Seata源码研读#01-配置管理概览

简介: Seata源码研读#01-配置管理概览

寻良师益友

读者老师:

您好,近期开始研学分布式事务,期待能与理论派、实战派等各门派中的大佬交流技术,也希望能收获一些指导与建议。感谢关注【架构染色】交流学习

一、背景

刚接触 Seata 的时,从网络上找了一个 Seata 的 Demo 搭建文章,跟着示例复制粘贴进行搭建,很顺利的启动成功,便开始验证 Seata 的事务管理能力;之后跟科科老师(同事)交流同步时,科科老师反馈说我 Seata 客户端配置的某些参数没生效,需要这样这样... 当时没有深究,另外也发现启动调试时好像有点卡顿;赶在今天能集中一点时间调试源码,开启配置管理相关源码的梳理,了解一下它是怎么实现的。

二、简述 SpringBoot 的配置机制

2.1 配置类

不同的功能逻辑中所使用的配置项不同,通常会按照功能域将一批相关度高的配置项归到一个配置类中,由此通常会项目中看到名字似configpackage中存放着许多配置类,它们分别服务于不同的功能域。

2.2 配置的存储

上述配置类只体现在程序内部运行时,而从持久化的视角来看,通常需将配置信息存储到一个本地配置文件中,在 SpringBoot 中有规范化管理配置文件, 主流的配置文件是 resources 中的application.yml,也有其它的名称,本篇暂不展开;yml 格式有层次感更易读,渐受欢迎。

除了本地配置文件的配置兜底,通常工程中还会将配置存储在配置中心,配置中心类型的产品有很多,如 Seata 中已支持的有 nacos, consul, apollo, zk, etcd3。

2.3 SpringBoot 的外部化配置机制

SpringBoot 支持把配置外部化(外置化),并提供了标准的外部化管理和扩展机制(详情查看SpringBoot 外部化配置)。从使用角度来看,外部配置源有多种,并且它们被有序组织后产生了优先级,进而导致同名 Key 的配置值产生了覆盖效果;从实现角度看各种数据源表现为PropertySource的子类,并按规范约定排序,排序的目的是允许有意识有规则地覆盖配置值,当从 env 中读取配置的时候,返回的是优先级最高的PropertySource中的配置值。

那 Seata 是不是按照标准的外部化配置机制来扩展对接的配置中心呢?

三、Seata 的客户端配置机制

3.1 配置中心的选择

我的项目中是在application.yml中通过seata.config.type = nacos指定配置中心,已支持的配置中心有 nacos, consul, apollo, zk, etcd3, file(本地配置文件)。

3.2 从配置中心获取配置

以使用 nacos 配置中心为例,从使用视角来看,配置的获取可分为 2 个步骤:

  1. 读本地配置文件application.yml,从其中获取seata.config.type所对应的值,以确定使用 nacos 配置中心,并读取配置中心的连接配置信息
  2. 通过以上配置信息连接 nacos 后,从 nacos 上获取配置并监听配置变更。

3.3 配置的设计和管理(重点)

Seata 采用的不是标准的外部化配置方式,而自行设计了一套配置管理机制,把配置源抽象为 Configuration,不管是本地文件配置还是配置中心配置都实现这个接口,接口中的方法分为读取配置和管理监听两大类:

  • 读取配置:即主动通过 getConfig()方法来获取配置
  • 管理监听:即利用监听机制感知配置中心的数据变更。提供了添加、移除监听器的方法,在回调中获取最新配置,执行配置变更后的逻辑

已经支持的配置源分别提供了对应的Configuration子类实现,如 nacos 的子类实现是NacosConfiguration。子类均需各自实现getLatestConfig()方法,在此方法中实现从各自的配置中心获取最新的配置值。

在使用配置时需通过ConfigurationFactory#getInstance()来获取Configuration,这个单例实现中的逻辑稍复杂一些,他在内部先后构建了 2 个Configuration:

  • 第一个是FileConfiguration:从配置文件获取配置信息,其中就包括获取配置中心的类型和建连配置
  • 第二个(nacos 的情况下)是NacosConfiguration:负责从 nacos 获取配置信息。

3.4 关键源码梳理

下边从源码来看上述的一些关键逻辑:ConfigurationFactory#getInstance()的实现:

public static Configuration getInstance() {
    if (instance == null) {
        synchronized (Configuration.class) {
            if (instance == null) {
                instance = buildConfiguration();
            }
        }
    }
    return instance;
}
复制代码

在单例对象初始化的时候有两个重点,一个是静态代码块中逻辑的执行,另一个是getInstance()中的buildConfiguration()逻辑的执行,下边分别来介绍:

3.4.1 静态代码块中的 load()方法

从效果来看,load() 中的逻辑是尝试从registry.conf来读取配置,但我的 SpringBoot 项目是将配置放置在application.yml中,没有registry.conf文件。请注意这个情况是下文源码分析逻辑的基础。

static {
    load();
}
复制代码

load() 的执行流程中需要关注以下两行代码:

//seataConfigName 默认情况下是 registry.conf
//1
Configuration configuration = new FileConfiguration(seataConfigName,false)
//2
extConfiguration = EnhancedServiceLoader.load(ExtConfigurationProvider.class).provide(configuration);
复制代码

第 1 步尝试加载配置文件registry.conf,并将其构建成 FileConfiguration

第 2 步将刚构建的配置源构传入建了 SpringBootConfigurationProvider。

当前情况下其内部提供配置的逻辑是:

  1. 先从文件配置源中获取信息,但因文件不存在而获取不到配置
  2. 因没有获取到配置,继续从 Spring 的 env 中获取配置(这个环节配置的读取会遵守外部化配置的机制),因为application.yml被 env 中的配置源列表纳入其中,且当前情况下,Seata 中的配置只在application.yml中,那么配置值就只能是从application.yml中获取到,如果其它优先级更高的配置源中也有 Seata 的配置,则情况不同。

3.4.2 buildConfiguration()方法

因前述逻辑中,从application.yml中获取的 seata.config.type值是 nacos,所以 configType 的值是 "Nacos",然后通过 SPI 机制来构建 NacosConfiguration,如下代码所示:

// configType = "Nacos"
//1 构建 NacosConfiguration
configuration = EnhancedServiceLoader
       .load(ConfigurationProvider.class, Objects.requireNonNull(configType).name()).provide();
//2 代理 configuration ,目的是为了把配置缓存在本地,以提升性能。
configurationCache = ConfigurationCache.getInstance().proxy(configuration);
复制代码

第 1 步:在构建NacosConfiguration实例时,会触发以下逻辑,获取 Nacos 的建连配置后创建客户端,之后从 Nacos 中获取配置(获取配置的时候会有一定的耗时),添加监听,如下代码所示:

private NacosConfiguration() {
    if (configService == null) {
        try {
            //getConfigProperties实际是从application.yml中获得的Nacos连接配置
            configService = NacosFactory.createConfigService(getConfigProperties());
            //从application.yml中获取config.nacos.data-id的value以及 `config.nacos.group`的value,然后作为nacos#getConfig的参数,从nacos获取配置,添加监听。
            initSeataConfig();
        } catch (NacosException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}
复制代码

第 2 步 中通过ConfigurationCache``代理``NacosConfiguration,目的是把刚从 Nacos 中读到的配置缓存在本地ConfigurationCache 类的 Map 中,仅当本地 Map 中没有数据时才向 Nacos 发起网络请求获取配置,如此以提升性能;同时ConfigurationCache中使用onChangeEvent 对接配置的变更事件来刷新本地 Map 中的缓存。

方法的最后是把 nacos 的缓存代理 configurationCache 的实例返回了,则外部通过单例所访问到的都是它了。

3.5 需要注意的配置优先级

AbstractConfiguration中还有一段隐秘的配置优先级管控,源码可以看出所有配置的获取最终都执行到下边的方法,而其中指定了 System 中的配置优先级最高,若取不到才使用其他配置源的配置。

@Override
public String getConfig(String dataId, String content, long timeoutMills) {
    String value = getConfigFromSys(dataId); //如果Sys有,则不再使用其他配置
    if (value != null) {
        return value;
    }
    return getLatestConfig(dataId, content, timeoutMills);
}
复制代码

而其中getConfigFromSys中的逻辑可以看到 Sys 又分为两个优先级:

  1. System.getenv()
  2. System.getProperty(dataId);

四、总结

本篇从 Seata 客户端的视角,对 Seata 配置管理机制中关键逻辑进行了梳理,对其有了初步的了解:Seata 的配置管理并没有按照 Spring 的外部化配置机制来实现,其内部对配置源做了独立的抽象,并以单例的方式ConfigurationFactory#getInstance()提供获取配置信息的统一入口,将复杂实现隐藏在其实现的内部:

  1. 首先会尝试找到名为registry.conf的配置文件构建一个FileConfiguration类型的配置实例,当此文件不存在时,这个配置实例就会读取appliaction.yml中的配置信息;从结果来看是可以通过FileConfiguration获取用户在配置文件中(registry.conf 或 appliaction.yml)所指定的配置中心的类型和建连参数
  2. 若指定使用 nacos 作为配置中心,则会再构建一个对应的NacosConfiguration类型的配置实例,通过这个实例从 nacos 中获取配置信息,为了避免频繁发出 IO 请求获取几乎不变的配置,还为这个配置实例增加了本地缓存 proxy,将获取到的配置缓存到 proxy 内的Map中,并在监听到变更后刷新Map中的配置。
  3. 最终将这个proxy作为单例方法的结果。

当建立以上认知后,在查看调试源码时就不会因为反复命中getConfig方法的断点而困惑;Seata 的配置管理没有按照 Spring 的外部化配置机制来实现,其中原因目前并不清楚,也希望了解情况的大佬能够不吝赐教。

最后说一句(请关注,莫错过)

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