OpenFeign 基本介绍和原理了解

淡淡的烟草味﹌ 2023-09-23 22:30 246阅读 0赞

### 了解 OpenFeign ###

OpenFeign 组件的前身是 Netflix Feign 项目。后来 Feign 项目被贡献给了开源组织，才有了今天使用的 Spring Cloud OpenFeign 组件。  
OpenFeign 提供了一种**声明式的远程调用接口**，它可以大幅简化远程调用的编程体验。用一个代码片段看一下，由 OpenFeign 发起的远程服务调用的代码风格是什么样的。

String response = helloWorldService.hello("Spring Cloud");

可以发现，使用 OpenFeign 组件来实现远程调用非常简单，就像使用本地方法一样，只要一行代码就能实现 WebClient 组件好几行代码干的事情。而且这段代码不包含任何业务无关的信息，完美实现了调用逻辑和业务逻辑之间的职责分离。

### OpenFeign 组件背后的工作流程 ###

OpenFeign 使用了一种**动态代理技术**来封装远程服务调用的过程，在上面的例子中看到的 helloWorldService 其实是一个特殊的接口，它是由 OpenFeign 组件中的 FeignClient 注解所声明的接口。

import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
    import org.springframework.web.bind.annotation.*;
    
    @FeignClient(value = "hello-world-service")
    public interface HelloWorldService {
           
      @PostMapping("/sayHello")   
      String hello(String guestName);
    }

远程服务调用的信息被写在了 FeignClient 接口中。在上面的代码里，可以看到，服务的名称、接口类型、访问路径已经通过注解做了声明。OpenFeign 通过解析这些注解标签生成一个**动态代理类**，这个代理类会将接口调用转化为一个远程服务调用的 Request，并发送给目标服务。

### OpenFeign 的动态代理 ###

在项目初始化阶段，OpenFeign 会生成一个代理类，对所有通过FeignClient 接口发起的远程调用进行动态代理。如图：  
![在这里插入图片描述][6eccd16a6fc14c31a9d8de2f3b6ada5f.png_pic_center]  
上图中的步骤中，在**项目启动阶段加载完成**的是 1 ~ 3步 ，只有第 4 步（调用远程服务）是发生在**项目的运行阶段**。  
关键步骤描述：

1.  在项目启动阶段，OpenFeign 框架会发起一个**主动的扫包流程**，从指定的目录下扫描并加载所有被 @FeignClient 注解修饰的接口。
2.  OpenFeign 会针对每一个 FeignClient 接口生成一个动态代理对象，即图中的 FeignProxyService，这个代理对象在继承关系上属于 FeignClient 注解所修饰的接口的实例。
3.  这个动态代理对象会被添加到 Spring 上下文中，并注入到对应的服务里，也就是图中的 LocalService 服务。
4.  LocalService 会发起底层方法调用。实际上这个方法调用会被 OpenFeign 生成的代理对象接管，由代理对象发起一个远程服务调用，并将调用的结果返回给 LocalService。

#### OpenFeign 是如何通过动态代理技术创建代理对象的？ ####

OpenFeign 组件加载过程的重要阶段，如图：  
![在这里插入图片描述][829f4540c2c149968539fee9873afca4.png_pic_center]  
OpenFeign 动态代理类的创建过程：

1.  项目加载：在项目的启动阶段，EnableFeignClients 注解扮演了**启动开关**的角色，它使用 Spring 框架的 Import 注解导入了 FeignClientsRegistrar 类，开始了 OpenFeign 组件的加载过程。

@SpringBootApplication
    @EnableFeignClients
    public class HelloWorldApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(HelloWorldApplication .class, args);
        }
    
    }

1.  扫包：FeignClientsRegistrar 负责 FeignClient 接口的加载，它会在指定的包路径下扫描所有的 FeignClients 类，并构造 FeignClientFactoryBean 对象来解析 FeignClient 接口。
2.  解析 FeignClient 注解：FeignClientFactoryBean 有两个重要的功能，一个是**解析** FeignClient 接口中的请求路径和降级函数的配置信息；另一个是**触发**动态代理的构造过程。
3.  构建动态代理对象：ReflectiveFeign 包含了 OpenFeign 动态代理的核心逻辑，它主要负责创建出 FeignClient 接口的动态代理对象。ReflectiveFeign 在这个过程中有**两个重要任务**：一个是**解析 FeignClient 接口上各个方法级别的注解**。将其中的远程接口 URL、接口类型（GET、POST 等）、各个请求参数等封装成元数据，并为每一个方法生成一个对应的 MethodHandler 类作为方法级别的代理；另一个重要任务是**将这些 MethodHandler 方法代理做进一步封装，通过 Java 标准的动态代理协议，构建一个实现了 InvocationHandler 接口的动态代理对象**，并将这个动态代理对象绑定到 FeignClient 接口上。这样一来，所有发生在 FeignClient 接口上的调用，最终都会由它背后的动态代理对象来承接。  
    MethodHandler 的构建过程涉及到了复杂的元数据解析，**OpenFeign 组件将 FeignClient 接口上的各种注解封装成元数据**，并利用这些元数据把一个方法调用“翻译”成一个远程调用的 Request 请求。  
    **元数据的解析是依赖于 OpenFeign 组件中的 Contract 协议解析功能**。Contract 是 OpenFeign 组件中定义的顶层抽象接口，它有一系列的具体实现，其中 SpringMvcContract 这个类名字中就能看出来，它是专门用来解析 Spring MVC 标签的。  
    SpringMvcContract 的继承结构是 ：SpringMvcContract->BaseContract->Contract。  
    这里拿一段 SpringMvcContract 的代码块，理解它是如何将注解解析为元数据的。这段代码的主要功能是解析 FeignClient 方法级别上定义的 Spring MVC 注解。

// 解析FeignClient接口方法级别上的RequestMapping注解
    protected void processAnnotationOnMethod(MethodMetadata data, Annotation methodAnnotation, Method method) {
        
       
       // 如果方法上没有使用RequestMapping注解，则不进行解析
       // 其实GetMapping、PostMapping等注解都属于RequestMapping注解
       if (!RequestMapping.class.isInstance(methodAnnotation)
             && !methodAnnotation.annotationType().isAnnotationPresent(RequestMapping.class)) {
        
          return;
       }
    
       // 获取RequestMapping注解实例
       RequestMapping methodMapping = findMergedAnnotation(method, RequestMapping.class);
       // 解析Http Method定义，即注解中的GET、POST、PUT、DELETE方法类型
       RequestMethod[] methods = methodMapping.method();
       // 如果没有定义methods属性则默认当前方法是个GET方法
       if (methods.length == 0) {
        
          methods = new RequestMethod[] {
         RequestMethod.GET };
       }
       checkOne(method, methods, "method");
       data.template().method(Request.HttpMethod.valueOf(methods[0].name()));
    
       // 解析Path属性，即方法上写明的请求路径
       checkAtMostOne(method, methodMapping.value(), "value");
       if (methodMapping.value().length > 0) {
        
          String pathValue = emptyToNull(methodMapping.value()[0]);
          if (pathValue != null) {
        
             pathValue = resolve(pathValue);
             // 如果path没有以斜杠开头，则补上/
             if (!pathValue.startsWith("/") && !data.template().path().endsWith("/")) {
        
                pathValue = "/" + pathValue;
             }
             data.template().uri(pathValue, true);
             if (data.template().decodeSlash() != decodeSlash) {
        
                data.template().decodeSlash(decodeSlash);
             }
          }
       }
    
       // 解析RequestMapping中定义的produces属性
       parseProduces(data, method, methodMapping);
    
       // 解析RequestMapping中定义的consumer属性
       parseConsumes(data, method, methodMapping);
    
       // 解析RequestMapping中定义的headers属性
       parseHeaders(data, method, methodMapping);
       data.indexToExpander(new LinkedHashMap<>());
    }

通过上面的方法可以看到，OpenFeign 对 RequestMappings 注解的各个属性都做了解析。  
如果项目中使用的是 GetMapping、PostMapping 之类的注解，没有使用 RequestMapping，那么 OpenFeign 也可以解析。以 GetMapping 为例，它对 RequestMapping 注解做了一层封装。如下代码片段，这个注解头上也挂了一个 RequestMapping 注解。因此 OpenFeign 可以正确识别 GetMapping 并完成加载。

@Target(ElementType.METHOD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET)
    public @interface GetMapping {
        
    // ...省略部分代码
    }

#### OpenFeign调用过程 ####

OpenFeign 其实底层调用的是 Feign 的方法，生成了代理类，使用的是 JDK 的动态代理，然后 bean 注入。  
调用过程，就是代理类作为客户端向被调用方发送请求，接收相应的过程。其中，feign 自行封装了 JDK java.net 相关的网络请求方法，请求过程中还有 Loadbalancer 进行负载均衡；收到响应后，还会对响应类进行解析，取出正确的响应信息。

[6eccd16a6fc14c31a9d8de2f3b6ada5f.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/6eccd16a6fc14c31a9d8de2f3b6ada5f.png#pic_center
[829f4540c2c149968539fee9873afca4.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/829f4540c2c149968539fee9873afca4.png#pic_center