【Fegin技术专题】「原生态」从源码层面让你认识Feign工作流程和运作机制

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
EMR Serverless StarRocks,5000CU*H 48000GB*H
简介: 【Fegin技术专题】「原生态」从源码层面让你认识Feign工作流程和运作机制

Feign简介介绍


什么是feign:一款基于注解和动态代理的声明式restful http客户端。



原理


Feign发送请求实现原理


  • 微服务启动类上标记@EnableFeignClients注解,然后Feign接口上标记@FeignClient注解。@FeignClient注解有几个参数需要配置,这里不再赘述,都很简单。
  • Feign框架会扫描注解,然后通过Feign类来处理注解,并最终生成一个Feign对象。



解析@FeignClient注解,生成MethodHandler


具体的解析类是ParseHandlerByName。这个类是ReflectiveFeign的内部类。

// 解析注解元数据,使用Contract解析
List<MethodMetadata> metadata = this.contract.parseAndValidateMetadata(key.type());
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拿到注解元数据以后,循环处理注解元数据,创建每个方法对应的MethodHandler,这个MethodHandler最终会被代理对象调用。最终MethodHandler都会保存到下面这个集合中,然后返回。

Map<String, MethodHandler> result = new LinkedHashMap();
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解析完成以后,调用ReflectiveFeign.newInstance()生成代理类。


MethodHandler是feign的一个接口,这个接口的invoke方法,是动态代理调用者InvocationHandler的invoke()方法最终调用的方法。


重新表述一遍:InvocationHandler的invoke()方法最终回调MethodHandler的invoke()来发送http请求。这就是Feign动态代理的具体实现。


ReflectiveFeign类的newInstance()方法的第57行:


// 创建动态代理调用者
InvocationHandler handler = this.factory.create(target, methodToHandler);
// 反射生成feign接口代理
T proxy = Proxy.newProxyInstance(加载器, 接口数组, handler);
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InvocationHandler.invoke()的具体实现在FeignInvocationHandler.invoke(),FeignInvocationHandler也是ReflectiveFeign的一个内部类。里面有很多细节处理这里不再赘述,我们直接进入核心那一行代码,以免影响思路,我们是理Feign的实现原理的!不要在意这些细节!


// InvocationHandler的invoke()方法最终回调MethodHandler的invoke()来发送http请求


ReflectiveFeign类的invoke()方法,第323行,代码的后半段,如下:
(MethodHandler)this.dispatch.get(method). invoke(args);
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  • this.dispatch:这是一个map,就是保存所有的MethodHandler的集合。参考创建InvocationHandler的位置:ReflectiveFeign类的newInstance()方法的第57行。
  • this.dispatch.get(method):这里的method就是我们开发者写的feign接口中定义的方法的方法名!这段代码的意思就是从MethodHandler集合中拿到我们需要调用的那个方法。
  • this.dispatch.get(method). invoke(args):这里的invoke就是调用的MethodHandler.invoke()!动态代理回调代理类,就这样完成了,oh my god,多么伟大的创举!


MethodHandler.invoke()的具体实现:SynchronousMethodHandler.invoke()


到了这里,就是发送请求的逻辑了。发送请求前,首先要创建请求模板,然后调用请求拦截器RequestInterceptor进行请求处理。


// 创建RequestTemplate
RequestTemplate template = this.buildTemlpateFromArgs.create(argv);
// 创建feign重试器,进行失败重试
Retryer retryer = this.retryer.clone();
while(true){
    try{
        // 发送请求
        return this.executeAndDecode(template);
    } catch(RetryableException var5) {
        // 失败重试,最多重试5次
        retryer.continueOrPropagate();
    }
}
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RequestTemplate处理


RequestTemplate模板需要经过一系列拦截器的处理,主要有以下拦截器:

  • BasicAuthRequestInterceptor:授权拦截器,主要是设置请求头的Authorization信息,这里是base64转码后的用户名和密码。
  • FeignAcceptGzipEncodingInterceptor:编码类型拦截器,主要是设置请求头的Accept-Encoding信息,默认值{gzip, deflate}。
  • FeignContextGzipEncodingInterceptor:压缩格式拦截器,该拦截器会判断请求头中Context-Length属性的值,是否大于请求内容的最大长度,如果超过最大长度2048,则设置请求头的Context-Encoding信息,默认值{gzip, deflate}。注意,这里的2048是可以设置的,可以在配置文件中进行配置:
feign.compression.request.enabled=true
feign.compression.request.min-request-size=2048
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min-request-size是通过FeignClientEncodingProperties来解析的,默认值是2048。


我们还可以自定义请求拦截器,我们自定义的拦截器,也会在此时进行调用,所有实现了RequestTemplate接口的类,都会在这里被调用。比如我们可以自定义拦截器把全局事务id放在请求头里。


使用feign.Request把RequestTemplate包装成feign.Request


feign.Request由5部分组成:


  • method
  • url
  • headers
  • body
  • charset



http请求客户端


Feign发送http请求支持下面几种http客户端:


  • JDK自带的HttpUrlConnection
  • Apache HttpClient
  • OkHttpClient
// 具体实现有2个类Client.Default 和LoadBalancerFeignClient
response = this.client.execute(request, this.options);
Client接口定义了execute()的接口,并且通过接口内部类实现了Client.execute()。
HttpURLConnection connection = this.convertAndSend(request, options);
return this.convertResponse(connection).toBuilder(). request(request).build();
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  • 这里的Options定义了2个参数:
  • connectTimeoutMillis:连接超时时间,默认10秒。
  • readTimeoutMillis:读取数据超时时间,默认60秒。

这种方式是最简单的实现,但是不支持负载均衡,Spring Cloud整合了Feign和Ribbon,所以自然会把Feign和Ribbon结合起来使用。也就是说,Feign发送请求前,会先把请求再经过一层包装,包装成RibbonRequest。


也就是发送请求的另一种实现LoadBalancerFeignClient。


// 把Request包装成RibbonRequest
RibbonRequest ribbonRequest = new   (this.delegate, request, uriWithoutHost);
// 配置超时时间
IClientConfig requestConfig = this.getClientConfig(options, clientName);
// 以负载均衡的方式发送请求
return ((RibbonResponse)this.IbClient(clientName).executeWithLoadBalancer(ribbonRequest, requestConfig)).toResponse();
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以负载均衡的方式发送请求


  • this.IbClient(clientName).executeWithLoadBalancer(ribbonRequest, requestConfig))的具体实现在AbstractLoadBalancerAwareClient类中。
  • executeWithLoaderBalancer()方法的实现也参考了响应式编程,通过LoadBalancerCommand提交请求,然后使用Observable接收响应信息。


AbstractLoadBalancerAwareClient类的executeWithLoadBalancer()方法的第54行:


Observable.just(AbstractLoadBalancerAwareClient.this.execute(requestForServer, requestConfig));


AbstractLoadBalancerAwareClient实现了IClient接口,该接口定义了execute()方法,


  • AbstractLoadBalancerAwareClient.this.execute()的具体实现有很多种:
  • OkHttpLoadBalancingClient
  • RetryableOkHttpLoadBalancingClient
  • RibbonLoadBalancingHttpClient
  • RetryableRibbonLoadBalancingHttpClient

我们以RibbonLoadBalancingHttpClient为例来说明,RibbonLoadBalancingHttpClient.execute()

第62行代码:


// 组装HttpUriRequest
HttpUriRequest httpUriRequest = request.toRequest(requestConfig);
// 发送http请求
HttpResponse httpResponse = ((HttpClient)this.delegate).execute(httpUriRequest);
// 使用RibbonApacheHttpResponse包装http响应信息
return new RibbonApacheHttpResponse(httpResponse, httpUriRequest.getURI());
RibbonApacheHttpResponse由2部分组成:
httpResponse
uri
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处理http相应


http请求经过上面一系列的转发以后,最终还会回到SynchronousMethodHandler,然后SynchronousMethodHandler会进行一系列的处理,然后响应到浏览器。


  • 注册Feign客户端bean到IOC容器
  • 查看Feign框架源代码,我们可以发现,FeignClientsRegistar的registerFeignClients()方法完成了feign相关bean的注册。



Feign架构图


image.png


  • 第一步:基于JDK动态代理生成代理类。
  • 第二步:根据接口类的注解声明规则,解析出底层MethodHandler
  • 第三步:基于RequestBean动态生成request。
  • 第四步:Encoder将bean包装成请求。
  • 第五步:拦截器负责对请求和返回进行装饰处理。
  • 第六步:日志记录。
  • 第七步:基于重试器发送http请求,支持不同的http框架,默认使用的是HttpUrlConnection。





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