手写RPC框架--4.服务注册

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服务注册

  • 服务注册
    • a.添加服务节点和主机节点
    • b.抽象注册中心
    • c.本地服务列表

服务注册

a.添加服务节点和主机节点

主要完成服务注册和发现的功能，其具体流程如下：

  • 1.服务提供方将服务注册到注册中心中

  • 2.消费端拉取服务列表。

  • 3.消费端简单的选取一个可以服务（后续会进行改造，实现负载均衡）

在这里插入图片描述

1.修改framework/common的Constants类：定义注册中心的路径常量

public class Constant {// 略........// 服务提供方的在注册中心的基础路径public static final String BASE_PROVIDERS_PATH = "/dcyrpc-metadata/providers";// 服务调用方的在注册中心的基础路径public static final String BASE_CONSUMERS_PATH = "/dcyrpc-metadata/consumers";
}

2.在core中引入common的依赖项

3.修改framework/core的DcyRpcBootstrap类：定义一些相关的基础配置

  • 定义相关变量：应用名称, Config, 默认端口
  • 定义Zookeeper实例
  • 完善方法代码：application() / registry() / protocol() / publish()
  • publish()发布服务：将接口与匹配的实现注册到服务中心
// 略......
private static final DcyRpcBootstrap dcyRpcBootstrap = new DcyRpcBootstrap();
// 定义一些相关的基础配置
private String applicationName = "default";
private RegistryConfig registryConfig;
private ProtocolConfig protocolConfig;
private int port = 8088;// 维护一个Zookeeper实例
private ZooKeeper zooKeeper;// 略....../*** 定义当前应用的名字* @param applicationName 应用名称* @return*/
public DcyRpcBootstrap application(String applicationName) {this.applicationName = applicationName;return this;
}/*** 配置一个注册中心* @param registryConfig 注册中心* @return this*/
public DcyRpcBootstrap registry(RegistryConfig registryConfig) {// 维护一个zookeeper实例，但是，如果这样写就会将zookeeper和当前的工程耦合zooKeeper = ZookeeperUtils.createZookeeper();this.registryConfig = registryConfig;return this;
}/*** 配置当前暴露的服务使用的协议* @param protocolConfig 协议的封装* @return this*/
public DcyRpcBootstrap protocol(ProtocolConfig protocolConfig) {this.protocolConfig = protocolConfig;if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("当前工程使用了：{}协议进行序列化", protocolConfig.toString());}return this;
}/*** --------------------------------服务提供方的相关api--------------------------------*//*** 发布服务：将接口与匹配的实现注册到服务中心* @param service 封装需要发布的服务* @return*/
public DcyRpcBootstrap publish(ServiceConfig<?> service) {// 服务名称的节点String parentNode = Constant.BASE_PROVIDERS_PATH + "/" + service.getInterface().getName();// 判断节点是否存在，不存在则创建节点(持久)if (!ZookeeperUtils.existNode(zooKeeper, parentNode, null)) {ZookeeperNode zookeeperNode = new ZookeeperNode(parentNode, null);ZookeeperUtils.createNode(zooKeeper, zookeeperNode, null, CreateMode.PERSISTENT);}// 创建本机的临时节点，ip:port// 服务提供方的端口(一般自己设定)，还需要获取ip的方法// /dcyrpc-metadata/providers/com.dcyrpc.DcyRpc/192.168.195.1:8088String node = parentNode + "/" + NetUtils.getIp() + ":" + port;if (!ZookeeperUtils.existNode(zooKeeper, node, null)) {ZookeeperNode zookeeperNode = new ZookeeperNode(node, null);ZookeeperUtils.createNode(zooKeeper, zookeeperNode, null, CreateMode.EPHEMERAL);}if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("服务{}，已经被注册", service.getInterface().getName());}return this;
}// 略....../*** 启动netty服务*/
public void start() {try {Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}
}// 略......}

4.修改framework/common的utils.zookeeper.ZookeeperUtils类：添加方法：判断节点是否存在

/*** 判断节点是否存在* @param zooKeeper* @param node* @param watcher* @return true:存在  false:不存在*/
public static boolean existNode(ZooKeeper zooKeeper, String node, Watcher watcher) {try {return zooKeeper.exists(node, watcher) != null;} catch (KeeperException | InterruptedException e) {log.error("判断节点：{} 是否存在时发生异常：", node, e);throw new ZookeeperException(e);}
}

5.修改framework/common的exceptions.ZookeeperException类：完善内容

public class ZookeeperException extends RuntimeException{public ZookeeperException() {super();}public ZookeeperException(Throwable cause) {super(cause);}
}

6.在framework/common的utils包下，创建NetUtils类：Network工具类

/*** Network utils*/
@Slf4j
public class NetUtils {public static String getIp() {try {// 获取所有的网卡信息Enumeration<NetworkInterface> interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();while (interfaces.hasMoreElements()) {NetworkInterface iface = interfaces.nextElement();// 过滤非回环接口和虚拟接口if (iface.isLoopback() || iface.isVirtual() || !iface.isUp()) {continue;}Enumeration<InetAddress> addresses = iface.getInetAddresses();while (addresses.hasMoreElements()) {InetAddress addr = addresses.nextElement();// 过滤IPv6地址和回环地址if (addr instanceof Inet6Address || addr.isLoopbackAddress()) {continue;}String ipAddress = addr.getHostAddress();System.out.println("局域网IP地址：" + ipAddress);return ipAddress;}}throw new NetworkException();} catch (SocketException e) {log.error("获取局域网IP时发送异常", e);throw new NetworkException(e);}}
}

7.在framework/common的exceptions包下创建NetworkException类：编写自定义异常

public class NetworkException extends RuntimeException{public NetworkException() {super();}public NetworkException(String message) {super(message);}public NetworkException(Throwable cause) {super(cause);}
}

b.抽象注册中心

在当前项目中我们的确使用的是zookeeper作为我们项目的注册中心。但是，我们希望在我们的项目是可以扩展使用其他类型的注册中心的，如nacos，redis，甚至是自己独立开发注册中心。为后来的扩展提供可能性，所以在整个工程中我们再也不能单独的面向具体的对象编程，而是面向抽象，我们将抽象出**【注册中心】**整个抽象的概念

1.在core下com.dcyrpc下创建discovery包，创建Registry接口：抽象注册中心接口：注册服务，发现服务，下线服务

/*** 抽象注册中心：注册服务，发现服务，下线服务*/
public interface Registry {/*** 注册服务* @param serviceConfig 服务的配置内容*/public void register(ServiceConfig<?> serviceConfig);
}

2.在core下com.dcyrpc.discovery下创建AbstractRegistry抽象类：提炼共享内容，还可以做模板方法 (待开发)

/*** 提炼共享内容，还可以做模板方法* 所有注册中心都有的公共方法*/
public abstract class AbstractRegistry implements Registry{
}

3.在core下com.dcyrpc.discovery下创建impl包，创建ZookeeperRegistry类继承AbstractRegistry

  • 把DcyRpcBootstrap类里的publish()方法，提炼到该类中
@Slf4j
public class ZookeeperRegistry extends AbstractRegistry {private ZooKeeper zooKeeper = ZookeeperUtils.createZookeeper();@Overridepublic void register(ServiceConfig<?> service) {// 服务名称的节点String parentNode = Constant.BASE_PROVIDERS_PATH + "/" + service.getInterface().getName();// 判断节点是否存在，不存在则创建节点(持久)if (!ZookeeperUtils.existNode(zooKeeper, parentNode, null)) {ZookeeperNode zookeeperNode = new ZookeeperNode(parentNode, null);ZookeeperUtils.createNode(zooKeeper, zookeeperNode, null, CreateMode.PERSISTENT);}// 创建本机的临时节点，ip:port// 服务提供方的端口(一般自己设定)，还需要获取ip的方法// /dcyrpc-metadata/providers/com.dcyrpc.DcyRpc/192.168.195.1:8088// TODO:后续处理端口问题String node = parentNode + "/" + NetUtils.getIp() + ":" + 8088;if (!ZookeeperUtils.existNode(zooKeeper, node, null)) {ZookeeperNode zookeeperNode = new ZookeeperNode(node, null);ZookeeperUtils.createNode(zooKeeper, zookeeperNode, null, CreateMode.EPHEMERAL);}if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("服务{}，已经被注册", service.getInterface().getName());}}
}

4.修改DcyRpcBootstrap

// 略.....
private static final DcyRpcBootstrap dcyRpcBootstrap = new DcyRpcBootstrap();// 定义一些相关的基础配置
private String applicationName = "default";
private RegistryConfig registryConfig;
private ProtocolConfig protocolConfig;
private int port = 8088;// 注册中心
private Registry zookeeperRegistry;// 略...../*** 配置一个注册中心* @param registryConfig 注册中心* @return this*/
public DcyRpcBootstrap registry(RegistryConfig registryConfig) {// 维护一个zookeeper实例，但是，如果这样写就会将zookeeper和当前的工程耦合// 使用 registryConfig 获取一个注册中心this.zookeeperRegistry = registryConfig.getRegistry();return this;
}// 略...../*** 发布服务：将接口与匹配的实现注册到服务中心* @param service 封装需要发布的服务* @return*/
public DcyRpcBootstrap publish(ServiceConfig<?> service) {// 抽象了注册中心的概念，使用注册中心的一个实现完成注册zookeeperRegistry.register(service);return this;
}/*** 批量发布服务* @param services 封装需要发布的服务集合* @return this*/
public DcyRpcBootstrap publish(List<ServiceConfig<?>> services) {for (ServiceConfig<?> service : services) {this.publish(service);}return this;
}// 略.....}

5.修改RegistryConfig类，将类放入discovery包下

public class RegistryConfig {// 定义连接的 urlprivate final String connectString;public RegistryConfig(String connectString) {this.connectString = connectString;}/*** 可以使用简单工厂来完成* @return 具体的注册中心实例*/public Registry getRegistry() {// 1.获取注册中心//   1.获取类型//   2.获取主机地址String registryType = getRegistryType(connectString, true).toLowerCase().trim();if (registryType.equals("zookeeper")) {String host = getRegistryType(connectString, false);return new ZookeeperRegistry(host, Constant.TIME_OUT);}throw new DiscoveryException("未发现合适的注册中心");}private String getRegistryType(String connectString, boolean ifType) {String[] typeAndHost = connectString.split("://");if (typeAndHost.length != 2) {throw new RuntimeException("给定的注册中心连接url不合法");}if (ifType){return typeAndHost[0];}else {return typeAndHost[1];}}
}

6.在framework/common的exceptions中创建DiscoveryException类：服务注册与发现异常处理

/*** 服务注册与发现异常处理*/
public class DiscoveryException extends RuntimeException{public DiscoveryException() {super();}public DiscoveryException(String message) {super(message);}public DiscoveryException(Throwable cause) {super(cause);}
}

c.本地服务列表

服务调用方需要通过服务中心发现服务列表

  • 1.使用Map进行服务列表的存储
  • 2.使用动态代理生成代理对象
  • 3.从注册中心，寻找一个可用的服务

1.修改DcyRpcBootstrap部分代码：使用Map进行服务列表的存储

// 维护已经发布且暴露的服务列表 key:interface的全限定名  value:ServiceConfig
private static final Map<String, ServiceConfig<?>> SERVERS_LIST = new HashMap<>(16);/*** 发布服务：将接口与匹配的实现注册到服务中心* @param service 封装需要发布的服务* @return*/
public DcyRpcBootstrap publish(ServiceConfig<?> service) {// 抽象了注册中心的概念，使用注册中心的一个实现完成注册zookeeperRegistry.register(service);// 1.当服务调用方，通过接口、方法名、具体的方法参数列表 发起调用，提供方怎么知道使用哪一个实现//  (1) new 1 个//  (2) spring beanFactory.getBean(Class)//  (3) 自己维护映射关系SERVERS_LIST.put(service.getInterface().getName(),  service);return this;
}

2.修改ReferenceConfig部分代码

// 略.....
private Registry registry;/*** 代理设计模式，生成一个API接口的代理对象* @return 代理对象*/
public T get() {// 使用动态代理完成工作ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();Class[] classes = new Class[]{interfaceRef};// 使用动态代理生成代理对象Object helloProxy = Proxy.newProxyInstance(classLoader, classes, new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 1.发现服务，从注册中心，寻找一个可用的服务// 传入服务的名字，返回ip+端口 （InetSocketAddress可以封装端口/ip/host name）InetSocketAddress address = registry.lookup(interfaceRef.getName());if (log.isInfoEnabled()){log.debug("服务调用方，发现了服务{}的可用主机{}", interfaceRef.getName(), address);}// 2.使用netty连接服务器，发送 调用的 服务名字+方法名字+参数列表，得到结果return null;}});return (T) helloProxy;
}public Registry getRegistry() {return registry;
}public void setRegistry(Registry registry) {this.registry = registry;
}

3.修改Registry接口，添加发现服务的接口

/*** 从注册中心拉取一个可用的服务* @param serviceName 服务名称* @return 服务的ip+端口*/
InetSocketAddress lookup(String serviceName);

4.修改ZookeeperRegistry部分代码，实现发现服务的业务逻

@Override
public InetSocketAddress lookup(String serviceName) {// 1.找到对应服务的节点String serviceNode = Constant.BASE_PROVIDERS_PATH + "/" + serviceName;// 2.从zk中获取它的子节点，List<String> children = ZookeeperUtils.getChildren(zooKeeper, serviceNode, null);// 获取所有的可用的服务列表List<InetSocketAddress> inetSocketAddressList = children.stream().map(ipString -> {String[] ipAndPort = ipString.split(":");String ip = ipAndPort[0];int port = Integer.valueOf(ipAndPort[1]);return new InetSocketAddress(ip, port);}).toList();if (inetSocketAddressList.size() == 0){throw new DiscoveryException("未发现任何可用的服务主机");}return inetSocketAddressList.get(0);
}

5.修改ZookeeperUtils部分代码，添加与实现获取子节点的方法

/*** 查询一个节点的子元素* @param zooKeeper* @param serviceNode 服务节点* @return 子元素列表*/
public static List<String> getChildren(ZooKeeper zooKeeper, String serviceNode, Watcher watcher) {try {return zooKeeper.getChildren(serviceNode, watcher);} catch (KeeperException | InterruptedException e) {log.error("获取节点{}的子元素时发生异常：{}", serviceNode, e);throw new ZookeeperException(e);}
}

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