OpenFeign是一个远程客户端请求代理，它的基本作用是让开发者能够以面向接口的方式来实现远程调用，从而屏蔽底层通信的复杂性，它的具体原理如下图所示。
![image-20211215192443739]()
在今天的内容中，我们需要详细分析OpenFeign它的工作原理及源码，我们继续回到这段代码。
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
@Autowired
IGoodsServiceFeignClient goodsServiceFeignClient;
@Autowired
IPromotionServiceFeignClient promotionServiceFeignClient;
@Autowired
IOrderServiceFeignClient orderServiceFeignClient;
/**
* 下单
*/
@GetMapping
public String order(){
String goodsInfo=goodsServiceFeignClient.getGoodsById();
String promotionInfo=promotionServiceFeignClient.getPromotionById();
String result=orderServiceFeignClient.createOrder(goodsInfo,promotionInfo);
return result;
}
}
从这段代码中，先引出对于OpenFeign功能实现的思考。
- 声明
@FeignClient注解的接口，如何被解析和注入的？
- 通过
@Autowired依赖注入，到底是注入一个什么样的实例
- 基于FeignClient声明的接口被解析后，如何存储？
- 在发起方法调用时，整体的工作流程是什么样的？
- OpenFeign是如何集成Ribbon做负载均衡解析？
带着这些疑问，开始去逐项分析OpenFeign的核心源码
OpenFeign注解扫描与解析
思考， 一个被声明了@FeignClient注解的接口，使用@Autowired进行依赖注入，而最终这个接口能够正常被注入实例。
从这个结果来看，可以得到两个结论
- 被
@FeignClient声明的接口，在Spring容器启动时，会被解析。
- 由于被Spring容器加载的是接口，而接口又没有实现类，因此Spring容器解析时，会生成一个动态代理类。
EnableFeignClient
@FeignClient注解是在什么时候被解析的呢？基于我们之前所有积累的知识，无非就以下这几种
- ImportSelector，批量导入bean
- ImportBeanDefinitionRegistrar，导入bean声明并进行注册
- BeanFactoryPostProcessor ， 一个bean被装载的前后处理器
在这几个选项中，似乎ImportBeanDefinitionRegistrar更合适，因为第一个是批量导入一个bean的string集合，不适合做动态Bean的声明。 而BeanFactoryPostProcessor 是一个Bean初始化之前和之后被调用的处理器。
而在我们的FeignClient声明中，并没有Spring相关的注解，所以自然也不会被Spring容器加载和触发。
那么@FeignClient是在哪里被声明扫描的呢？
在集成FeignClient时，我们在SpringBoot的main方法中，声明了一个注解@EnableFeignClients(basePackages = "com.gupaoedu.ms.api")。这个注解需要填写一个指定的包名。
嗯，看到这里，基本上就能猜测出，这个注解必然和@FeignClient注解的解析有莫大的关系。
下面这段代码是@EnableFeignClients注解的声明，果然看到了一个很熟悉的面孔FeignClientsRegistrar。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(FeignClientsRegistrar.class)
public @interface EnableFeignClients {
}
FeignClientsRegistrar
FeignClientRegistrar，主要功能就是针对声明@FeignClient注解的接口进行扫描和注入到IOC容器。
class FeignClientsRegistrar
implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware, EnvironmentAware {
}
果然，这个类实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口
public interface ImportBeanDefinitionRegistrar {
default void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry, BeanNameGenerator importBeanNameGenerator) {
this.registerBeanDefinitions(importingClassMetadata, registry);
}
default void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
}
}
这个接口有两个重载的方法，用来实现Bean的声明和注册。
简单给大家演示一下ImportBeanDefinitionRegistrar的作用。
在gpmall-portal这个项目的com.gupaoedu目录下，分别创建
- HelloService.java
- GpImportBeanDefinitionRegistrar.java
- EnableGpRegistrar.java
- TestMain
- 定义一个需要被装载到IOC容器中的类HelloService
public class HelloService {
}
- 定义一个Registrar的实现，定义一个bean，装载到IOC容器
public class GpImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
BeanDefinition beanDefinition=new GenericBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClassName(HelloService.class.getName());
registry.registerBeanDefinition("helloService",beanDefinition);
}
}
- 定义一个注解类
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(GpImportBeanDefinitionRegistrar.class)
public @interface EnableGpRegistrar {
}
- 写一个测试类
@Configuration
@EnableGpRegistrar
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext applicationContext=new AnnotationConfigApplicationContext(TestMain.class);
System.out.println(applicationContext.getBean(HelloService.class));
}
}
- 通过结果演示可以发现，
HelloService这个bean 已经装载到了IOC容器。
这就是动态装载的功能实现，它相比于@Configuration配置注入，会多了很多的灵活性。 ok，再回到FeignClient的解析中来。
FeignClientsRegistrar.registerBeanDefinitions
registerDefaultConfiguration 方法内部从 SpringBoot 启动类上检查是否有 @EnableFeignClients, 有该注解的话， 则完成Feign框架相关的一些配置内容注册。registerFeignClients 方法内部从 classpath 中， 扫描获得 @FeignClient 修饰的类， 将类的内容解析为 BeanDefinition , 最终通过调用 Spring 框架中的 BeanDefinitionReaderUtils.resgisterBeanDefinition 将解析处理过的 FeignClient BeanDeifinition 添加到 spring 容器中
//BeanDefinitionReaderUtils.resgisterBeanDefinition
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
//注册@EnableFeignClients中定义defaultConfiguration属性下的类，包装成FeignClientSpecification，注册到Spring容器。
//在@FeignClient中有一个属性：configuration，这个属性是表示各个FeignClient自定义的配置类，后面也会通过调用registerClientConfiguration方法来注册成FeignClientSpecification到容器。
//所以，这里可以完全理解在@EnableFeignClients中配置的是做为兜底的配置，在各个@FeignClient配置的就是自定义的情况。
registerDefaultConfiguration(metadata, registry);
registerFeignClients(metadata, registry);
}
这里面需要重点分析的就是registerFeignClients方法，这个方法主要是扫描类路径下所有的@FeignClient注解，然后进行动态Bean的注入。它最终会调用registerFeignClient方法。
public void registerFeignClients(AnnotationMetadata metadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
registerFeignClient(registry, annotationMetadata, attributes);
}
FeignClientsRegistrar.registerFeignClients
registerFeignClients方法的定义如下。
//# FeignClientsRegistrar.registerFeignClients
public void registerFeignClients(AnnotationMetadata metadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
LinkedHashSet<BeanDefinition> candidateComponents = new LinkedHashSet<>();
//获取@EnableFeignClients注解的元数据
Map<String, Object> attrs = metadata
.getAnnotationAttributes(EnableFeignClients.class.getName());
//获取@EnableFeignClients注解中的clients属性，可以配置@FeignClient声明的类，如果配置了，则需要扫描并加载。
final Class<?>[] clients = attrs == null ? null
: (Class<?>[]) attrs.get("clients");
if (clients == null || clients.length == 0) {
//默认TypeFilter生效，这种模式会查询出许多不符合你要求的class名
ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = getScanner();
scanner.setResourceLoader(this.resourceLoader);
scanner.addIncludeFilter(new AnnotationTypeFilter(FeignClient.class)); //添加包含过滤的属性@FeignClient。
Set<String> basePackages = getBasePackages(metadata); //从@EnableFeignClients注解中获取basePackages配置。
for (String basePackage : basePackages) {
//scanner.findCandidateComponents(basePackage) 扫描basePackage下的@FeignClient注解声明的接口
candidateComponents.addAll(scanner.findCandidateComponents(basePackage)); //添加到candidateComponents，也就是候选容器中。
}
}
else {//如果配置了clients，则需要添加到candidateComponets中。
for (Class<?> clazz : clients) {
candidateComponents.add(new AnnotatedGenericBeanDefinition(clazz));
}
}
//遍历候选容器列表。
for (BeanDefinition candidateComponent : candidateComponents) {
if (candidateComponent instanceof AnnotatedBeanDefinition) { //如果属于AnnotatedBeanDefinition实例类型
// verify annotated class is an interface
//得到@FeignClient注解的beanDefinition
AnnotatedBeanDefinition beanDefinition = (AnnotatedBeanDefinition) candidateComponent;
AnnotationMetadata annotationMetadata = beanDefinition.getMetadata(); //获取这个bean的注解元数据
Assert.isTrue(annotationMetadata.isInterface(),
"@FeignClient can only be specified on an interface");
//获取元数据属性
Map<String, Object> attributes = annotationMetadata
.getAnnotationAttributes(FeignClient.class.getCanonicalName());
//获取@FeignClient中配置的服务名称。
String name = getClientName(attributes);
registerClientConfiguration(registry, name,
attributes.get("configuration"));
registerFeignClient(registry, annotationMetadata, attributes);
}
}
}
FeignClient Bean的注册
这个方法就是把FeignClient接口注册到Spring IOC容器，
FeignClient是一个接口，那么这里注入到IOC容器中的对象是什么呢？
private void registerFeignClient(BeanDefinitionRegistry registry,
AnnotationMetadata annotationMetadata, Map<String, Object> attributes) {
String className = annotationMetadata.getClassName(); //获取FeignClient接口的类全路径
Class clazz = ClassUtils.resolveClassName(className, null); //加载这个接口，得到Class实例
//构建ConfigurableBeanFactory，提供BeanFactory的配置能力
ConfigurableBeanFactory beanFactory = registry instanceof ConfigurableBeanFactory
? (ConfigurableBeanFactory) registry : null;
//获取contextId
String contextId = getContextId(beanFactory, attributes);
String name = getName(attributes);
//构建一个FeignClient FactoryBean，这个是工厂Bean。
FeignClientFactoryBean factoryBean = new FeignClientFactoryBean();
//设置工厂Bean的相关属性
factoryBean.setBeanFactory(beanFactory);
factoryBean.setName(name);
factoryBean.setContextId(contextId);
factoryBean.setType(clazz);
//BeanDefinitionBuilder是用来构建BeanDefinition对象的建造器
BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder
.genericBeanDefinition(clazz, () -> {
//把@FeignClient注解配置中的属性设置到FactoryBean中。
factoryBean.setUrl(getUrl(beanFactory, attributes));
factoryBean.setPath(getPath(beanFactory, attributes));
factoryBean.setDecode404(Boolean
.parseBoolean(String.valueOf(attributes.get("decode404"))));
Object fallback = attributes.get("fallback");
if (fallback != null) {
factoryBean.setFallback(fallback instanceof Class
? (Class<?>) fallback
: ClassUtils.resolveClassName(fallback.toString(), null));
}
Object fallbackFactory = attributes.get("fallbackFactory");
if (fallbackFactory != null) {
factoryBean.setFallbackFactory(fallbackFactory instanceof Class
? (Class<?>) fallbackFactory
: ClassUtils.resolveClassName(fallbackFactory.toString(),
null));
}
return factoryBean.getObject(); //factoryBean.getObject() ，基于工厂bean创造一个bean实例。
});
definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE); //设置注入模式，采用类型注入
definition.setLazyInit(true); //设置延迟华
validate(attributes);
//从BeanDefinitionBuilder中构建一个BeanDefinition，它用来描述一个bean的实例定义。
AbstractBeanDefinition beanDefinition = definition.getBeanDefinition();
beanDefinition.setAttribute(FactoryBean.OBJECT_TYPE_ATTRIBUTE, className);
beanDefinition.setAttribute("feignClientsRegistrarFactoryBean", factoryBean);
// has a default, won't be null
boolean primary = (Boolean) attributes.get("primary");
beanDefinition.setPrimary(primary);
String[] qualifiers = getQualifiers(attributes);
if (ObjectUtils.isEmpty(qualifiers)) {
qualifiers = new String[] { contextId + "FeignClient" };
}
BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, className,
qualifiers);
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry); //把BeanDefinition的这个bean定义注册到IOC容器。
}
综上代码分析，其实实现逻辑很简单。
- 创建一个BeanDefinitionBuilder。
- 创建一个工厂Bean，并把从@FeignClient注解中解析的属性设置到这个FactoryBean中
- 调用registerBeanDefinition注册到IOC容器中
关于FactoryBean
在上述的逻辑中，我们重点需要关注的是FactoryBean，这个大家可能接触得会比较少一点。
首先，需要注意的是FactoryBean和BeanFactory是不一样的，FactoryBean是一个工厂Bean，可以生成某一个类型Bean实例，它最大的一个作用是：可以让我们自定义Bean的创建过程。
而，BeanFactory是Spring容器中的一个基本类也是很重要的一个类，在BeanFactory中可以创建和管理Spring容器中的Bean。
下面这段代码是FactoryBean接口的定义。
public interface FactoryBean<T> {
String OBJECT_TYPE_ATTRIBUTE = "factoryBeanObjectType";
@Nullable
T getObject() throws Exception;
@Nullable
Class<?> getObjectType();
default boolean isSingleton() {
return true;
}
}
从上面的代码中我们发现在FactoryBean中定义了一个Spring Bean的很重要的三个特性：是否单例、Bean类型、Bean实例，这也应该是我们关于Spring中的一个Bean最直观的感受。
FactoryBean自定义使用
下面我们来模拟一下@FeignClient解析以及工厂Bean的构建过程。
- 先定义一个接口，这个接口可以类比为我们上面描述的FeignClient.
public interface IHelloService {
String say();
}
- 接着，定义一个工厂Bean，这个工厂Bean中主要是针对IHelloService生成动态代理。
public class DefineFactoryBean implements FactoryBean<IHelloService> {
@Override
public IHelloService getObject() {
IHelloService helloService=(IHelloService) Proxy.newProxyInstance(IHelloService.class.getClassLoader(),
new Class<?>[]{IHelloService.class}, (proxy, method, args) -> {
System.out.println("begin execute");
return "Hello FactoryBean";
});
return helloService;
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
return IHelloService.class;
}
}
- 通过实现ImportBeanDefinitionRegistrar这个接口，来动态注入Bean实例
public class GpImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata,
BeanDefinitionRegistry registry) {
DefineFactoryBean factoryBean=new DefineFactoryBean();
BeanDefinitionBuilder definition= BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(
IHelloService.class,()-> factoryBean.getObject());
BeanDefinition beanDefinition=definition.getBeanDefinition();
registry.registerBeanDefinition("helloService",beanDefinition);
}
}
- 声明一个注解，用来表示动态bean的注入导入。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(GpImportBeanDefinitionRegistrar.class)
public @interface EnableGpRegistrar {
}
- 编写测试类，测试IHelloService这个接口的动态注入
@Configuration
@EnableGpRegistrar
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext applicationContext=new AnnotationConfigApplicationContext(TestMain.class);
IHelloService is=applicationContext.getBean(IHelloService.class);
System.out.println(is.say());
}
}
- 运行上述的测试方法，可以看到IHelloService这个接口，被动态代理并且注入到了IOC容器。
FeignClientFactoryBean
由上述案例可知，Spring IOC容器在注入FactoryBean时，会调用FactoryBean的getObject()方法获得bean的实例。因此我们可以按照这个思路去分析FeignClientFactoryBean
@Override
public Object getObject() {
return getTarget();
}
构建对象Bean的实现代码如下，这个代码的实现较长，我们分为几个步骤来看
Feign上下文的构建
先来看上下文的构建逻辑，代码部分如下。
<T> T getTarget() {
FeignContext context = beanFactory != null
? beanFactory.getBean(FeignContext.class)
: applicationContext.getBean(FeignContext.class);
Feign.Builder builder = feign(context);
}
两个关键的对象说明：
- FeignContext是全局唯一的上下文，它继承了NamedContextFactory，它是用来来统一维护feign中各个feign客户端相互隔离的上下文，FeignContext注册到容器是在FeignAutoConfiguration上完成的，代码如下！
//FeignAutoConfiguration.java
@Autowired(required = false)
private List<FeignClientSpecification> configurations = new ArrayList<>();
@Bean
public FeignContext feignContext() {
FeignContext context = new FeignContext();
context.setConfigurations(this.configurations);
return context;
}
在初始化FeignContext时，会把configurations放入到FeignContext中。configuration表示当前被扫描到的所有@FeignClient。
- Feign.Builder用来构建Feign对象，基于builder实现上下文信息的构建，代码如下。
protected Feign.Builder feign(FeignContext context) {
FeignLoggerFactory loggerFactory = get(context, FeignLoggerFactory.class);
Logger logger = loggerFactory.create(type);
// @formatter:off
Feign.Builder builder = get(context, Feign.Builder.class)
// required values
.logger(logger)
.encoder(get(context, Encoder.class))
.decoder(get(context, Decoder.class))
.contract(get(context, Contract.class)); //contract协议，用来实现模版解析（后面再详细分析）
// @formatter:on
configureFeign(context, builder);
applyBuildCustomizers(context, builder);
return builder;
}
从代码中可以看到，feign方法，主要是针对不同的服务提供者生成Feign的上下文信息，比如logger、encoder、decoder等。因此，从这个分析过程中，我们不难猜测到它的原理结构，如下图所示
![image-20211215192527913]()
父子容器隔离的实现方式如下，当调用get方法时，会从context中去获取指定type的实例对象。
//FeignContext.java
protected <T> T get(FeignContext context, Class<T> type) {
T instance = context.getInstance(contextId, type);
if (instance == null) {
throw new IllegalStateException(
"No bean found of type " + type + " for " + contextId);
}
return instance;
}
接着，调用NamedContextFactory中的getInstance方法。
//NamedContextFactory.java
public <T> T getInstance(String name, Class<T> type) {
//根据`name`获取容器上下文
AnnotationConfigApplicationContext context = this.getContext(name);
try {
//再从容器上下文中获取指定类型的bean。
return context.getBean(type);
} catch (NoSuchBeanDefinitionException var5) {
return null;
}
}
getContext方法根据name从contexts容器中获得上下文对象，如果没有，则调用createContext创建。
protected AnnotationConfigApplicationContext getContext(String name) {
if (!this.contexts.containsKey(name)) {
synchronized(this.contexts) {
if (!this.contexts.containsKey(name)) {
this.contexts.put(name, this.createContext(name));
}
}
}
return (AnnotationConfigApplicationContext)this.contexts.get(name);
}
生成动态代理
第二个部分，如果@FeignClient注解中，没有配置url，也就是不走绝对请求路径，则执行下面这段逻辑。
由于我们在@FeignClient注解中使用的是name，所以需要执行负载均衡策略的分支逻辑。
<T> T getTarget() {
//省略.....
if (!StringUtils.hasText(url)) { //是@FeignClient中的一个属性，可以定义请求的绝对URL
if (LOG.isInfoEnabled()) {
LOG.info("For '" + name
+ "' URL not provided. Will try picking an instance via load-balancing.");
}
if (!name.startsWith("http")) {
url = "http://" + name;
}
else {
url = name;
}
url += cleanPath();
//
return (T) loadBalance(builder, context,
new HardCodedTarget<>(type, name, url));
}
//省略....
}
loadBalance方法的代码实现如下，其中Client是Spring Boot自动装配的时候实现的，如果替换了其他的http协议框架，则client则对应为配置的协议api。
protected <T> T loadBalance(Feign.Builder builder, FeignContext context,
HardCodedTarget<T> target) {
//Feign发送请求以及接受响应的http client，默认是Client.Default的实现，可以修改成OkHttp、HttpClient等。
Client client = getOptional(context, Client.class);
if (client != null) {
builder.client(client); //针对当前Feign客户端，设置网络通信的client
//targeter表示HystrixTarger实例，因为Feign可以集成Hystrix实现熔断，所以这里会一层包装。
Targeter targeter = get(context, Targeter.class);
return targeter.target(this, builder, context, target);
}
throw new IllegalStateException(
"No Feign Client for loadBalancing defined. Did you forget to include spring-cloud-starter-netflix-ribbon or spring-cloud-starter-loadbalancer?");
}
HystrixTarget.target代码如下，我们没有集成Hystrix，因此不会触发Hystrix相关的处理逻辑。
//HystrixTarget.java
@Override
public <T> T target(FeignClientFactoryBean factory, Feign.Builder feign,
FeignContext context, Target.HardCodedTarget<T> target) {
if (!(feign instanceof feign.hystrix.HystrixFeign.Builder)) { //没有配置Hystrix，则走这部分逻辑
return feign.target(target);
}
//省略....
return feign.target(target);
}
进入到Feign.target方法，代码如下。
//Feign.java
public <T> T target(Target<T> target) {
return this.build().newInstance(target); //target.HardCodedTarget
}
public Feign build() {
//这里会构建一个LoadBalanceClient
Client client = (Client)Capability.enrich(this.client, this.capabilities);
Retryer retryer = (Retryer)Capability.enrich(this.retryer, this.capabilities);
List<RequestInterceptor> requestInterceptors = (List)this.requestInterceptors.stream().map((ri) -> {
return (RequestInterceptor)Capability.enrich(ri, this.capabilities);
}).collect(Collectors.toList());
//OpenFeign Log配置
Logger logger = (Logger)Capability.enrich(this.logger, this.capabilities);
//模版解析协议（这个接口非常重要：它决定了哪些注解可以标注在接口/接口方法上是有效的，并且提取出有效的信息，组装成为MethodMetadata元信息。）
Contract contract = (Contract)Capability.enrich(this.contract, this.capabilities);
//封装Request请求的 连接超时=默认10s ，读取超时=默认60
Options options = (Options)Capability.enrich(this.options, this.capabilities);
//编码器
Encoder encoder = (Encoder)Capability.enrich(this.encoder, this.capabilities);
//解码器
Decoder decoder = (Decoder)Capability.enrich(this.decoder, this.capabilities);
InvocationHandlerFactory invocationHandlerFactory = (InvocationHandlerFactory)Capability.enrich(this.invocationHandlerFactory, this.capabilities);
QueryMapEncoder queryMapEncoder = (QueryMapEncoder)Capability.enrich(this.queryMapEncoder, this.capabilities);
//synchronousMethodHandlerFactory， 同步方法调用处理器（很重要，后续要用到）
Factory synchronousMethodHandlerFactory = new Factory(client, retryer, requestInterceptors, logger, this.logLevel, this.decode404, this.closeAfterDecode, this.propagationPolicy, this.forceDecoding);
//ParseHandlersByName的作用就是我们传入Target（封装了我们的模拟接口，要访问的域名），返回这个接口下的各个方法，对应的执行HTTP请求需要的一系列信息
ParseHandlersByName handlersByName = new ParseHandlersByName(contract, options, encoder, decoder, queryMapEncoder, this.errorDecoder, synchronousMethodHandlerFactory);
return new ReflectiveFeign(handlersByName, invocationHandlerFactory, queryMapEncoder);
}
build方法中，返回了一个ReflectiveFeign的实例对象，先来看ReflectiveFeign中的newInstance方法。
public <T> T newInstance(Target<T> target) { //修饰了@FeignClient注解的接口方法封装成方法处理器，把指定的target进行解析，得到需要处理的方法集合。 Map<String, MethodHandler> nameToHandler = targetToHandlersByName.apply(target); //定义一个用来保存需要处理的方法的集合 Map<Method, MethodHandler> methodToHandler = new LinkedHashMap<Method, MethodHandler>(); //JDK8以后，接口允许默认方法实现，这里是对默认方法进行封装处理。 List<DefaultMethodHandler> defaultMethodHandlers = new LinkedList<DefaultMethodHandler>(); //遍历@FeignClient接口的所有方法 for (Method method : target.type().getMethods()) { //如果是Object中的方法，则直接跳过 if (method.getDeclaringClass() == Object.class) { continue; } else if (Util.isDefault(method)) {//如果是默认方法，则把该方法绑定一个DefaultMethodHandler。 DefaultMethodHandler handler = new DefaultMethodHandler(method); defaultMethodHandlers.add(handler); methodToHandler.put(method, handler); } else {//否则，添加MethodHandler(SynchronousMethodHandler)。 methodToHandler.put(method, nameToHandler.get(Feign.configKey(target.type(), method))); } } //创建动态代理类。 InvocationHandler handler = factory.create(target, methodToHandler); T proxy = (T) Proxy.newProxyInstance(target.type().getClassLoader(), new Class<?>[] {target.type()}, handler); for (DefaultMethodHandler defaultMethodHandler : defaultMethodHandlers) { defaultMethodHandler.bindTo(proxy); } return proxy;}
上述代码，其实也不难理解。
-
解析@FeignClient接口声明的方法，根据不同方法绑定不同的处理器。
- 默认方法，绑定DefaultMethodHandler
- 远程方法，绑定SynchronousMethodHandler
-
使用JDK提供的Proxy创建动态代理
MethodHandler，会把方法参数、方法返回值、参数集合、请求类型、请求路径进行解析存储，如下图所示。
![image-20211123152837678]()
FeignClient接口解析
接口解析也是Feign很重要的一个逻辑，它能把接口声明的属性转化为HTTP通信的协议参数。
执行逻辑RerlectiveFeign.newInstance
public <T> T newInstance(Target<T> target) { Map<String, MethodHandler> nameToHandler = targetToHandlersByName.apply(target); //here}
targetToHandlersByName.apply(target);会解析接口方法上的注解，从而解析出方法粒度的特定的配置信息，然后生产一个SynchronousMethodHandler 然后需要维护一个<method，MethodHandler>的map，放入InvocationHandler的实现FeignInvocationHandler中。
public Map<String, MethodHandler> apply(Target target) { List<MethodMetadata> metadata = contract.parseAndValidateMetadata(target.type()); Map<String, MethodHandler> result = new LinkedHashMap<String, MethodHandler>(); for (MethodMetadata md : metadata) { BuildTemplateByResolvingArgs buildTemplate; if (!md.formParams().isEmpty() && md.template().bodyTemplate() == null) { buildTemplate = new BuildFormEncodedTemplateFromArgs(md, encoder, queryMapEncoder, target); } else if (md.bodyIndex() != null) { buildTemplate = new BuildEncodedTemplateFromArgs(md, encoder, queryMapEncoder, target); } else { buildTemplate = new BuildTemplateByResolvingArgs(md, queryMapEncoder, target); } if (md.isIgnored()) { result.put(md.configKey(), args -> { throw new IllegalStateException(md.configKey() + " is not a method handled by feign"); }); } else { result.put(md.configKey(), factory.create(target, md, buildTemplate, options, decoder, errorDecoder)); } } return result;}
为了更好的理解上述逻辑，我们可以借助下面这个图来理解！
阶段性小结
通过上述过程分析，被声明为@FeignClient注解的类，在被注入时，最终会生成一个动态代理对象FeignInvocationHandler。
当触发方法调用时，会被FeignInvocationHandler#invoke拦截，FeignClientFactoryBean在实例化过程中所做的事情如下图所示。
![image-20211215192548769]()
总结来说就几个点：
- 解析Feign的上下文配置，针对当前的服务实例构建容器上下文并返回Feign对象
- Feign根据上下围配置把 log、encode、decoder、等配置项设置到Feign对象中
- 对目标服务，使用LoadBalance以及Hystrix进行包装
- 通过Contract协议，把FeignClient接口的声明，解析成MethodHandler
- 遍历MethodHandler列表，针对需要远程通信的方法，设置
SynchronousMethodHandler处理器，用来实现同步远程调用。
- 使用JDK中的动态代理机制构建动态代理对象。
远程通信实现
在Spring启动过程中，把一切的准备工作准备就绪后，就开始执行远程调用。
在前面的分析中，我们知道OpenFeign最终返回的是一个#ReflectiveFeign.FeignInvocationHandler的对象。
那么当客户端发起请求时，会进入到FeignInvocationHandler.invoke方法中，这个大家都知道，它是一个动态代理的实现。
//FeignInvocationHandler.java@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { if ("equals".equals(method.getName())) { try { Object otherHandler = args.length > 0 && args[0] != null ? Proxy.getInvocationHandler(args[0]) : null; return equals(otherHandler); } catch (IllegalArgumentException e) { return false; } } else if ("hashCode".equals(method.getName())) { return hashCode(); } else if ("toString".equals(method.getName())) { return toString(); } return dispatch.get(method).invoke(args);}
接着，在invoke方法中，会调用this.dispatch.get(method)).invoke(args)。this.dispatch.get(method)会返回一个SynchronousMethodHandler,进行拦截处理。
this.dispatch，其实就是在初始化过程中创建的，private final Map<Method, MethodHandler> dispatch;实例。
SynchronousMethodHandler.invoke
这个方法会根据参数生成完成的RequestTemplate对象，这个对象是Http请求的模版，代码如下，代码的实现如下：
@Override
public Object invoke(Object[] argv) throws Throwable { //argv，表示调用方法传递的参数。
RequestTemplate template = buildTemplateFromArgs.create(argv);
Options options = findOptions(argv); //获取配置项，连接超时时间、远程通信数据获取超时时间
Retryer retryer = this.retryer.clone(); //获取重试策略
while (true) {
try {
return executeAndDecode(template, options);
} catch (RetryableException e) {
try {
retryer.continueOrPropagate(e);
} catch (RetryableException th) {
Throwable cause = th.getCause();
if (propagationPolicy == UNWRAP && cause != null) {
throw cause;
} else {
throw th;
}
}
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logRetry(metadata.configKey(), logLevel);
}
continue;
}
}
}
上述代码的执行流程中，需要先构造一个Request对象，然后调用client.execute方法执行网络通信请求，整体实现流程如下。
![image-20211215192557345]()
executeAndDecode
经过上述的代码，我们已经将RequestTemplate拼装完成，上面的代码中有一个executeAndDecode()方法，该方法通过RequestTemplate生成Request请求对象，然后利用Http Client获取response，来获取响应信息。
Object executeAndDecode(RequestTemplate template, Options options) throws Throwable {
Request request = targetRequest(template); //把template转化为请求报文
if (logLevel != Logger.Level.NONE) { //设置日志level
logger.logRequest(metadata.configKey(), logLevel, request);
}
Response response;
long start = System.nanoTime();
try {
//发起请求，此时client是LoadBalanceFeignClient，需要先对服务名称进行解析负载
response = client.execute(request, options); // ensure the request is set. TODO: remove in Feign 12 //获取返回结果
response = response.toBuilder().request(request).requestTemplate(template).build();
} catch (IOException e) {
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logIOException(metadata.configKey(), logLevel, e, elapsedTime(start));
}
throw errorExecuting(request, e);
}
long elapsedTime = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(System.nanoTime() - start);
if (decoder != null) //如果设置了解码器，这需要对响应数据做解码
return decoder.decode(response, metadata.returnType());
CompletableFuture<Object> resultFuture = new CompletableFuture<>();
asyncResponseHandler.handleResponse(resultFuture, metadata.configKey(), response, metadata.returnType(), elapsedTime);
try {
if (!resultFuture.isDone())
throw new IllegalStateException("Response handling not done");
return resultFuture.join();
} catch (CompletionException e) {
Throwable cause = e.getCause();
if (cause != null)
throw cause;
throw e;
}
}
LoadBalanceClient
@Overridepublic
Response execute(Request request, Request.Options options) throws IOException {
try {
URI asUri = URI.create(request.url()); //获取请求uri，此时的地址还未被解析。
String clientName = asUri.getHost(); //获取host，实际上就是服务名称
URI uriWithoutHost = cleanUrl(request.url(), clientName);
FeignLoadBalancer.RibbonRequest ribbonRequest = new FeignLoadBalancer.RibbonRequest(this.delegate, request, uriWithoutHost); //加载客户端的配置信息
IClientConfig requestConfig = getClientConfig(options, clientName); //创建负载均衡客户端(FeignLoadBalancer)，执行请求
return lbClient(clientName).executeWithLoadBalancer(ribbonRequest, requestConfig).toResponse();
} catch (ClientException e) {
IOException io = findIOException(e);
if (io != null) {
throw io;
}
throw new RuntimeException(e);
}
}
从上面的代码可以看到，lbClient(clientName) 创建了一个负载均衡的客户端，它实际上就是生成的如下所述的类：
public class FeignLoadBalancer extends AbstractLoadBalancerAwareClient<FeignLoadBalancer.RibbonRequest, FeignLoadBalancer.RibbonResponse> {
整体总结
OpenFeign的整体通信原理解析，如下图所示。
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