1.微服务管理-23.特性开关

微服务实践目录，可以参见连接。

背景

之前翻译过一篇文章《[翻译]功能切换（又称功能标志）》。在这篇文章中介绍了各种需要特性开关的点，并且以Nodejs的例子展示了特性开关的一些细节。基于这片文章这里讨论一下在Java上有哪些点可能会用到特性开关，并进行特性开关技术的具体讨论。

特性开关的特性

在特性开关最通用的用法中有解决功能冲突、蓝绿发布、新特性验证（卡方检验）等功能外，特性开关还可以完成以下的几个功能：

• 优雅降级
  对于在较大压力到达系统中之后，可以腾空一些不重要业务的资源消耗。让这部分资源顶到更加重要的业务中去。可以总结为：保护高业务价值的请求，并动态丢弃其他请求。例如一个电商系统最主要的就是商品展示、购买流程，而客服服务、物流等是较为次要的系统。就可以抛弃次要系统专注于主要系统的流程保证。
  这里其实也是互联网中的一个概念：服务分级。可以把一个互联网服务的平台拆分成多个层次。核心业务服务、周边业务服务、次要业务服务这样就可以针对不同的服务制定不同的保障策略。

• 断路器
  使用专用策略和自定义规则实施断路器模式，从而可以主动关闭不可用的功能。

特性开关的层次

整个特性开关可以针对不同的层次进行管理以满足特性要求。对于从客户端到服务端的方式可以定义为：设备->客户端->用户/用户群->自定义策略->全站这几种层次。每个层次上可以实现不同类型的功能开关功能。

• 设备层
  对于广泛认知的同一个APP苹果版和安卓班功能不同的问题可以很好的体现出来。
• 客户端
  现在比较流行XXX极速版。比如京东和京东极速版，抖音和抖音极速版。
• 用户/用户群
  之前微信的新功能发布都是需要申请才可以进行新功能体验的。这一个层面就是对于不同的用户进行用户的A/B测试。
• 自定义策略
  按照地域（中国版，美国版），按照语言（中文版，英文版），按照国家法律（敏感字审查等）等等都可以进行不同的可行开关
• 全站
  对于未开发完成的，但是已经合入到线上分支。进行线上验证的功能是很有必要做全站屏蔽的。

技术解决方案对比

现阶段有很多框架、工具库可以满足特性快关的需求，这里就对这些特性开关的实现进行一些对比方便在技术选型中进行使用。

• 功能对比

框架	位置	控制台	返回能力	说明
FF4J	皆可	有	不控制	侵入性较大
Togglz	皆可	有	不控制	侵入性较大
piranha	皆可	无	不控制	Uber开源的特性开关
fitchy	皆可	无	可以控制	现阶段只支持简单的特性开关功能。
flip	皆可	无		多年前的代码。例子居然是jsp的

从功能对比上来看的化只有FF4J和Togglz是处于可用状态的。其他的几乎都处于不可使用状态。但是这两个可用的还是属于侵入性较大的工具库，因为他们都需要自己写if...else才可以实现特性开关的功能。

从上面的功能对比中可以看到只有两个框架是可用的FF4J和Togglz。而针对这两个框架进行对比FF4J有739star、开发团队56人、最后提交代码8天前，Togglz有586star、开发团队58人、最后提交代码是2个月前。最新版的jar包是在Togglz是2018年7月发布，FF4J是在2020年5月发布。

FF4J和Togglz的文档和issue处理进度来说，FF4J略胜一筹。从更多功能考虑FF4J还可以支撑审计、策略开关、权限开关、监控等。从功能和文档完备度来说FF4J比较好一点。

• 代码对比
  除了以上问题后，两种框架的代码的例子都是侵入行非常强的代码。
  FF4J：

        if (ff4j.check(FEATURE_ADMIN_ONLY)) {
            htmlPage.append("
THIS LINE IS SHOWN ONLY FOR PEOPLE WITH ROLE ADMIN
");
        }

Togglz：

if (MyFeatures.HOT_NEW_FEATURE.isActive()) {
  // do cool new stuff here
}

• 对性能影响
  在配置与使用特性开关的过程中如果对系统的性能和稳定产生影响就需要关注引入的特性开关的所造成的可用性问题了。分析FF4J的开关的代码：

FF4j.check(String featureID)

上面的方法用来检查特性开关的检查。它其中的代码为：

/**
     * Elegant way to ask for flipping.
     * 
     * @param featureID
     *            feature unique identifier.
     * @param executionContext
     *            current execution context
     * @return current feature status
     */
    public boolean check(String featureID, FlippingExecutionContext executionContext) {
        Feature fp = getFeature(featureID);
        boolean flipped = fp.isEnable();

        // If authorization manager provided, apply security filter
        if (flipped && getAuthorizationsManager() != null) {
            flipped = isAllowed(fp);
        }

        // If custom strategy has been defined, delegate flipping to
        if (flipped && fp.getFlippingStrategy() != null) {
            flipped = fp.getFlippingStrategy().evaluate(featureID, getFeatureStore(), executionContext);
        }
        
        // Update current context
        flippingExecutionContext.set(executionContext);
        
        // Any access is logged into audit system
        publishCheck(featureID, flipped);

        return flipped;
    }

从这里以及其他衍生的方法中检查几乎没有需要进行计算，远程通信的内容。所以，可以认为它对于业务代码的影响几乎很小。

具体使用

真正开始使用是就会遇到各种个样的问题，对于FF4J来说也是如此的。这里先说明FF4J的两种使用方式。

对于系统特性开关来说最主要的是对开关的动态配置管理工作。这部分管理工作FF4J有两种方式进行支撑：web，cli。对于cli来说只能连接本地的服务中的开关，对于web来说可以控制多个服务中的开关。所以选择web方式对于稍大一点系统是必要的。而web中有两种方式：

FF4J使用方式

方式1对于在SpringBoot上来说是不可用状态，因为没有办法将embedded web划到一个独立的contextpath中。因为使用服务端渲染thymeleaf时没有办法给ff4j和业务等配置独立的contextpath，导致使用thymeleaf渲染的页面无法加载。方式2控制的服务可以更多更完善。所以使用方式2是比选项，在进行方式2的配置过程中需要加入：

        1.8.6

        
            org.ff4j
            ff4j-spring-boot-starter
            ${ff4j.version}
        
        
            org.ff4j
            ff4j-web
            ${ff4j.version}
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-thymeleaf
        
        
            org.thymeleaf
            thymeleaf
        

如果不配置thymeleaf的话会报错，所以在FF4j官方文档的例子中不配置thymeleaf是启动不起来的。

然后使用FF4J的注解会发现有很多的问题。所以自定义注解：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FeatureFlippingAnnotation {
}

再定义注解处理类，进行特性的管理工作。

@Aspect
@Component
@Slf4j
@ConditionalOnBean(FF4j.class)
public class FeatureFlippingAspect {
    @Autowired
    public FF4j ff4j;

    //切面
    @Around("@annotation(cn.eduplus.uc.common.flipping.FeatureFlippingAnnotation)") 
    public Object before(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        log.info("FeatureFlippingAspect before aspect");
        MethodSignature ms = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
        Method method = ms.getMethod();

        String className = method.getDeclaringClass().getSimpleName();
        String ffName = className + "." + method.getName();
        log.info("FeatureFlippingAspect before aspect. ffName = " + ffName);
        if (ff4j.check(ffName)) {
            return joinPoint.proceed();
        } else {
            log.info("方法规则式拦截," + method.getName());
            return null;
        }
    }
}

使用它的方式：

public class foo {
    @FeatureFlippingAnnotation
    void bar(){
        System.out.println('bar");
    }
}

总结

FF4J的功能还以应用于Avoid Feature Branching，Blue/Green Deployments，Canary Release，Dark Launch，Graceful degradation，Thin client application，Business Toggle，A/B Testing，Circuit Breaker。这些也可以在其他的特性开关库中实现，不过因为很多特性开关库未意识到这些应用点而放弃掉。这其实从某个方面来说就是：

思维决定认识，认识决定高度，高度决定人生

参考：

微服务版本分支管理与特性开关
特性开关框架选型之FF4J vs Togglz
SpringAOP整合Togglz！你的周末健身时光不再被打扰！！！
ff4j 特性开关功能开发的一些实践理论
FF4J: Feature Toggling for Spring/Spring Boot Applications