Eureka源碼核心類預備知識

更新時間：2022年10月15日 11:46:10 作者：hsfxuebao

這篇文章主要為大家介紹了Eureka源碼核心類預備知識詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

1. 前言

1.1 Eureka的異地多活

異地多活一般是指在不同城市建立獨立的數(shù)據(jù)中心。

活是相對于主備關系中的熱備而言的。熱備是指備份機房隨時全量備份著主機房中的數(shù)據(jù)，但平時不支撐業(yè)務需求，即不對外提供服務。只有在主機房出現(xiàn)故障時才會切換到備份機房，由備份機房對外提供服務。也就是說，平時只有主機房是活的。

多活則是指這些機房間屬于主從關系，即這些機房平時都支撐業(yè)務需求，都對外提供服務，相互備份。

1.2 Region和Zone

Eureka中具有Region與Availability Zone（簡稱AZ）概念，都是云計算中的概念。

為了方便不同地理區(qū)域中用戶的使用，大型云服務提供商一般會根據(jù)用戶需求量在不同的城市、省份、國家或洲創(chuàng)建不同的大型云計算機房。這些不同區(qū)域機房間一般是不能“內(nèi)網(wǎng)連通”的。這些區(qū)域就稱為一個Region。

這里存在一個問題：同一Region機房是如何實現(xiàn)同域容災的？為了增強容災能力，在一個Region中又設置了不同的Availability Zone。這些AZ間實現(xiàn)了內(nèi)網(wǎng)連通，且用戶可以根據(jù)自己所在的具體的位置自動選擇同域中的不同AZ。當用戶所要訪問的AZ出現(xiàn)問題后，系統(tǒng)會自動切換到其它可用的AZ。

例如，AWS將全球劃分為了很多的Region，例如美國東部區(qū)、美國西部區(qū)、歐洲區(qū)、非洲開普敦區(qū)、亞太區(qū)等。像Eureka系統(tǒng)架構圖中的us-east-1c、us-east-1d、us-east-1e就是us-east-1這個Region中的c、d、e三個AZ。

再如，阿里云在我國境內(nèi)的Region有杭州、北京、深圳、青島、香港等，境外Region有亞太東南1區(qū) （新加坡）、亞太東南2區(qū)（悉尼）、亞太東北1區(qū)（東京）等

1.3 Region和AZ需求

假設某公司的服務器有Beijing、Shanghai等多個Region。Beijing這個Region中存在兩個AZ，分別是 bj-1與bj-2，每個AZ中有三臺Eureka Server。

h-1與h-2兩臺主機提供的都是相同的Service服務，根據(jù)地理位置的不同，這兩臺主機分別注冊到了距離自己最近的不同AZ的Eureka Server。

2.核心類

2.1 客戶端核心類

2.1.1 InstanceInfo-實例信息類

// 客戶端中，表示自身實例信息
// 服務端中，表示實例存在服務端注冊表中的信息
public class InstanceInfo {
    // ......  
    // 客戶端中，表示自己的真實工作狀態(tài)
    // 服務端中，表示服務發(fā)現(xiàn)時實例想要暴露給其他實例的工作狀態(tài)，不一定是實例的真實工作狀態(tài)
    private volatile InstanceStatus status = InstanceStatus.UP;
    // 覆蓋狀態(tài)，服務端可以根據(jù)一定規(guī)則匹配出 status
    // 外界修改實例在服務端中狀態(tài)（比如通過 actuator 修改狀態(tài)）就是修改覆蓋狀態(tài)
    private volatile InstanceStatus overriddenStatus = InstanceStatus.UNKNOWN;
    // 判斷實例信息在服務端中是否是臟的
    private volatile boolean isInstanceInfoDirty = false;
    // 租約信息
    private volatile LeaseInfo leaseInfo;
    // 記錄實例信息在服務端最近一次修改的時間
    private volatile Long lastUpdatedTimestamp;
    // 記錄實例信息在客戶端最近一次修改的時間
    private volatile Long lastDirtyTimestamp;
    // ......
}

InstanceStatus-實例狀態(tài)類

public enum InstanceStatus {
    UP, // 啟動狀態(tài)，表示實例對外正常提供服務
    DOWN, // 下線狀態(tài)，實例健康檢查失敗時修改為該狀態(tài)
    STARTING, // 啟動中狀態(tài)，表示實例正在初始化啟動中
    OUT_OF_SERVICE, // 停止服務狀態(tài)，表示實例不對外提供服務
    UNKNOWN; // 未知狀態(tài)
    // ......
}

LeaseInfo 租約信息類

public class LeaseInfo {
    public static final int DEFAULT_LEASE_RENEWAL_INTERVAL = 30;
    public static final int DEFAULT_LEASE_DURATION = 90;
    // 客戶端維護的心跳間隔時間
    private int renewalIntervalInSecs = DEFAULT_LEASE_RENEWAL_INTERVAL;
    // 客戶端維護的租約持續(xù)時間
    private int durationInSecs = DEFAULT_LEASE_DURATION;
    // 服務端維護的實例注冊時間
    private long registrationTimestamp;
    // 服務端維護的實例最近一次更新時間
    private long lastRenewalTimestamp; 
    // 服務端維護的實例過期清理時間
    private long evictionTimestamp;
    // 服務端維護的實例啟動時間
    private long serviceUpTimestamp;
    // ......
}

2.1.2 Application

一個Application實例保存著一個特定微服務的所有提供者實例

public class Application {
    private static Random shuffleRandom = new Random();
    private String name;
    @XStreamOmitField
    private volatile boolean isDirty = false;
    /**
     * 保存著當前name所指定的微服務名稱的所有InstanceInfo 實例
     */
    @XStreamImplicit
    private final Set<InstanceInfo> instances;
    private final AtomicReference<List<InstanceInfo>> shuffledInstances;
    // key:instanceId  value:InstanceInfo實例
    private final Map<String, InstanceInfo> instancesMap;

2.1.3 Applications

該類封裝了來自于Eureka Server的所有注冊信息，我們可成為 "客戶端注冊表"

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:微服務名稱 value:Application實例
    private final Map<String, Application> appNameApplicationMap;
    private final Map<String, VipIndexSupport> virtualHostNameAppMap;
    private final Map<String, VipIndexSupport> secureVirtualHostNameAppMap;
}

2.2 服務端

2.2.1 AbstractInstanceRegistry

服務端具體處理客戶端請求（心跳續(xù)租、注冊、變更狀態(tài)等等）的類

public abstract class AbstractInstanceRegistry implements InstanceRegistry {
    // ......
    // 服務實例租約信息
    private final ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>> registry
            = new ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>>();
    // 覆蓋狀態(tài) map
    protected final ConcurrentMap<String, InstanceStatus> overriddenInstanceStatusMap = CacheBuilder
            .newBuilder().initialCapacity(500)
            .expireAfterAccess(1, TimeUnit.HOURS)
            .<String, InstanceStatus>build().asMap();
    // 最近注冊隊列，實例注冊到服務端時添加
    // 先進先出隊列，滿1000時移除最先添加的
    private final CircularQueue<Pair<Long, String>> recentRegisteredQueue;
    // 最近下架隊列，實例從服務端下架時添加
    // 先進先出隊列，滿1000時移除最先添加的
    private final CircularQueue<Pair<Long, String>> recentCanceledQueue;
    // 最近變更隊列
    // 有定時任務維護的隊列，每30s執(zhí)行一次，移除添加進該隊列超過3分鐘的實例變更信息
    private ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem> recentlyChangedQueue = new ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem>();
    private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    // 讀鎖（處理客戶端注冊、下架、狀態(tài)變更、刪除狀態(tài)時使用）
    private final Lock read = readWriteLock.readLock();
    // 寫鎖（處理客戶端拉取增量注冊表時使用）
    private final Lock write = readWriteLock.writeLock();
    // 服務端統(tǒng)計最近一分鐘預期收到客戶端實例心跳續(xù)租的請求數(shù)
    protected volatile int numberOfRenewsPerMinThreshold;
    // 服務端統(tǒng)計預期收到心跳續(xù)租的客戶端實例數(shù)
    protected volatile int expectedNumberOfClientsSendingRenews;
    // 響應緩存
    // 服務端處理客戶端拉取注冊表請求時使用
    protected volatile ResponseCache responseCache;
    // ......
    // 處理注冊
    public void register(InstanceInfo registrant, int leaseDuration, boolean isReplication) {...}
    // 處理下架
    public boolean cancel(String appName, String id, boolean isReplication) {...}
    // 具體下架處理
    protected boolean internalCancel(String appName, String id, boolean isReplication) {...}
    // 處理心跳續(xù)租
    public boolean renew(String appName, String id, boolean isReplication) {...}
    // 處理變更狀態(tài)
    public boolean statusUpdate(String appName, String id,
                                InstanceStatus newStatus, String lastDirtyTimestamp,
                                boolean isReplication) {...}
    // 處理刪除狀態(tài)
    public boolean deleteStatusOverride(String appName, String id,
                                        InstanceStatus newStatus,
                                        String lastDirtyTimestamp,
                                        boolean isReplication) {...}
    // 處理實例過期清理
    public void evict(long additionalLeaseMs) {...}
    // 處理拉取全量注冊表(本地全量注冊表 + 可能包含全部遠程 region 注冊表)
    public Application getApplication(String appName, boolean includeRemoteRegion) {...}
    // 處理拉取全量注冊表(本地全量注冊表 + 可能包含指定遠程 region 全量注冊表)
    public Applications getApplicationsFromMultipleRegions(String[] remoteRegions) {...}
    // 處理拉取增量注冊表(本地增量注冊表 + 可能包含指定遠程 region 增量注冊表)
    public Applications getApplicationDeltasFromMultipleRegions(String[] remoteRegions) {...}
    ...... 
}

Lease-只有服務端維護的實例租約信息類

public class Lease&lt;T&gt; {
    // 實例下架時間
    private long evictionTimestamp;
    // 實例注冊時間
    private long registrationTimestamp;
    // 實例啟動時間
    private long serviceUpTimestamp;
    // 實例租約過期時間
    private volatile long lastUpdateTimestamp;
    ......
}

ResponseCacheImpl:響應緩存實現(xiàn)類

public class ResponseCacheImpl implements ResponseCache {
    // ......
    // 只讀緩存
    private final ConcurrentMap<Key, Value> readOnlyCacheMap = new ConcurrentHashMap<Key, Value>();
    // 讀寫緩存
    // LoadingCache：Guava 提供的本地緩存，多線程的場景下保證只有一個線程加載相應緩存項
    private final LoadingCache<Key, Value> readWriteCacheMap;
    // 判斷是否使用只讀緩存
    private final boolean shouldUseReadOnlyResponseCache;
    // ......
}

2.2.2 PeerAwareInstanceRegistryImpl

處理集群節(jié)點間相關操作的實現(xiàn)類

public class PeerAwareInstanceRegistryImpl extends AbstractInstanceRegistry implements PeerAwareInstanceRegistry {
    // 當前服務端節(jié)點的啟動時間
    private long startupTime = 0;
    // 判斷服務端啟動時同步集群節(jié)點注冊表的實例數(shù)是否為空
    private boolean peerInstancesTransferEmptyOnStartup = true;
    // 最近一分鐘同步復制給集群節(jié)點的次數(shù) 
    private final MeasuredRate numberOfReplicationsLastMin;
    // 服務端的相鄰集群節(jié)點，配置文件中配置
    protected volatile PeerEurekaNodes peerEurekaNodes;
}

3. Jersey通信框架

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

Jersey框架是一個開源的RESTful框架，實現(xiàn)了JAX-RS規(guī)范。該框架的作用與SpringMVC是相同的，其也是用戶提交URI后，在處理器中進行路由匹配，路由到指定的后臺業(yè)務。這個路由功能同樣也是通過處理器完成的，只不過這里的處理器不叫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;
    }
    ...
}

參考文章

eureka-0.10.11源碼（注釋）

springcloud-source-study學習github地址

以上就是Eureka源碼核心類預備知識的詳細內(nèi)容，更多關于Eureka源碼核心類的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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