关于OpenFeign那点事儿 - 源码篇

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引言

Hello 大家好,这里是Anyin。

在上一篇 关于OpenFeign那点事儿 - 使用篇 我们聊了关于OpenFeign的使用以及在某些特殊场景下的解决方案。

今天我们来聊一聊,OpenFeign的底层是怎么实现的,为什么一个接口一个注解就可以实现远程的接口调用。

基础知识:Java动态代理

在我们日常开发中,最常见到的代码就是一个接口,一个实现类,通过实现类来执行具体的逻辑。如下:

    public interface FeignApi {
        ApiResponse infoByMobile(String mobile);
    }
    public class FeignApiImpl implements  FeignApi{   
        public ApiResponse infoByMobile(String mobile){
            log.info("this is execute impl method");
            return ApiResponse.success("impl method");
        }
    }
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OpenFeign的使用方法却是只使用了一个接口和一个注解,并没有实现类,即可实现了远程调用。神奇吗 ?

其实在我们的Java基础当中,Java动态代理即可实现该功能。这里,我们来自己手动实现下。

首先,我们先创建一个接口:

    public interface FeignApi {
        ApiResponse infoByMobile(String mobile);
    }
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接着,创建一个实现类FeignApiProxy,并实现InvocationHandler接口,在这个实现类来实现我们具体要执行的操作,其实就是用来代替FeignApi接口的实现类。

    @Slf4j
    public static class FeignApiProxy implements InvocationHandler{
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            // 如果进来是一个实现的具体类,直接调用
            if(Object.class.equals(method.getDeclaringClass())){
                return method.invoke(this, args);
            }else{ // 如果是一个接口
                log.info("this is execute proxy method");
                return ApiResponse.success("proxy method");
            }
        }
    }
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然后,我们再创建一个创建动态代理对象的类ProxyFactory,它根据传递进来的类型,进行动态代理,创建代理对象。

    public class ProxyFactory {
        public <T> T getInstance(Class<T> clazz){
            // 自定义实现的代理类
            FeignApiProxy proxy = new FeignApiProxy();
            // 返回代理对象
            return (T) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), new Class[] { clazz }, proxy);
        }
    }
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最后,我们来测试下:

    @Test
    public void test(){
        // 创建代理工厂
        ProxyFactory factory = new ProxyFactory();
        // 创建代理对象
        FeignApi api = factory.getInstance(FeignApi.class);
        // 执行方法
        ApiResponse response = api.infoByMobile("anyin");
        log.info("response: {}", JSONUtil.toJsonStr(response));
    }
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结果显示:

image.png

通过以上方法,我们就实现了一个简单的代理功能,只有接口,没有实现类的情况下,可以通过代理对象来执行具体的逻辑。

有人可能会疑问,虽然我们没有FeignApi接口的实现类,但是我们却额外实现了InvocationHandler接口的实现类,类的数量并没有变少,好像也没有省事多少。其实不然,FeignApi接口的实现类是具体的某个类型类,而InvocationHandler实现类是抽象的,我们可以在实现方法中处理各种逻辑。

例如:具体的使用场景就是我们场景的MybatisDao层接口,OpenFeign组件的FeignClien接口。

基础知识:Spring Cloud NamedContextFactory

在了解了Java动态代理之后,我们再了解下Spring Cloud 的父子容器机制。

Spring Cloud 中它为了实现不同的微服务具有不同的配置,例如不同的FeignClient会使用不同的ApplicationContext,从各自的上下文中获取不同配置进行实例化。在什么场景下我们会需要这种机制呢? 例如,认证服务是会高频访问的服务,它的客户端超时时间应该要设置的比较小;而报表服务因为涉及到大量的数据查询和统计,它的超时时间就应该设置的比较大。

在Spring Cloud 中NamedContextFactory就是为了实现该机制而设计的。我们可以自己手动实现下这个机制。

首先,创建AnyinContext类和AnyinSpecification类。AnyinContext就是我们的上下文类,或者容器类,它是一个子容器。AnyinSpecification类是对应的配置类保存类,根据不通过的上下文名称(name字段)来获取配置类。

public static class AnyinSpecification implements NamedContextFactory.Specification {
        private String name;
        private Class<?>[] configurations;
        public AnyinSpecification(String name, Class<?>[] configurations) {
            this.name = name;
            this.configurations = configurations;
        }
        @Override
        public String getName() {
            return name;
        }
        @Override
        public Class<?>[] getConfiguration() {
            return configurations;
        }
    }
    public static class AnyinContext extends NamedContextFactory<AnyinSpecification>{
        private static final String PROPERTY_SOURCE_NAME = "anyin";
        private static final String PROPERTY_NAME = PROPERTY_SOURCE_NAME + ".context.name";
        public AnyinContext(Class<?> defaultConfigType) {
            super(defaultConfigType, PROPERTY_SOURCE_NAME, PROPERTY_NAME);
        }
    }
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接着,我们创建三个bean类,它们会分别置于父容器配置、子容器公共配置、子容器配置类中。如下:

    public static class Parent {}
    public static class AnyinCommon{}
    @Getter
    public static class Anyin {
        private String context;
        public Anyin(String context) {
            this.context = context;
        }
    }
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然后,再创建三个配置类,如下:

    // 父容器配置类
    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    public static class ParentConfig {
        @Bean
        public Parent parent(){
            return new Parent();
        }
        @Bean
        public Anyin anyin(){
            return new Anyin("anyin parent=============");
        }
    }
    // 子容器公共配置类
    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    public static class AnyinCommonCnofig{
        @Bean
        public AnyinCommon anyinCommon(){
            return new AnyinCommon();
        }
    }
    // 子容器1配置类
    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    public static class Anyin1Config{
        @Bean
        public Anyin anyin(){
            return new Anyin("anyin1=============");
        }
    }
    // 子容器2配置类
    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    public static class Anyin2Config{
        @Bean
        public Anyin anyin(){
            return new Anyin("anyin2=============");
        }
    }    
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最后,我们来做下代码测试。

    @Test
    public void test(){
        // 创建父容器
        AnnotationConfigApplicationContext parent = new AnnotationConfigApplicationContext();
        // 注册父容器配置类
        parent.register(ParentConfig.class);
        parent.refresh();
        // 创建子容器,并且注入默认的功能配置类
        AnyinContext context = new AnyinContext(AnyinCommonCnofig.class);
        // 子容器1配置类
        AnyinSpecification spec1 = new AnyinSpecification("anyin1", new Class[]{Anyin1Config.class});
        // 子容器2配置类
        AnyinSpecification spec2 = new AnyinSpecification("anyin2", new Class[]{Anyin2Config.class});
        // 子容器和父容器绑定关系
        context.setApplicationContext(parent);
        // 子容器注入子容器1/2配置类
        context.setConfigurations(Lists.newArrayList(spec1, spec2));
        // 获取子容器1的Parent实例
        Parent parentBean1 = context.getInstance("anyin1", Parent.class);
        // 获取子容器2的Parent实例
        Parent parentBean2 = context.getInstance("anyin2", Parent.class);
        // 获取父容器的Parent实例
        Parent parentBean3 = parent.getBean(Parent.class);
        // true
        log.info("parentBean1 == parentBean2: {}", parentBean1.equals(parentBean2));
        // true
        log.info("parentBean1 == parentBean3: {}", parentBean1.equals(parentBean3));
        // true
        log.info("parentBean2 == parentBean3: {}", parentBean2.equals(parentBean3));
        // 获取子容器1的AnyinCommon实例
        AnyinCommon anyinCommon1 = context.getInstance("anyin1", AnyinCommon.class);
        // 获取子容器2的AnyinCommon实例
        AnyinCommon anyinCommon2 = context.getInstance("anyin1", AnyinCommon.class);
        // true
        log.info("anyinCommon1 == anyinCommon2: {}", anyinCommon1.equals(anyinCommon2));
        // 报错,没有找到对应的bean
        // AnyinCommon anyinCommon3 = parent.getBean(AnyinCommon.class);
        // 获取子容器1的Anyin对象
        Anyin anyin1 = context.getInstance("anyin1", Anyin.class);
        // anyin1 context: anyin1=============
        log.info("anyin1 context: {}", anyin1.getContext());
        // anyin2 context: anyin2=============
        Anyin anyin2 = context.getInstance("anyin2", Anyin.class);
        log.info("anyin2 context: {}", anyin2.getContext());
        // false
        log.info("anyin1 == anyin2: {}", anyin1.equals(anyin2));
        // anyinParent: anyin parent=============
        Anyin anyinParent = parent.getBean(Anyin.class);
        log.info("anyinParent: {}", anyinParent.getContext());
    }
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以上代码可能会比较长,请详细查阅。通过以上测试,我们可以总结以下几点:

  • 子容器可以拿到父容器的实例
  • 父容器无法拿到子容器的实例
  • 实例优先从公共配置类中获取(这点需要在AnyinCommonCnofig配置类添加Anyin实例配置)

源码解析

了解了以上2个基本的机制,这时候我们再来看源码,可能会容易理解一些。

OpenFeign组件的入口就是从@EnableFeignClients注解开始的。它导入了一个FeignClientsRegistrar类,具体的FeignClient就是在这个类内进行初始化和注册的。

image.png

FeignClientsRegistrar内,它先注册了默认的配置类,然后再注册具体的FeignClient。这个默认的配置类是需要在@EnableFeignClients注解内进行配置的,一般我们都不会配置,所以这里就暂时不管它。

image.png

接下来,我们看看注册具体的FeignClient是如何实现的。

image.png

我们主要看看registerFeignClient方法,该方法内通过FeignClientFactoryBean来进行实例的创建,主要代码如下:

image.png

接着,我们看看FeignClientFactoryBeangetObject()方法,该方法返回了代理对象。

image.png

通过feign方法获取了Feign.Builder实例,它是在FeignClientsConfiguration类中进行配置的。

image.png

loadBalance方法中,获取Client实例,该实例用于做客户端负载均衡,Targeter实例是DefaultTargeter,它同样是在FeignClientsConfiguration中进行装配的。

image.png

接着代码会回到Feign类的target方法。

image.png

我们直接看下ReflectiveFeign类的newInstance方法。

image.png

到这里,是不是看到了熟悉的场景,Java动态代理就是在这里处理的。target.type()返回的就是我们的定义的FeignClient接口。InvocationHandler的实现类就是ReflectiveFeign#FeignInvocationHandler,它的invoke方法就是我们在调用FeignClient接口的方法代理的具体实现。

image.png

根据方法实例,拿到对应的MethodHandler进行调用。dispatch其实就是一个map数据结构,如下:

image.png

返回的MethodHandler接口的实现类就是SynchronousMethodHandler,它的invoke方法就是开始执行具体的http调用逻辑。

image.png

最后

以上,就是根据个人理解梳理的OpenFeign源码流程,如果有什么问题欢迎大家指正。

个人认为,只要理解底层的Java动态代理Spring Cloud NamedContextFactory机制,然后再回过头过来梳理源码,整个流程会顺很多。

相关测试用例源码地址:Anyin Cloud

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