知是行的主意,行是知的功夫。这篇文章主要讲述Tars | 第2篇 TarsJava SpingBoot启动与负载均衡源码初探 #yyds干货盘点#相关的知识，希望能为你提供帮助。
@[TOC](Tarsjava SpingBoot启动与负载均衡源码初探)
前言通过源码分析可以得出这样一个负载均衡的源码结构图（基于TarsJava SpringBoot）：
@EnableTarsServer注解：表明这是一个Tars服务；

• @Import(TarsServerConfiguration.class)：引入Tars服务相关配置文件；
  • Communcator：通信器；
  • getServantProxyFactory()：获取代理工厂管理者；
  • getObjectProxyFactory()：获取对象代理工厂；
    • createLoadBalance()：创建客户端负载均衡调用器；
    • select()：选择负载均衡调用器（有四种模式可以选择）；
      • invoker：调用器；
      • invoke()：具体的执行方法；
        • doInvokeServant()：最底层的执行方法；
    • refresh()：更新负载均衡调用器；
    • createProtocolInvoker()：创建协议调用器；

【Tars | 第2篇 TarsJava SpingBoot启动与负载均衡源码初探 #yyds干货盘点#】注：在说明注解时，第一点加粗为注解中文含义，第二点为一般加在哪身上，缩进或代码块为示例，如：
@注解

• 中文含义
• 加在哪
• 其他……
  • 语句示例

    //代码示例

    
    

1. Tars客户端启动一个基础知识，SpringBoot应用入口在主启动类，Tars SpringBoot的主启动类是这样的：

文章图片

可以发现它与普通SpringBoot应用的区别在于多了个@EnableTarsServer注解；
@EnableTarsServer

• Tars服务；
• 用在主启动类上；
• 表名该服务是一个Tars服务，启用Tars功能；

我们从examples/tars-spring-boot-client的主启动类App.java（@EnableTarsServer注解）点进去，可以看到SpringBoot在启动时帮我们做了哪些Tars相关的配置：
@EnableTarsServer注解源码：

@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Import(TarsServerConfiguration.class) public @interface EnableTarsServer

可以知道他帮我们引入了Tars服务配置类TarsServerConfiguration.class，我们点进去：

@Configuration public class TarsServerConfiguration private final Server server = Server.getInstance(); @Bean public Server server() return this.server; @Bean // 从通信器工厂注入通信器Communcator public Communicator communicator() return CommunicatorFactory.getInstance().getCommunicator(); @Bean //通信器后置处理器 public CommunicatorBeanPostProcessor communicatorBeanPostProcessor(Communicator communicator) return new CommunicatorBeanPostProcessor(communicator); @Bean //注入配置帮助器 public ConfigHelper configHelper() return ConfigHelper.getInstance(); @Bean //注入Servlet容器定制器 public ServletContainerCustomizer servletContainerCustomizer() return new ServletContainerCustomizer(); @Bean //Tars服务器启动生命周期 public TarsServerStartLifecycle applicationStartLifecycle(Server server) return new TarsServerStartLifecycle(server);

在这些容器中，可以看出最重要的是通信器Communicator，里面定义了代理方式、配置文件、负载均衡选择器等重要属性，下面我们来分析这个容器
2. Communicator通信器通过源码分析，我们可以知道这个容器里有通信器相关初始化initCommunicator()、关闭shutdown()、获取容器idgetId()等基础方法，此外，有几个比较关键的方法：

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1. getCommunicatorConfig：获取客户端协调器的配置文件。该配置文件里做了一些超时、线程数等相关配置；

文章图片

2. getServantProxyFactory：获取代理工厂管理者。管理者的主要作用是管理ObjectProxyFactory，如果缓存有就从缓存中取，没有就生产；
   

   public < T> Object getServantProxy(Class< T> clazz, String objName, String setDivision, ServantProxyConfig servantProxyConfig, LoadBalance loadBalance, ProtocolInvoker< T> protocolInvoker) //获取管理者的键 String key = setDivision != null ? clazz.getSimpleName() + objName + setDivision : clazz.getSimpleName() + objName; //通过键从缓存中获取管理者的值 Object proxy = cache.get(key); if (proxy == null) lock.lock(); try proxy = cache.get(key); if (proxy == null) //创建管理者 ObjectProxy< T> objectProxy = communicator.getObjectProxyFactory().getObjectProxy( clazz, objName, setDivision, servantProxyConfig, loadBalance, protocolInvoker); //将管理者放进缓存 cache.put(key, createProxy(clazz, objectProxy)); proxy = cache.get(key); finally lock.unlock(); return proxy;

   
   
3. getObjectProxyFactory：获取对象代理工厂。该工厂的作用是生产对象代理ObjectProxy，包括创建Servant服务的配置信息与更新服务端点等：
   

   //生产对象代理ObjectProxy public < T> ObjectProxy< T> getObjectProxy(Class< T> api, String objName, String setDivision, ServantProxyConfig servantProxyConfig, LoadBalance< T> loadBalance, ProtocolInvoker< T> protocolInvoker) throws ClientException //如果容器里没有服务代理相关配置，则生成默认配置；如果容器里有服务代理相关配置，说明用户自定义了用户配置了服务代理，则读取用户配置文件进行自定义配置（SpringBoot的核心思想之一） if (servantProxyConfig == null) servantProxyConfig = createServantProxyConfig(objName, setDivision); else servantProxyConfig.setCommunicatorId(communicator.getId()); servantProxyConfig.setModuleName(communicator.getCommunicatorConfig().getModuleName(), communicator.getCommunicatorConfig().isEnableSet(), communicator.getCommunicatorConfig().getSetDivision()); servantProxyConfig.setLocator(communicator.getCommunicatorConfig().getLocator()); addSetDivisionInfo(servantProxyConfig, setDivision); servantProxyConfig.setRefreshInterval(communicator.getCommunicatorConfig().getRefreshEndpointInterval()); servantProxyConfig.setReportInterval(communicator.getCommunicatorConfig().getReportInterval()); //更新服务端点 updateServantEndpoints(servantProxyConfig); //【重要】创建客户端负载均衡调用器 if (loadBalance == null) loadBalance = createLoadBalance(servantProxyConfig); //创建协议调用器 if (protocolInvoker == null) protocolInvoker = createProtocolInvoker(api, servantProxyConfig); return new ObjectProxy< T> (api, servantProxyConfig, loadBalance, protocolInvoker, communicator); ……//创建Servant服务的配置信息 private ServantProxyConfig createServantProxyConfig(String objName, String setDivision) throws CommunicatorConfigException …………//更新服务端点：通过ObjectName判断是有设置了服务器节点，如果有（本地只连接），如果没有那就从tars管理中获取服务器节点。放在ServantCacheManager管理起来。 private void updateServantEndpoints(ServantProxyConfig cfg) CommunicatorConfig communicatorConfig = communicator.getCommunicatorConfig(); ……

   
   

通过上面的客户端启动流程源码分析，我们找到第一个核心点： 客户端的负载均衡调用器LoadBalance。
*除了创建了一个负载均衡调用器LoadBalance，还创建了一个协议调用器protocolInvoker，该协议调用器里分别对同步与异步调用方法、Tars与Http协议请求处理、以及过滤器等相关配置，但我们的重点不在这，下面将着重分析LoadBalance。
3. 客户端的负载均衡调用器LoadBalance我们点进去查看原有负载均衡逻辑，发现这是一个接口，里面定义了两个方法，都是与负载均衡调用器相关的：

public interface LoadBalance< T> /** * 选择负载均衡调用器 * @param 调用的上下文 * @return * @throws 无负载均衡调用器 - 异常 */ Invoker< T> select(InvokeContext invokeContext) throws NoInvokerException; /** * 刷新本地负载均衡调用器 * @param 负载均衡调用器 */ void refresh(Collection< Invoker< T> > invokers);

我们Ctrl+H一下即可发现该接口有四个实现类：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KJyHqhl5-1627523692062)(https://lexiangla.com/assets/3963f704ee0411ebbe94aee286d18512 " 负载均衡调用器实现类" )]
分别是：

• ConsistentHashLoadBalance：一致hash选择器；
• HashLoadBalance：hash选择器；
• RoundRobinLoadBalance: 轮询选择器；
• DefaultLoadBalance：默认的选择器（由源码可知先ConsistentHashLoadBalance，HashLoadBalance，RoundRobinLoadBalance）；

需要注意实现类有四个，选择器有三个。这四个选择器都是一个构造方法+实现接口的两个方法，比较相近。下面我们只分析RoundRobinLoadBalance的select方法：

@Override public Invoker< T> select(InvokeContext invocation) throws NoInvokerException //静态权重缓存器列表 List< Invoker< T> > staticWeightInvokers = staticWeightInvokersCache; //使用权重轮询 if (staticWeightInvokers != null & & !staticWeightInvokers.isEmpty()) //【体现轮询】根据index获取一个调用器，规则是：获取“静态权重顺序递增值”的绝对值后对“静态权重缓存器数”取余？ Invoker< T> invoker = staticWeightInvokers.get((staticWeightSequence.getAndIncrement() & Integer.MAX_VALUE) % staticWeightInvokers.size()); //如果调用器存活则直接返回 if (invoker.isAvailable()) return invoker; //判断存活：先根据调用器的url获取“调用器活动状态”，判断：状态的“上次重试时间”+“尝试重启时间间隔” < “系统当前时间”，存活则将系统当前时间设置为“上次重启时间” ServantInvokerAliveStat stat = ServantInvokerAliveChecker.get(invoker.getUrl()); if (stat.isAlive() || (stat.getLastRetryTime() + (config.getTryTimeInterval() * 1000)) < System.currentTimeMillis()) logger.info("try to use inactive invoker|" + invoker.getUrl().toIdentityString()); stat.setLastRetryTime(System.currentTimeMillis()); return invoker; //无权重轮询，抛出异常 List< Invoker< T> > sortedInvokers = sortedInvokersCache; if (CollectionUtils.isEmpty(sortedInvokers)) throw new NoInvokerException("no such active connection invoker"); List< Invoker< T> > list = new ArrayList< Invoker< T> > (); for (Invoker< T> invoker : sortedInvokers) //如果调用器挂了 if (!invoker.isAvailable()) //尝试救回调用器：先根据调用器的url获取“调用器活动状态”，判断：状态的“上次重试时间”+“尝试重启时间间隔” < “系统当前时间”，存活则加入到list中，挂了就不加入 ServantInvokerAliveStat stat = ServantInvokerAliveChecker.get(invoker.getUrl()); if (stat.isAlive() || (stat.getLastRetryTime() + (config.getTryTimeInterval() * 1000)) < System.currentTimeMillis()) list.add(invoker); else //调用器存活则将调用器添加到list里 list.add(invoker); //TODO When all is not available. Whether to randomly extract one if (list.isEmpty()) throw new NoInvokerException(config.getSimpleObjectName() + " try to select active invoker, size=" + sortedInvokers.size() + ", no such active connection invoker"); //随机获取一个调用器？ Invoker< T> invoker = list.get((sequence.getAndIncrement() & Integer.MAX_VALUE) % list.size()); //如果调用器不存活，则将当前系统时间设置为该调用器的上次重启时间 if (!invoker.isAvailable()) //Try to recall after blocking logger.info("try to use inactive invoker|" + invoker.getUrl().toIdentityString()); ServantInvokerAliveChecker.get(invoker.getUrl()).setLastRetryTime(System.currentTimeMillis()); return invoker;

可以看出select方法重点还是在于“怎样”找到一个负载均衡调用器，只不过实现的方法不同，有的采用轮询的方法、有的根据hash值，而我们关注的是给负载均衡方法做扩展（增添路由规则），因此这里也不是重点。但为我们指明了一个方向，就是上面源码里反复提到的invoker调用器（invoker老眼熟了，SpringBoot里的controller参数处理里也有它）。
我们来看看Tars里的invoker，它也是一个接口，只有一个实现类，

public interface Invoker< T> //获取uil Url getUrl(); //获取api Class< T> getApi(); //判断是否存活 boolean isAvailable(); //执行方法 Object invoke(InvokeContext context) throws Throwable; //销毁方法 void destroy();

文章图片

通过对这几个实现类的源码阅读，我们发现invoke方法就是对doInvokeServant底层方法进行层层封装。
通过对TarsInvoker的源码阅读，我们还可以知道TarsInvoker有四个属性config、api、url、clients，对应前面提到的getXXX对应方法；还可以设置是否存活，对应前文对是否存活的判断。在doInvokeServant里最核心的操作流程是try里面的语句：

public class TarsInvoker< T> extends ServantInvoker< T> final List< Filter> filters; public TarsInvoker(ServantProxyConfig config, Class< T> api, Url url, ServantClient[] clients) super(config, api, url, clients); filters = AppContextManager.getInstance().getAppContext() == null ? null : AppContextManager.getInstance().getAppContext().getFilters(FilterKind.CLIENT); @Override public void setAvailable(boolean available) super.setAvailable(available); @Override protected Object doInvokeServant(final ServantInvokeContext inv) throws Throwable final long begin = System.currentTimeMillis(); int ret = Constants.INVOKE_STATUS_SUCC; try //根据api获取将要执行的方法 Method method = getApi().getMethod(inv.getMethodName(), inv.getParameterTypes()); //如果是异步调用 if (inv.isAsync()) //执行异步方法 invokeWithAsync(method, inv.getArguments(), inv.getAttachments()); return null; //如果是承诺未来？？？ else if (inv.isPromiseFuture()) return invokeWithPromiseFuture(method, inv.getArguments(), inv.getAttachments()); // return Future Result else //执行同步方法 TarsServantResponse response = invokeWithSync(method, inv.getArguments(), inv.getAttachments()); ret = response.getRet() == TarsHelper.SERVERSUCCESS ? Constants.INVOKE_STATUS_SUCC : Constants.INVOKE_STATUS_EXEC; if (response.getRet() != TarsHelper.SERVERSUCCESS) throw ServerException.makeException(response.getRet(), response.getRemark()); return response.getResult(); catch (Throwable e) if (e instanceof TimeoutException) ret = Constants.INVOKE_STATUS_TIMEOUT; else if (e instanceof NotConnectedException) ret = Constants.INVOKE_STATUS_NETCONNECTTIMEOUT; else ret = Constants.INVOKE_STATUS_EXEC; throw e; finally if (inv.isNormal()) setAvailable(ServantInvokerAliveChecker.isAlive(getUrl(), config, ret)); InvokeStatHelper.getInstance().addProxyStat(objName) .addInvokeTimeByClient(config.getMasterName(), config.getSlaveName(), config.getSlaveSetName(), config.getSlaveSetArea(), config.getSlaveSetID(), inv.getMethodName(), getUrl().getHost(), getUrl().getPort(), ret, System.currentTimeMillis() - begin); ……

而try语句里主要做的是执行的调用方法（异步、同步、承诺未来），由于我们要扩展的路由功能与调用方法无关，这里就不深入分析了。
由此我们可以分析得出负载均衡设计的底层结构图：
@EnableTarsServer注解：表明这是一个Tars服务；

• @Import(TarsServerConfiguration.class)：引入Tars服务相关配置文件；
  • Communcator：通信器；
  • getServantProxyFactory()：获取代理工厂管理者；
  • getObjectProxyFactory()：获取对象代理工厂；
    • createLoadBalance()：创建客户端负载均衡调用器；
    • select()：选择负载均衡调用器（有四种模式可以选择）；
      • invoker：调用器；
      • invoke()：具体的执行方法；
        • doInvokeServant()：最底层的执行方法；
    • refresh()：更新负载均衡调用器；
    • createProtocolInvoker()：创建协议调用器；

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