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Eureka源码核心类预备知识

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2023-01-30
目录 1. 前言 1.1 Eureka的异地多活 1.2 Region和Zone 1.3 Region和AZ需求 2.核心类 2.1 客户端核心类 2.1.1 InstanceInfo-实例信息类 2.1.2 Application 2.1.3 Applications 2.2 服务端 2.2.1 AbstractInstanceRegistry 2.2.2
目录
  • 1. 前言
    • 1.1 Eureka的异地多活
    • 1.2 Region和Zone
    • 1.3 Region和AZ需求
  • 2.核心类
    • 2.1 客户端核心类
      • 2.1.1 InstanceInfo-实例信息类
      • 2.1.2 Application
      • 2.1.3 Applications
    • 2.2 服务端
      • 2.2.1 AbstractInstanceRegistry
      • 2.2.2 PeerAwareInstanceRegistryImpl
  • 3. Jersey通信框架

    1. 前言

    1.1 Eureka的异地多活

    异地多活一般是指在不同城市建立独立的数据中心。

    活是相对于主备关系中的热备而言的。热备是指备份机房随时全量备份着主机房中的数据,但平时不 支撑业务需求,即不对外提供服务。只有在主机房出现故障时才会切换到备份机房,由备份机房对外提 供服务。也就是说,平时只有主机房是活的。

    多活则是指这些机房间属于主从关系,即这些机房平时都支撑业务需求,都对外提供服务,相互备 份。

    1.2 Region和Zone

    Eureka中具有Region与Availability Zone(简称AZ)概念,都是云计算中的概念。

    为了方便不同地理区域中用户的使用,大型云服务提供商一般会根据用户需求量在不同的城市、省份、 国家或洲创建不同的大型云计算机房。这些不同区域机房间一般是不能“内网连通”的。这些区域就称为 一个Region。

    这里存在一个问题:同一Region机房是如何实现同域容灾的?为了增强容灾能力,在一个Region中又 设置了不同的Availability Zone。这些AZ间实现了内网连通,且用户可以根据自己所在的具体的位置自动 选择同域中的不同AZ。当用户所要访问的AZ出现问题后,系统会自动切换到其它可用的AZ。

    例如,AWS将全球划分为了很多的Region,例如美国东部区、美国西部区、欧洲区、非洲开普敦区、 亚太区等。像Eureka系统架构图中的us-east-1c、us-east-1d、us-east-1e就是us-east-1这个Region中 的c、d、e三个AZ。

    再如,阿里云在我国境内的Region有杭州、北京、深圳、青岛、香港等,境外Region有亚太东南1区 (新加坡)、亚太东南2区(悉尼)、亚太东北1区(东京)等

    1.3 Region和AZ需求

    假设某公司的服务器有Beijing、Shanghai等多个Region。Beijing这个Region中存在两个AZ,分别是 bj-1与bj-2,每个AZ中有三台Eureka Server。

    h-1与h-2两台主机提供的都是相同的Service服务,根据地理位置的不同,这两台主机分别注册到了距 离自己最近的不同AZ的Eureka Server。

    2.核心类

    2.1 客户端核心类

    2.1.1 InstanceInfo-实例信息类

    // 客户端中,表示自身实例信息
    // 服务端中,表示实例存在服务端注册表中的信息
    public class InstanceInfo {
        // ......  
        // 客户端中,表示自己的真实工作状态
        // 服务端中,表示服务发现时实例想要暴露给其他实例的工作状态,不一定是实例的真实工作状态
        private volatile InstanceStatus status = InstanceStatus.UP;
        // 覆盖状态,服务端可以根据一定规则匹配出 status
        // 外界修改实例在服务端中状态(比如通过 actuator 修改状态)就是修改覆盖状态
        private volatile InstanceStatus overriddenStatus = InstanceStatus.UNKNOWN;
        // 判断实例信息在服务端中是否是脏的
        private volatile boolean isInstanceInfoDirty = false;
        // 租约信息
        private volatile LeaseInfo leaseInfo;
        // 记录实例信息在服务端最近一次修改的时间
        private volatile Long lastUpdatedTimestamp;
        // 记录实例信息在客户端最近一次修改的时间
        private volatile Long lastDirtyTimestamp;
        // ......
    }
    
    • InstanceStatus-实例状态类
    public enum InstanceStatus {
        UP, // 启动状态,表示实例对外正常提供服务
        DOWN, // 下线状态,实例健康检查失败时修改为该状态
        STARTING, // 启动中状态,表示实例正在初始化启动中
        OUT_OF_SERVICE, // 停止服务状态,表示实例不对外提供服务
        UNKNOWN; // 未知状态
        // ......
    }
    
    • LeaseInfo 租约信息类
    public class LeaseInfo {
        public static final int DEFAULT_LEASE_RENEWAL_INTERVAL = 30;
        public static final int DEFAULT_LEASE_DURATION = 90;
        // 客户端维护的心跳间隔时间
        private int renewalIntervalInSecs = DEFAULT_LEASE_RENEWAL_INTERVAL;
        // 客户端维护的租约持续时间
        private int durationInSecs = DEFAULT_LEASE_DURATION;
        // 服务端维护的实例注册时间
        private long registrationTimestamp;
        // 服务端维护的实例最近一次更新时间
        private long lastRenewalTimestamp; 
        // 服务端维护的实例过期清理时间
        private long evictionTimestamp;
        // 服务端维护的实例启动时间
        private long serviceUpTimestamp;
        // ......
    }
    

    2.1.2 Application

    一个Application实例保存着一个特定微服务的所有提供者实例

    public class Application {
        private static Random shuffleRandom = new Random();
        private String name;
        @XStreamOmitField
        private volatile boolean isDirty = false;
        /**
         * 保存着当前name所指定的微服务名称的所有InstanceInfo 实例
         */
        @XStreamImplicit
        private final Set<InstanceInfo> instances;
        private final AtomicReference<List<InstanceInfo>> shuffledInstances;
        // key:instanceId  value:InstanceInfo实例
        private final Map<String, InstanceInfo> instancesMap;
    

    2.1.3 Applications

    该类封装了来自于Eureka Server的所有注册信息,我们可成为 "客户端注册表"

    public class Applications {
        private static class VipIndexSupport {
            final AbstractQueue<InstanceInfo> instances = new ConcurrentLinkedQueue<>();
            final AtomicLong roundRobinIndex = new AtomicLong(0);
            final AtomicReference<List<InstanceInfo>> vipList = new AtomicReference<List<InstanceInfo>>(Collections.emptyList());
            public AtomicLong getRoundRobinIndex() {
                return roundRobinIndex;
            }
            public AtomicReference<List<InstanceInfo>> getVipList() {
                return vipList;
            }
        }
        private static final String STATUS_DELIMITER = "_";
        private String appsHashCode;
        private Long versionDelta;
        @XStreamImplicit
        private final AbstractQueue<Application> applications;
        // key:微服务名称 value:Application实例
        private final Map<String, Application> appNameApplicationMap;
        private final Map<String, VipIndexSupport> virtualHostNameAppMap;
        private final Map<String, VipIndexSupport> secureVirtualHostNameAppMap;
    }
    

    2.2 服务端

    2.2.1 AbstractInstanceRegistry

    服务端具体处理客户端请求(心跳续租、注册、变更状态等等)的类

    public abstract class AbstractInstanceRegistry implements InstanceRegistry {
        // ......
        // 服务实例租约信息
        private final ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>> registry
                = new ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>>();
        // 覆盖状态 map
        protected final ConcurrentMap<String, InstanceStatus> overriddenInstanceStatusMap = CacheBuilder
                .newBuilder().initialCapacity(500)
                .expireAfterAccess(1, TimeUnit.HOURS)
                .<String, InstanceStatus>build().asMap();
        // 最近注册队列,实例注册到服务端时添加
        // 先进先出队列,满1000时移除最先添加的
        private final CircularQueue<Pair<Long, String>> recentRegisteredQueue;
        // 最近下架队列,实例从服务端下架时添加
        // 先进先出队列,满1000时移除最先添加的
        private final CircularQueue<Pair<Long, String>> recentCanceledQueue;
        // 最近变更队列
        // 有定时任务维护的队列,每30s执行一次,移除添加进该队列超过3分钟的实例变更信息
        private ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem> recentlyChangedQueue = new ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem>();
        private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
        // 读锁(处理客户端注册、下架、状态变更、删除状态时使用)
        private final Lock read = readWriteLock.readLock();
        // 写锁(处理客户端拉取增量注册表时使用)
        private final Lock write = readWriteLock.writeLock();
        // 服务端统计最近一分钟预期收到客户端实例心跳续租的请求数
        protected volatile int numberOfRenewsPerMinThreshold;
        // 服务端统计预期收到心跳续租的客户端实例数
        protected volatile int expectedNumberOfClientsSendingRenews;
        // 响应缓存
        // 服务端处理客户端拉取注册表请求时使用
        protected volatile ResponseCache responseCache;
        // ......
        // 处理注册
        public void register(InstanceInfo registrant, int leaseDuration, boolean isReplication) {...}
        // 处理下架
        public boolean cancel(String appName, String id, boolean isReplication) {...}
        // 具体下架处理
        protected boolean internalCancel(String appName, String id, boolean isReplication) {...}
        // 处理心跳续租
        public boolean renew(String appName, String id, boolean isReplication) {...}
        // 处理变更状态
        public boolean statusUpdate(String appName, String id,
                                    InstanceStatus newStatus, String lastDirtyTimestamp,
                                    boolean isReplication) {...}
        // 处理删除状态
        public boolean deleteStatusOverride(String appName, String id,
                                            InstanceStatus newStatus,
                                            String lastDirtyTimestamp,
                                            boolean isReplication) {...}
        // 处理实例过期清理
        public void evict(long additionalLeaseMs) {...}
        // 处理拉取全量注册表(本地全量注册表 + 可能包含全部远程 region 注册表)
        public Application getApplication(String appName, boolean includeRemoteRegion) {...}
        // 处理拉取全量注册表(本地全量注册表 + 可能包含指定远程 region 全量注册表)
        public Applications getApplicationsFromMultipleRegions(String[] remoteRegions) {...}
        // 处理拉取增量注册表(本地增量注册表 + 可能包含指定远程 region 增量注册表)
        public Applications getApplicationDeltasFromMultipleRegions(String[] remoteRegions) {...}
        ...... 
    }
    
    • Lease-只有服务端维护的实例租约信息类
    public class Lease&lt;T&gt; {
        // 实例下架时间
        private long evictionTimestamp;
        // 实例注册时间
        private long registrationTimestamp;
        // 实例启动时间
        private long serviceUpTimestamp;
        // 实例租约过期时间
        private volatile long lastUpdateTimestamp;
        ......
    }
    
    • ResponseCacheImpl:响应缓存实现类
    public class ResponseCacheImpl implements ResponseCache {
        // ......
        // 只读缓存
        private final ConcurrentMap<Key, Value> readOnlyCacheMap = new ConcurrentHashMap<Key, Value>();
        // 读写缓存
        // LoadingCache:Guava 提供的本地缓存,多线程的场景下保证只有一个线程加载相应缓存项
        private final LoadingCache<Key, Value> readWriteCacheMap;
        // 判断是否使用只读缓存
        private final boolean shouldUseReadOnlyResponseCache;
        // ......
    }
    

    2.2.2 PeerAwareInstanceRegistryImpl

    处理集群节点间相关操作的实现类

    public class PeerAwareInstanceRegistryImpl extends AbstractInstanceRegistry implements PeerAwareInstanceRegistry {
        // 当前服务端节点的启动时间
        private long startupTime = 0;
        // 判断服务端启动时同步集群节点注册表的实例数是否为空
        private boolean peerInstancesTransferEmptyOnStartup = true;
        // 最近一分钟同步复制给集群节点的次数 
        private final MeasuredRate numberOfReplicationsLastMin;
        // 服务端的相邻集群节点,配置文件中配置
        protected volatile PeerEurekaNodes peerEurekaNodes;
    }
    

    3. Jersey通信框架

    Spring Cloud中Eureka Client与Eureka Server的通信,及Eureka Server间的通信,均采用的是Jersey框架。

    Jersey框架是一个开源的RESTful框架,实现了JAX-RS规范。该框架的作用与SpringMVC是相同的,其 也是用户提交URI后,在处理器中进行路由匹配,路由到指定的后台业务。这个路由功能同样也是通过 处理器完成的,只不过这里的处理器不叫Controller,而叫Resource。

    @Produces({"application/xml", "application/json"})
    public class InstanceResource {
        private static final Logger logger = LoggerFactory
                .getLogger(InstanceResource.class);
        private final PeerAwareInstanceRegistry registry;
        private final EurekaServerConfig serverConfig;
        private final String id;
        private final ApplicationResource app;
        InstanceResource(ApplicationResource app, String id, EurekaServerConfig serverConfig, PeerAwareInstanceRegistry registry) {
            this.app = app;
            this.id = id;
            this.serverConfig = serverConfig;
            this.registry = registry;
        }
        ...
    }
    

    参考文章

    eureka-0.10.11源码(注释)

    springcloud-source-study学习github地址

    以上就是Eureka源码核心类预备知识的详细内容,更多关于Eureka源码核心类的资料请关注自由互联其它相关文章!

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