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文章目录
- 简介
- 一、Why?为什么要使用Feign
- 二、How?使用
- 1、Feign原生使用
- 2、结合SpringCloud 使用
- 三、原理分析
- 总结
简介
Feign 是⼀个 HTTP 请求的轻量级客户端框架。通过 接口 + 注解的方式发起 HTTP 请求调用,面向接口编程,而不是像 Java 中通过封装 HTTP 请求报文的方式直接调用。服务消费方拿到服务提供方的接⼝,然后像调⽤本地接⼝⽅法⼀样去调⽤,实际发出的是远程的请求。让我们更加便捷和优雅的去调⽤基于 HTTP 的 API,被⼴泛应⽤在 Spring Cloud 的解决⽅案中。
一、Why?为什么要使用Feign
Feign 的首要目标就是减少 HTTP 调用的复杂性。在微服务调用的场景中,我们调用很多时候都是基于 HTTP 协议的服务,如果服务调用只使用提供 HTTP 调用服务的 HTTP Client 框架(e.g. Apache HttpComponnets、HttpURLConnection OkHttp 等),我们需要关注哪些问题呢?
相比这些 HTTP 请求框架,Feign 封装了 HTTP 请求调用的流程,而且会强制使用者去养成面向接口编程的习惯(因为 Feign 本身就是要面向接口)。
二、How?使用
1、Feign原生使用
以获取 Feign 的 GitHub 开源项目的 Contributors 为例,原生方式使用 Feign 步骤有如下三步(这里以使用 Gradle 进行依赖管理的项目为例):
第一步: 引入相关依赖:implementation ‘io.github.openfeign:feign-core:11.0’
在项目的 build.gradle 文件的依赖声明处 dependencies 添加该依赖声明即可。
第二步: 声明 HTTP 请求接口
使用 Java 的接口和 Feign 的原生注解 @RequestLine 声明 HTTP 请求接口,从这里就可以看到 Feign 给使用者封装了 HTTP 的调用细节,极大的减少了 HTTP 调用的复杂性,只要定义接口即可。
第三步: 配置初始化 Feign 客户端
最后一步配置初始化客户端,这一步主要是设置请求地址、编码(Encoder)、解码(Decoder)等。
通过定义接口,使用注解的方式描述接口的信息,就可以发起接口调用。最后请求结果如下:
2、结合SpringCloud 使用
同样还是以获取 Feign 的 GitHub 开源项目的 Contributors 为例,结合 Spring Cloud 的使用方式有如下三步:
第一步: 引入相关 starter 依赖:org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-openfeign
在项目的 build.gradle 文件的依赖声明处 dependencies 添加该依赖声明即可。
第二步: 在项目的启动类 XXXApplication 上添加 @EnableFeignClients 注解启用 Feign 客户端功能。
第三步: 创建 HTTP 调用接口,并添加声明 @FeignClient 注解。
最后一步配置初始化客户端,这一步主要是设置请求地址(url)、编码(Encoder)、解码(Decoder)等,与原生使用方式不同的是,现在我们是通过 @FeignClient 注解配置的 Feign 客户端属性,同时请求的 URL 也是使用的 Spring MVC 提供的注解。
测试类如下所示:
运行结果如下:
可以看到这里是通过 @Autowired 注入刚刚定义的接口的,然后就可以直接使用其来发起 HTTP 请求了,使用是不是很方便、简洁。
三、原理分析
从上面第一个原生使用的例子可以看到,只是定了接口并没有具体的实现类,但是却可以在测试类中直接调用接口的方法来完成接口的调用,我们知道在 Java 里面接口是无法直接进行使用的,因此可以大胆猜测是 Feign 在背后默默生成了接口的代理实现类,也可以验证一下,只需在刚刚的测试类 debug 一下看看接口实际使用的是什么实现类:
从 debug 结果可知,框架生成了接口的代理实现类 HardCodedTarget 的对象 $Proxy14 来完成接口请求调用,和刚刚的猜测一致。Feign 主要是封装了 HTTP 请求调用,其整体架构如下:
测试类代码里面只在 GitHub github = Feign.builder().target(GitHub.class, “https://api.github.com”); 用到了 Feign 框架的功能,所以我们选择从这里来深入源码,点击进入发现是 Feign 抽象类提供的方法,同样我们知道抽象类也是无法进行初始化的,所以肯定是有子类的,如果你刚刚有仔细观察上面的 debug 代码的话,可以发现有一个 ReflectiveFeign 类,这个类就是抽象类 Feign 的子类了。抽象类 feign.Feign 的部分源码如下:
public abstract class Feign {... public static Builder builder() {return new Builder();}public abstract <T> T newInstance(Target<T> target);public static class Builder {...private final List<RequestInterceptor> requestInterceptors = new ArrayList<RequestInterceptor>();private Logger.Level logLevel = Logger.Level.NONE;private Contract contract = new Contract.Default();private Client client = new Client.Default(null, null);private Retryer retryer = new Retryer.Default();private Logger logger = new NoOpLogger();private Encoder encoder = new Encoder.Default();private Decoder decoder = new Decoder.Default();private QueryMapEncoder queryMapEncoder = new FieldQueryMapEncoder();private ErrorDecoder errorDecoder = new ErrorDecoder.Default();private Options options = new Options();private InvocationHandlerFactory invocationHandlerFactory =new InvocationHandlerFactory.Default();private boolean decode404;private boolean closeAfterDecode = true;private ExceptionPropagationPolicy propagationPolicy = NONE;private boolean forceDecoding = false;private List<Capability> capabilities = new ArrayList<>();// 设置输入打印日志级别public Builder logLevel(Logger.Level logLevel) {this.logLevel = logLevel;return this;}// 设置接口方法注解处理器(契约) public Builder contract(Contract contract) {this.contract = contract;return this;}// 设置使用的 Client(默认使用 JDK 的 HttpURLConnection)public Builder client(Client client) {this.client = client;return this;}// 设置重试器public Builder retryer(Retryer retryer) {this.retryer = retryer;return this;}// 设置请求编码器 public Builder encoder(Encoder encoder) {this.encoder = encoder;return this;}// 设置响应解码器public Builder decoder(Decoder decoder) {this.decoder = decoder;return this;}// 设置 404 返回结果解码器public Builder decode404() {this.decode404 = true;return this;}// 设置错误解码器public Builder errorDecoder(ErrorDecoder errorDecoder) {this.errorDecoder = errorDecoder;return this;}// 设置请求拦截器public Builder requestInterceptors(Iterable<RequestInterceptor> requestInterceptors) {this.requestInterceptors.clear();for (RequestInterceptor requestInterceptor : requestInterceptors) {this.requestInterceptors.add(requestInterceptor);}return this;}public <T> T target(Class<T> apiType, String url) {return target(new HardCodedTarget<T>(apiType, url));}public <T> T target(Target<T> target) {return build().newInstance(target);}}
}
可以看到在方法 public T target(Class apiType, String url) 中直接创建了 HardCodedTarget 对象出来,这个对象也是上面 debug 看到的对象。再继续深入,就来到了 feign.Feign 的 newInstance(Target target) 的方法了,是个抽象方法,其实现在子类 ReflectiveFeign 中,这个方法就是接口代理实现生成的地方,下面通过源码来看看实现逻辑是怎样的:
public class ReflectiveFeign extends Feign {... private final ParseHandlersByName targetToHandlersByName;private final InvocationHandlerFactory factory;private final QueryMapEncoder queryMapEncoder;ReflectiveFeign(ParseHandlersByName targetToHandlersByName, InvocationHandlerFactory factory,QueryMapEncoder queryMapEncoder) {this.targetToHandlersByName = targetToHandlersByName;this.factory = factory;this.queryMapEncoder = queryMapEncoder;}@SuppressWarnings("unchecked")@Overridepublic <T> T newInstance(Target<T> target) {// <类名#方法签名, MethodHandler>,key 是通过 feign.Feign.configKey(Class targetType, Method method) 生成的Map<String, MethodHandler> nameToHandler = targetToHandlersByName.apply(target);// 将 Map<String, MethodHandler> 转换为 Map<Method, MethodHandler> 方便调用Map<Method, MethodHandler> methodToHandler = new LinkedHashMap<Method, MethodHandler>();// 默认方法处理器List<DefaultMethodHandler> defaultMethodHandlers = new LinkedList<DefaultMethodHandler>();for (Method method : target.type().getMethods()) {// 跳过 Object 类定于的方法 if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {continue;} else if (Util.isDefault(method)) {// 默认方法(接口声明的默认方法)使用默认的方法处理器 DefaultMethodHandler handler = new DefaultMethodHandler(method);defaultMethodHandlers.add(handler);methodToHandler.put(method, handler);} else {// 接口正常声明的方法(e.g. GitHub.listContributors(String, String)) methodToHandler.put(method, nameToHandler.get(Feign.configKey(target.type(), method)));}}// 生成 Feign 封装的 InvocationHandlerInvocationHandler handler = factory.create(target, methodToHandler);// 基于 JDK 动态代理生成接口的代理类(e.g. Github 接口)T proxy = (T) Proxy.newProxyInstance(target.type().getClassLoader(),new Class<?>[] {target.type()}, handler);for (DefaultMethodHandler defaultMethodHandler : defaultMethodHandlers) {defaultMethodHandler.bindTo(proxy);}return proxy;}...}
总体流程就是在方法 T newInstance(Target target) 生成一个含有 FeignInvocationHandler 的代理对象,FeignInvocationHandler 对象会持有 Map<Method, MethodHandler> map,代理对象调用的时候进入 FeignInvocationHandler#invoke 方法,根据调用的方法来获取对应 MethodHandler,然后再 MethodHandler 完成对方法的处理(处理 HTTP 请求等)。
下面再深入 MethodHandler,看看是如何完成对方法 HTTP 请求处理的,MethodHandler 是一个接口定义在 feign.InvocationHandlerFactory 接口中(P.S. 基础知识点,接口是可以在内部定义内部接口的哦),有两个实现类分别为 DefaultMethodHandler 和 SynchronousMethodHandler,第一个 DefaultMethodHandler 用来处理接口的默认方法,第二个是用来处理正常的接口方法的,一般情况下都是由该类来处理的。
final class SynchronousMethodHandler implements MethodHandler {...@Overridepublic Object invoke(Object[] argv) throws Throwable {// 获取 RequestTemplate 将请求参数封装成请求模板 RequestTemplate template = buildTemplateFromArgs.create(argv);Options options = findOptions(argv);// 请求重试器Retryer retryer = this.retryer.clone();while (true) {try {// 执行请求并解码后返回 return executeAndDecode(template, options);} catch (RetryableException e) {try {// 发生重试异常则进行重试处理 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;}}}Object executeAndDecode(RequestTemplate template, Options options) throws Throwable {// 从请求模板 RequestTemplate 构造请求参数对象 Request Request request = targetRequest(template);if (logLevel != Logger.Level.NONE) {logger.logRequest(metadata.configKey(), logLevel, request);}Response response;long start = System.nanoTime();try {// 通过 client(Apache HttpComponnets、HttpURLConnection OkHttp 等)执行 HTTP 请求调用,默认是 HttpURLConnection response = client.execute(request, options);// ensure the request is set. TODO: remove in Feign 12response = 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)// 对返回结果进行解码操作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;}}...}
至此,Feign 的核心实现流程介绍完毕,从代码上看 feign.SynchronousMethodHandler 的操作相对比较简单,主要是通过 client 完成请求,对响应进行解码以及异常处理操作,整体流程如下:
总结
Feign 通过给我们定义的目标接口(比如例子中的 GitHub)生成一个 HardCodedTarget 类型的代理对象,由 JDK 动态代理实现,生成代理的时候会根据注解来生成一个对应的 Map<Method, MethodHandler>,这个 Map 被 InvocationHandler 持有,接口方法调用的时候,进入 InvocationHandler 的 invoke 方法(为什么会进入这里?JDK 动态代理的基础知识)。
然后根据调用的方法从 Map<Method, MethodHandler> 获取对应的 MethodHandler,然后通过 MethodHandler 根据指定的 client 来完成对应处理, MethodHandler 中的实现类 DefaultMethodHandler 处理默认方法(接口的默认方法)的请求处理的,SynchronousMethodHandler 实现类是完成其它方法的 HTTP 请求的实现,这就是 Feign 的主要核心流程。以上是 Feign 框架实现的核心流程介绍。