涉及輕微的源碼展示，可放心參考！

一、基礎(chǔ)簡介

服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)是微服務(wù)架構(gòu)中最基礎(chǔ)的能力，下面將從源碼層面分析實(shí)現(xiàn)邏輯和原理，在這之前要先來看下依賴工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，涉及如下幾個(gè)核心組件：

commons：服務(wù)組件的抽象聲明，本文只分析注冊發(fā)現(xiàn)與負(fù)載均衡；

nacos：當(dāng)下常用的注冊中心組件，用來進(jìn)行服務(wù)管理；

feign：服務(wù)間通信交互組件，在服務(wù)請求時(shí)涉及負(fù)載均衡的策略；

ribbon：在服務(wù)間通信請求時(shí)，提供多種負(fù)載均衡的策略實(shí)現(xiàn)；

在熟悉工程依賴之間的結(jié)構(gòu)時(shí)，還要明白服務(wù)間交互的流程和原理，這樣在分析源碼設(shè)計(jì)時(shí)，有一個(gè)清晰的思路與輪廓；如何實(shí)現(xiàn)下面的服務(wù)交互模式，在閱讀源碼工程時(shí)，圍繞如下兩個(gè)核心邏輯：

• 注冊發(fā)現(xiàn)：注冊時(shí)如何上報(bào)服務(wù)的信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以怎樣的方式管理；
• 負(fù)載均衡：當(dāng)請求的服務(wù)同時(shí)存在多個(gè)時(shí)，以什么樣的策略選擇執(zhí)行請求的服務(wù)；

在這里先簡單的聊一下個(gè)人在閱讀源碼工程時(shí)的基本思路，比如微服務(wù)組件：通常從配置參數(shù)作為切入口，觀察基于參數(shù)構(gòu)建的核心對象，再重點(diǎn)分析對象的管理模式，以及適配的擴(kuò)展能力，最后結(jié)合項(xiàng)目的應(yīng)用場景即可：

閱讀源碼最重要的是耐著心情慢慢看，并隨手畫下核心流程，實(shí)際上如果有一定的編程經(jīng)驗(yàn)，不管是閱讀什么工程的源碼，只要用心去分析單點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)原理，都算不上過度復(fù)雜，但是組件通常為了復(fù)用能力，會(huì)去適配多種復(fù)雜的場景，這樣勢必要采用抽象的封裝和設(shè)計(jì)模式，源碼工程的復(fù)雜度自然就會(huì)相應(yīng)提高，這個(gè)話題后續(xù)會(huì)細(xì)聊。

二、服務(wù)注冊

1、服務(wù)配置

首先從Nacos配置參數(shù)開始，這里只設(shè)置服務(wù)發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)參數(shù)：1Nacos注冊中心的服務(wù)端地址，2在服務(wù)的元數(shù)據(jù)中加載分支號(hào)；然后來具體的看源碼流程：

在配置參數(shù)加載的過程中，有很多缺省的默認(rèn)值，所以需要關(guān)注最終會(huì)提供的參數(shù)信息，來判斷是否需要自定義設(shè)置，另外 AutoConfig 配置要重點(diǎn)看實(shí)例化的對象；斷點(diǎn)的流程可以按照如下的方式做設(shè)置，這里陳列的是在配置加載階段的幾個(gè)核心節(jié)點(diǎn)：

• 參數(shù)：NacosDiscoveryProperties#getNacosProperties
• 配置：NacosServiceAutoConfiguration#nacosServiceManager
• 構(gòu)建：NacosServiceManager#buildNamingService

NamingService是Nacos服務(wù)管理接口，涉及注冊、查詢、撤銷、檢查等多個(gè)方法，即對應(yīng)的是Nacos服務(wù)端的相應(yīng)API請求，在注冊執(zhí)行的階段會(huì)細(xì)說用法。

2、注冊構(gòu)建

看完服務(wù)配置之后再看注冊配置，對于配置中復(fù)雜的設(shè)計(jì)，需要重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)信息：ConditionalOn和matchIfMissing，這樣很容易發(fā)現(xiàn)默認(rèn)加載：

• 配置：NacosServiceRegistryAutoConfiguration#nacosServiceRegistry
• 注冊：NacosServiceRegistry#register
• 實(shí)例：NacosServiceRegistry#getNacosInstanceFromRegistration

在構(gòu)建服務(wù)注冊的核心類NacosServiceRegistry時(shí)，通過服務(wù)的登記信息轉(zhuǎn)換為注冊的實(shí)例化對象，然后通過NamingService接口方法，上報(bào)實(shí)例化對象；需要注意的是，雖然這里只看了Nacos中的相關(guān)API，但實(shí)際上API實(shí)現(xiàn)了諸多spring-cloud-commons包中聲明的接口，比如Registration、ServiceInstance等。

3、執(zhí)行上報(bào)

通常微服務(wù)的注冊中心組件，都是基于 server-client 架構(gòu)和部署方式，客戶端需要根據(jù)自身啟動(dòng)狀態(tài)去上報(bào)或者撤銷注冊，服務(wù)端負(fù)責(zé)統(tǒng)一維護(hù)注冊數(shù)據(jù)：

• 實(shí)現(xiàn)：NacosNamingService#registerInstance
• 執(zhí)行：NamingProxy#registerService
• 接口：InstanceController#register

在最終執(zhí)行服務(wù)注冊時(shí)，其動(dòng)作本質(zhì)就是請求Nacos服務(wù)端的一個(gè)Post方法，并將配置數(shù)據(jù)上報(bào)，例如：IP地址、端口、元數(shù)據(jù)、權(quán)重等；這樣客戶端注冊邏輯執(zhí)行完成，然后再看服務(wù)端數(shù)據(jù)可視化界面，就可以看到注冊的客戶端服務(wù)。

至于Nacos服務(wù)端是如何管理這些注冊數(shù)據(jù)的，參考部署版本的 nacos-naming 模塊源碼，閱讀上報(bào)接口和頁面中的列表加載的實(shí)現(xiàn)即可；注意在初始的配置文件中，加入的branch分支參數(shù)也在元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

在NamingService接口中，涉及多個(gè)服務(wù)管理的方法，在執(zhí)行原理上基本相同就不在贅述，這樣注冊中心的Client端和Server端就形成了通信機(jī)制，接下來再看Client端之間的通信。

三、服務(wù)通信

1、基礎(chǔ)配置

Feign在配置方面比較復(fù)雜，提供了多個(gè)場景下的適配能力，這里只以兩個(gè)常見的參數(shù)作為切入點(diǎn)：1通信超時(shí)時(shí)間，2Http選型(采用默認(rèn)值)；

• 參數(shù)：FeignClientProperties#getConfig
• 注解：FeignClientsRegistrar#registerFeignClients
• 配置：FeignAutoConfiguration#feignContext
• 構(gòu)建：FeignClientFactoryBean#getTarget

這里要重點(diǎn)關(guān)注的是注解的掃描和注冊以及容器管理，要理解Feign的上下文環(huán)境需要明白上文中描述的服務(wù)間交互原理，然后參考FeignClientFactoryBean工廠類中構(gòu)建邏輯。

2、通信邏輯

雖然Feign注解的方式可以簡化開發(fā)，但是在具體執(zhí)行的時(shí)候還是Http的請求響應(yīng)模式，這里可以參考LoadBalancerFeignClient類中的execute方法：

• 配置：FeignRibbonClientAutoConfiguration
• 通信構(gòu)建：LoadBalancerFeignClient#execute
• 負(fù)載均衡：AbstractLoadBalancerAwareClient#executeWithLoadBalancer

不管是Feign組件還是Spring框架，默認(rèn)的負(fù)載均衡策略都是采用Ribbon的實(shí)現(xiàn)方式，在上述流程中配置和負(fù)載均衡命令都依賴Ribbon組件，接下來看服務(wù)選擇策略。

四、負(fù)載均衡

1、命令構(gòu)建

這里構(gòu)建了調(diào)用負(fù)載均衡接口的命令，ILoadBalancer接口中提供服務(wù)管理的相關(guān)方法，其中最核心的就是chooseServer方法，然后結(jié)合具體的策略規(guī)則實(shí)現(xiàn)服務(wù)的選擇的功能：

• 命令構(gòu)建：LoadBalancerCommand.Builder#build
• 負(fù)載容器：LoadBalancerContext#getServerFromLoadBalancer
• 選擇接口：ILoadBalancer#chooseServer

2、策略規(guī)則

Ribbon組件中負(fù)載均衡的策略有好幾種規(guī)則，比如隨機(jī)選擇、Key匹配、權(quán)重傾斜等；在工作中常用的就是默認(rèn)規(guī)則即RoundRobinRule，以及基于Key設(shè)計(jì)的灰度模式，簡單做法就是服務(wù)啟動(dòng)時(shí)在元數(shù)據(jù)中添加的分支號(hào)作為匹配的標(biāo)識(shí)；

• 規(guī)則設(shè)置：BaseLoadBalancer#setRule
• 隨機(jī)策略：RoundRobinRule#choose
• 過濾策略：PredicateBasedRule#choose

現(xiàn)在回到流程的開始看，通過Nacos組件進(jìn)行服務(wù)注冊和管理，通過Feign組件基于Ribbon負(fù)載均衡策略做服務(wù)通信，如果單看各節(jié)點(diǎn)組件的邏輯還比較容易理解，但是通過Spring框架做組件之間的協(xié)作調(diào)度時(shí)，復(fù)雜程度明顯提高；

如果是剛開始閱讀源碼的階段，可以只關(guān)注相應(yīng)流程的核心邏輯，選擇性忽略細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)原理，當(dāng)然重點(diǎn)還是要多讀讀Spring的設(shè)計(jì)，這樣時(shí)間久了自然會(huì)有很多收獲。

五、參考源碼

編程文檔：

https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note

應(yīng)用倉庫：

https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent