spring项目中使用对应的SpringEncoderResponseEntityDecoder,这个过程中我们借用GsonHttpMessageConverter作为消息转换器来解析json
  • RequestInterceptor:Feign的拦截器,一般业务用途比较多,比如添加修改header信息等,这里用不到可以不配
  • Contract:字面意思是合约,它的作用是将我们传入的接口进行解析验证,看注解的使用是否符合规范,然后将关于http的元数据抽取成结果并返回。如果我们使用RequestMappingPostMappingGetMapping之类注解的话,那么对应使用的是SpringMvcContract

其实这里刚需的就只有Contract这一个,其他都是可选的配置项。我们写一个配置类,把这些需要的东西都注入进去:

@Slf4j@Configuration(proxyBeanMethods = false)@EnableConfigurationProperties({LocalFeignProperties.class})@Import({LocalFeignClientRegistrar.class})@ConditionalOnProperty(value "feign.local.enable", havingValue = "true")public class FeignAutoConfiguration {    static {        log.info("feign local route started");    }    @Bean    @Primary    public Contract contract(){        return new SpringMvcContract();    }    @Bean(name = "defaultClient")    public Client defaultClient(){        return new Client.Default(null,null);    }    @Bean(name = "ribbonClient")    public Client ribbonClient(CachingSpringLoadBalancerFactory cachingFactory,                               SpringClientFactory clientFactory){        return new LoadBalancerFeignClient(defaultClient(), cachingFactory,                clientFactory);    }    @Bean    public Decoder decoder(){        HttpMessageConverter httpMessageConverter=new GsonHttpMessageConverter();        ObjectFactory<HttpMessageConverters> messageConverters= () -> new HttpMessageConverters(httpMessageConverter);        SpringDecoder springDecoder = new SpringDecoder(messageConverters);        return new ResponseEntityDecoder(springDecoder);    }    @Bean    public Encoder encoder(){        HttpMessageConverter httpMessageConverter=new GsonHttpMessageConverter();        ObjectFactory<HttpMessageConverters> messageConverters= () -> new HttpMessageConverters(httpMessageConverter);        return new SpringEncoder(messageConverters);    }}

在这个配置类上,还有三行注解,我们一点点解释。

首先是引入的配置类LocalFeignProperties,里面有三个属性,分别是是否开启本地路由的开关、扫描FeignClient接口的包名,以及我们要做的本地路由映射关系,addressMapping中存的是服务名和对应的url地址:

@Data@Component@ConfigurationProperties(prefix = "feign.local")public class LocalFeignProperties {    // 是否开启本地路由    private String enable;    //扫描FeignClient的包名    private String basePackage;    //路由地址映射    private Map<String,String> addressMapping;}

下面这行注解则表示只有当配置文件中feign.local.enable这个属性为true时,才使当前配置文件生效:

@ConditionalOnProperty(value = "feign.local.enable", havingValue = "true")

最后,就是我们重中之重的LocalFeignClientRegistrar了,我们还是按照官方通过ImportBeanDefinitionRegistrar接口构建BeanDefinition然后注册的思路来实现。

并且,FeignClientsRegistrar的源码中已经实现好了很多基础的功能,比如扫扫描包、获取FeignClientnamecontextIdurl等等,所以需要改动的地方非常少,可以放心的大抄特超它的代码。

先创建LocalFeignClientRegistrar,并注入需要用到的ResourceLoaderBeanFactoryEnvironment

@Slf4jpublic class LocalFeignClientRegistrar implements        ImportBeanDefinitionRegistrarResourceLoaderAware,        EnvironmentAwareBeanFactoryAware{    private ResourceLoader resourceLoader;    private BeanFactory beanFactory;    private Environment environment;    @Override    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {        this.resourceLoader=resourceLoader;    }    @Override    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {        this.beanFactory = beanFactory;    }    @Override    public void setEnvironment(Environment environment) {        this.environment=environment;    }  //先省略具体功能代码...}

然后看一下创建BeanDefinition前的工作,这一部分主要完成了包的扫描和检测@FeignClient注解是否被添加在接口上的测试。下面这段代码基本上是照搬源码,除了改动一下扫描包的路径,使用我们自己在配置文件中配置的包名。

@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {    ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = ComponentScanner.getScanner(environment);    scanner.setResourceLoader(resourceLoader);    AnnotationTypeFilter annotationTypeFilter = new AnnotationTypeFilter(FeignClient.class);    scanner.addIncludeFilter(annotationTypeFilter);    String basePackage =environment.getProperty("feign.local.basePackage");    log.info("begin to scan {}",basePackage);    Set<BeanDefinition> candidateComponents = scanner.findCandidateComponents(basePackage);    for (BeanDefinition candidateComponent : candidateComponents) {        if (candidateComponent instanceof AnnotatedBeanDefinition) {            log.info(candidateComponent.getBeanClassName());            // verify annotated class is an interface            AnnotatedBeanDefinition beanDefinition = (AnnotatedBeanDefinition) candidateComponent;            AnnotationMetadata annotationMetadata = beanDefinition.getMetadata();            Assert.isTrue(annotationMetadata.isInterface(),                    "@FeignClient can only be specified on an interface");            Map<String, Object> attributes = annotationMetadata                    .getAnnotationAttributes(FeignClient.class.getCanonicalName());            String name = FeignCommonUtil.getClientName(attributes);            registerFeignClient(registry, annotationMetadata, attributes);        }    }}

接下来创建BeanDefinition并注册,Feign的源码中是使用的FeignClientFactoryBean创建代理对象,这里我们就不需要了,直接替换成使用Feign.builder创建。

private void registerFeignClient(BeanDefinitionRegistry registry,                                 AnnotationMetadata annotationMetadata, Map<String, Object> attributes) {    String className = annotationMetadata.getClassName();    Class clazz = ClassUtils.resolveClassName(className, null);    ConfigurableBeanFactory beanFactory = registry instanceof ConfigurableBeanFactory            ? (ConfigurableBeanFactory) registry : null;    String contextId = FeignCommonUtil.getContextId(beanFactory, attributes,environment);    String name = FeignCommonUtil.getName(attributes,environment);    BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder            .genericBeanDefinition(clazz, () -> {                Contract contract = beanFactory.getBean(Contract.class);                Client defaultClient = (Client) beanFactory.getBean("defaultClient");                Client ribbonClient = (Client) beanFactory.getBean("ribbonClient");                Encoder encoder = beanFactory.getBean(Encoder.class);                Decoder decoder = beanFactory.getBean(Decoder.class);                LocalFeignProperties properties = beanFactory.getBean(LocalFeignProperties.class);                Map<String, String> addressMapping = properties.getAddressMapping();                Feign.Builder builder = Feign.builder()                        .encoder(encoder)                        .decoder(decoder)                        .contract(contract);                String serviceUrl = addressMapping.get(name);                String originUrl = FeignCommonUtil.getUrl(beanFactory, attributes, environment);                Object target;                if (StringUtils.hasText(serviceUrl)){                    target = builder.client(defaultClient)                            .target(clazz, serviceUrl);                }else if (StringUtils.hasText(originUrl)){                    target = builder.client(defaultClient)                            .target(clazz,originUrl);                }else {                    target = builder.client(ribbonClient)                            .target(clazz,"http://"+name);                }                return target;            });    definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE);    definition.setLazyInit(true);    FeignCommonUtil.validate(attributes);    AbstractBeanDefinition beanDefinition = definition.getBeanDefinition();    beanDefinition.setAttribute(FactoryBean.OBJECT_TYPE_ATTRIBUTE, className);    // has a default, won't be null    boolean primary = (Boolean) attributes.get("primary");    beanDefinition.setPrimary(primary);    String[] qualifiers = FeignCommonUtil.getQualifiers(attributes);    if (ObjectUtils.isEmpty(qualifiers)) {        qualifiers = new String[] { contextId + "FeignClient" };    }    BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, className,            qualifiers);    BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry);}

在这个过程中主要做了这么几件事:

  • 通过beanFactory拿到了我们在前面创建的ClientEncoderDecoderContract,用来构建Feign.Builder
  • 通过注入配置类,通过addressMapping拿到配置文件中服务对应的调用url
  • 通过target方法替换要请求的url,如果配置文件中存在则优先使用配置文件中url,否则使用@FeignClient注解中配置的url,如果都没有则使用服务名通过LoadBalancerFeignClient访问

resources/META-INF目录下创建spring.factories文件,通过spi注册我们的自动配置类:

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\  com.feign.local.config.FeignAutoConfiguration

最后,本地打包即可:

mvn clean install

测试

引入我们在上面打好的包,由于包中已经包含了spring-cloud-starter-openfeign,所以就不需要再额外引feign的包了:

<dependency>    <groupId>com.cn.hydra</groupId>    <artifactId>feign-local-enhancer</artifactId>    <version>1.0-SNAPSHOT</version></dependency>

在配置文件中添加配置信息,启用组件:

feign:  local:    enable: true    basePackage: com.service    addressMapping:      hydra-service: http://127.0.0.1:8088      trunks-service: http://127.0.0.1:8099

创建一个FeignClient接口,注解的url中我们可以随便写一个地址,可以用来测试之后是否会被配置文件中的服务地址覆盖:

@FeignClient(value = "hydra-service", contextId = "hydra-serviceA", url = "http://127.0.0.1:8099/")public interface ClientA {    @GetMapping("/test/get")    String get();    @GetMapping("/test/user")    User getUser();}

启动服务,过程中可以看见了执行扫描包的操作:

在替换url过程中添加一个断点,可以看到即使在注解中配置了url,也会优先被配置文件中的服务url覆盖:

使用接口进行测试,可以看到使用上面的代理对象进行了访问并成功返回了结果:

如果项目需要发布正式环境,只需要将配置feign.local.enable改为false或删掉,并在项目中添加Feign原始的@EnableFeignClients即可。

总结

本文提供了一个在本地开发过程中简化Feign调用的思路,相比之前需要麻烦的修改FeignClient中的url而言,能够节省不少的无效劳动,并且通过这个过程,也可以帮助大家了解我们平常使用的这些组件是怎么与spring结合在一起的,熟悉spring的扩展点。

END

PS:防止找不到本篇文章,可以收藏点赞,方便翻阅查找哦。



往期推荐



这样实现异步线程间 数据传递,太优雅了!

局域网传输神器 — LocalSend

面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!

一款 Windows 风格的在线文件管理系统

一口气搞懂分库分表 12 种分片算法,大厂都在用

Spring Security + OAuth2.0 搭建高效认证与资源服务架构


终码一生
开发者聚集地。分享Java相关开发技术(JVM,多线程,高并发,性能调优等),开源项目,常见开发问题和前沿科技资讯!
 最新文章