深度解析nacos源码之注册中心（服务续约与故障下线）

素颜马尾好姑娘i 2022-12-28 11:16 287阅读 0赞

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> 本文基于nacos1.4.0

### 文章目录 ###

*   *   *  前言
         *  1.心跳
         *   *  1.1 客户端发送心跳
             *  1.2 服务端接收心跳
         *  2.故障下线
         *  总结

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### 前言 ###

其实这个服务续约词是来自eureka里面，也就是renew，就是告诉服务注册中心我这服务还活着，你别把我删了，然后这个服务故障下线就是，服务注册中心在一定范围内没有收到某个服务的心跳信息，就认为你这个服务发生故障了，就会从注册表中将这个服务剔除掉，在nacos中心跳就是服务续约，同样也有服务故障下线功能。本文将先解析下nacos客户端心跳实现源码，与服务端接收心跳请求处理源码，接着就是解析下服务故障下线源码实现，将客户端心跳与服务故障下线结合起来。

### 1.心跳 ###

#### 1.1 客户端发送心跳 ####

在NacosNamingService 实例化（也就是执行 `NamingService naming = NamingFactory.createNamingService(properties);`这行代码创建NamingService）的时候，有个init方法进行初始化，在初始化方法中有这么一行

this.beatReactor = new BeatReactor(this.serverProxy, initClientBeatThreadCount(properties));

创建了BeatReactor 组件，这个组件其实就是发送心跳的，第一个参数是serverProxy，你可以把它简单看成一个发送http的组件，不用太多care它，第二个参数是调用initClientBeatThreadCount 方法来算出一个线程数，这个线程数是根据你cpu 的核心数来计算的，如果你cpu核心数是大于1的，它的数量就是 cpu核心数/2，如果核心数就一个，那它就是1。  
看下这个beatReactor的构造方法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
创建了一个任务线程池，线程数就是我们上面说的那个。好了，到这beatReactor 初始化我们就了解了，我们再看下服务注册的时候有这么几行代码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
如果是临时节点的话，创建一个beatInfo实体，然后调用beatReactor的addBeatInfo方法，这里这个beatInfo实体其实没啥好看的，里面就一个serviceName 与instance信息。我们看下这个beatReactor的addBeatInfo方法。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
这个就非常重要了，先是生成一个key，然后将key与beatInfo实体塞到dom2beat这个map中（这个map其实就是防止任务重复的，这里就是多一嘴，可以自己慢慢体会），接着就会封装一个beatTask然后 扔到任务调度线程池中，延迟默认5s执行（这个玩意就是心跳间隔）。  
好了，没啥好看的了，直接看beatTask 这个任务是怎么执行的吧。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
这里有几个重要的点，1是调用 serverProxy的sendBeat方法向服务端发送心跳消息；2是从服务端返回的响应中获取这个发送心跳间隔与lightBeatEnabled的配置；3是如果返回服务没找到的话，也就是RESOURCE\_NOT\_FOUND 这个code，就会创建一个instance对象，进行注册服务；4是往executorService 任务线程池中添加这个任务，间隔可能是调整过的，可能是原来的5s，就是为了实现每几秒发送一下心跳。  
这里重点关注调用 serverProxy的sendBeat方法向服务端发送心跳消息  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
这里就是封装请求参数，调用reqApi 方法进行发送心跳请求，这里lightBeatEnabled 这个参数明白了，就是请求的时候要不要将 beatInfo带过去，默认是带过去的，请求uri是/nacos/v1/ns/instance/beat ，然后请求方式是put，往下我们就不看了，其实就是找哪个server进行发送，与服务注册，服务下线是一样的，先随机找一个server，如果失败的话就下个server轮询发送，重试次数不超过server的个数。

#### 1.2 服务端接收心跳 ####

这个心跳请求是走了InstanceController 的beat 方法处理的，方法前半部分是一堆解析请求参数的，我们就不看了，直接看下半部分的代码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
先是根据namespaceId, serviceName, clusterName, ip, port 这个参数调用 ServiceManager的getInstance 获取对应的instance，其实就是先根据namespace从serviceMap中获取对应的service，接着根据cluster从service的clusterMap中获取对应cluster的instance集合，然后再遍历比对ip与port。  
如果没有找到对应的instance，而且beatInfo不是null，就会进行服务注册。  
接着就是根据namespace与serviceName获取service，然后调用service的processClientBeat 方法处理心跳。这个processClientBeat 方法我们后面看，先看下后面这个有意思的，它往这个返回值中塞了clientBeatInterval 与lightBeatEnabled 参数值，这clientBeatInterval 就是心跳间隔，lightBeatEnabled 就是带不带beatInfo，这时候lightBeatEnabled 返回的就是true了，也就是下次不带了，看来这个心跳间隔是可以随时调整的，而且不用动服务，在控制台修改下某个实例的元数据就可以了。  
接下来看下service是怎样处理请求的  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
封装一个ClientBeatProcessor ，然后交给了HealthCheckReactor 的scheduleNamingHealth 方法，其实就是给了一个健康检查的线程池处理了。看下ClientBeatProcessor 这个任务里面怎样执行的。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
其实就是通过namespace/serviceName/cluster/ip/port找到对应的instance对象，重新设置一下LastBeat 的时间，也就是

instance.setLastBeat(System.currentTimeMillis());

这行，接着就是判断，如果不健康的话，就更改健康状态是true，也就是改成健康。最后`getPushService().serviceChanged(service);`这行需要注意下，健康状态改变了，会引起它 将新的instance信息推送到那堆服务订阅者客户端上，这个服务订阅发布我们后面会介绍。  
好了，到这我们服务端对心跳消息的处理就结束了，可以看到，处理心跳消息也是异步的，将处理封装成task投寄到线程池，然后就直接返回给客户端了，由线程池执行这个task。

### 2.故障下线 ###

故障下线我们要从创建service对象说起，我们在服务注册的时候，上来就会根据namespace与serviceName去serviceMap中获取对应的service对象，如果没有的话，就要创建了  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
就是这么一个方法，创建完成一个service 之后，会设置一堆东西，比如说serviceName，namespace，group等等，最后会调用putServiceAndInit 方法将service存到serviceMap中并且初始化。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
这里我们主要看下这个service的init方法，也就是初始化方法。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
往健康检查组件中添加了一个调度任务。。。。我们看下这个HealthCheckReactor 的scheduleCheck 方法。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
`GlobalExecutor.scheduleNamingHealth` 就是向健康检查线程池中提交了一个任务，返回一个future，然后将这个future存到了futureMap中，这里我们主要关心的是向健康检查线程池中提交了一个任务 ，可以看到是每5s 调度一次。  
我们来看下clientBeatCheckTask这个任务的run方法实现。由于方法比较长，我们一段一段来看  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
这部分主要是获取到这个service下面所有的instance，然后遍历这堆instance，判断如果instance的lastbeat时间距离当前时间已经超过了15s，也就是preserved.heart.beat.timeout 这个参数控制的，如果没有被标记，就会检查健康状态，如果是健康就更改健康状态，并通知，并且推送实例心跳超时时间  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
这部分就是判断是否过期instance，默认是true的，就是会过期实例（这里比较拗口，其实就是判断参数要不要过期服务，如果是false的话，就算是长时间没有心跳，也不会摘掉服务）  
接着就是遍历所有的实例instance，如果已经被标记就跳过，如果没有的话，判断实例的lastBeat时间距离现在时间是否超过了30s，如果查过的话，就走deleteIp删除这个实例  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1YW5zaGFuZ3NoZW5naHVv_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
可以看到这个deleteIp 方法其实就是组装了个http请求，然后向本机发送服务下线请求，可以看到组装请求参数，然后请求url是“http://127.0.0.1:端口/context/v1/ns/instance” 走的是delete 请求方式，往下我们就不看了，服务下线这块可以参考  
《[深度解析nacos源码之注册中心（服务主动下线）][nacos]》这篇文章。

### 总结 ###

我们总结一下，首先是心跳机制，客户端服务注册的时候，会生成一个beatInfo，然后添加到beatReactor这个组件中，其实就是添加到任务调度线程池中，每5s向服务端发送一次心跳。接着就是服务端接收到这个心跳消息之后，就会生成一个ClientBeatProcessor ，然后扔到线程池里面执行，就是找到对应的instance，修改lastbeat 这个字段，如果是不健康状态的话，就会修改成健康状态，并通知。  
最后就是服务故障扫描了，在服务注册的时候，如果没有对应的service对象，就会创建并初始化，在service初始化的过程中，会创建一个task交给这个健康检查组件，然后这个健康检查组件会扔到任务线程池中，然后是每5s执行一次这个task，这个task里面主要是遍历这个service 下面所有的instance ，然后判断lastbeat 距离当前时间是否超过了15s如果超过15的话，就会将健康状态的instance标记成不健康，然后告诉pushService进行通知，这个pushService 其实就是专门通知那些订阅这个instance 订阅者或者是观察者，再就是发送站内的instance超时事件。接着就是判断是否要需要实例过期，默认是需要的，遍历所有的instance，找出lastbeat距离当前时间超过30s的，然后调用deleteIp方法进行服务下线，其实就是组装http服务下线的请求，发送给本机，好了，到这我们服务续约与服务故障下线就ok了。

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[nacos]: https://inetyoung.blog.csdn.net/article/details/111290929