随着微服务的遍地开花,越来越多的公司开始采用SpringCloud用于公司内部的微服务框架。
按照微服务的理念,每个单体应用的功能都应该按照功能正交,也就是功能相互独立的原则,划分成一个个功能独立的微服务(模块),再通过接口聚合的方式统一对外提供服务!
然而随着微服务模块的不断增多,通过接口聚合对外提供服务的中层服务需要聚合的接口也越来越多!慢慢地,接口聚合就成分布式微服务架构里一个非常棘手的性能瓶颈!
举个例子,有个聚合服务,它需要聚合Service、Route和Plugin三个服务的数据才能对外提供服务:
@Headers({ "Accept: application/json" })
public interface ServiceClient {
@RequestLine("GET /")
List list();
}
@Headers({ "Accept: application/json" })
public interface RouteClient {
@RequestLine("GET /")
List list();
}
@Headers({ "Accept: application/json" })
public interface PluginClient {
@RequestLine("GET /")
List list();
}
使用声明式的OpenFeign代替HTTP Client进行网络请求
编写单元测试
public class SyncFeignClientTest {
public static final String SERVER = "http://devops2:8001";
private ServiceClient serviceClient;
private RouteClient routeClient;
private PluginClient pluginClient;
@Before
public void setup(){
BasicConfigurator.configure();
Logger.getRootLogger().setLevel(Level.INFO);
String service = SERVER + "/services";
serviceClient = Feign.builder()
.target(ServiceClient.class, service);
String route = SERVER + "/routes";
routeClient = Feign.builder()
.target(RouteClient.class, route);
String plugin = SERVER + "/plugins";
pluginClient = Feign.builder()
.target(PluginClient.class, plugin);
}
@Test
public void aggressionTest() {
long current = System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始调用聚合查询");
serviceTest();
routeTest();
pluginTest();
System.out.println("调用聚合查询结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
}
@Test
public void serviceTest(){
long current = System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始获取Service");
String service = serviceClient.list();
System.out.println(service);
System.out.println("获取Service结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
}
@Test
public void routeTest(){
long current = System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始获取Route");
String route = routeClient.list();
System.out.println(route);
System.out.println("获取Route结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
}
@Test
public void pluginTest(){
long current = System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始获取Plugin");
String plugin = pluginClient.list();
System.out.println(plugin);
System.out.println("获取Plugin结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
}
}
测试结果:
开始调用聚合查询
开始获取Service
{"next":null,"data":[]}
获取Service结束!耗时:134毫秒
开始获取Route
{"next":null,"data":[]}
获取Route结束!耗时:44毫秒
开始获取Plugin
{"next":null,"data":[]}
获取Plugin结束!耗时:45毫秒
调用聚合查询结束!耗时:223毫秒
Process finished with exit code 0
可以明显看出:聚合查询查询所用的时间223毫秒 = 134毫秒 + 44毫秒 + 45毫秒
也就是聚合服务的请求时间与接口数量成正比关系,这种做法显然不能接受!
而解决这种问题的最常见做法就是预先创建线程池,通过多线程并发请求接口进行接口聚合!
这种方案在网上随便百度一下就能找到好多,今天我就不再把它的代码贴出来!而是说一下这个方法的缺点:
原本JavaWeb的主流Servlet容器采用的方案是一个HTTP请求就使用一个线程和一个Servlet进行处理!这种做法在并发量不高的情况没有太大问题,但是由于摩尔定律失效了,单台机器的线程数量仍旧停留在一万左右,在网站动辄上千万点击量的今天,单机的线程数量根本无法应付上千万级的并发量!
而为了解决接口聚合的耗时过长问题,采用线程池多线程并发网络请求的做法,更是火上浇油!原本只需一个线程就搞定的请求,通过多线程并发进行接口聚合,就把处理每个请求所需要的线程数量给放大了,急速降低系统可用线程的数量,自然也降低系统的并发数量!
这时,人们想起从Java5开始就支持的NIO以及它的开源框架Netty!基于Netty以及Reactor模式,Java生态圈出现了SpringWebFlux等异步非阻塞的JavaWeb框架!Spring5也是基于SpringWebFlux进行开发的!有了异步非阻塞服务器,自然也有异步非阻塞网络请求客户端WebClient!
今天我就使用WebClient和ReactiveFeign做一个异步非阻塞的接口聚合教程:
首先,引入依赖
com.playtika.reactivefeign
feign-reactor-core
1.0.30
test
com.playtika.reactivefeign
feign-reactor-webclient
1.0.30
test
然而基于Reactor Core重写Feign客户端,就是把原本接口返回值:List<实体>改成FLux<实体>,实体改成Mono<实体>
@Headers({ "Accept: application/json" })
public interface ServiceClient {
@RequestLine("GET /")
Flux list();
}
@Headers({ "Accept: application/json" })
public interface RouteClient {
@RequestLine("GET /")
Flux list();
}
@Headers({ "Accept: application/json" })
public interface PluginClient {
@RequestLine("GET /")
Flux list();
}
然后编写单元测试
public class AsyncFeignClientTest {
public static final String SERVER = "http://devops2:8001";
private CountDownLatch latch;
private ServiceClient serviceClient;
private RouteClient routeClient;
private PluginClient pluginClient;
@Before
public void setup(){
BasicConfigurator.configure();
Logger.getRootLogger().setLevel(Level.INFO);
latch= new CountDownLatch(3);
String service= SERVER + "/services";
serviceClient= WebReactiveFeign
.builder()
.target(ServiceClient.class, service);
String route= SERVER + "/routes";
routeClient= WebReactiveFeign
.builder()
.target(RouteClient.class, route);
String plugin= SERVER + "/plugins";
pluginClient= WebReactiveFeign
.builder()
.target(PluginClient.class, plugin);
}
@Test
public void aggressionTest() throws InterruptedException {
long current= System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始调用聚合查询");
serviceTest();
routeTest();
pluginTest();
latch.await();
System.out.println("调用聚合查询结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
}
@Test
public void serviceTest(){
long current= System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始获取Service");
serviceClient.list()
.subscribe(result ->{
System.out.println(result);
latch.countDown();
System.out.println("获取Service结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
});
}
@Test
public void routeTest(){
long current= System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始获取Route");
routeClient.list()
.subscribe(result ->{
System.out.println(result);
latch.countDown();
System.out.println("获取Route结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
});
}
@Test
public void pluginTest(){
long current= System.currentTimeMillis();
System.out.println("开始获取Plugin");
pluginClient.list()
.subscribe(result ->{
System.out.println(result);
latch.countDown();
System.out.println("获取Plugin结束!耗时:" + (System.currentTimeMillis() - current) + "毫秒");
});
}
}
这里的关键点就在于原本同步阻塞的请求,现在改成异步非阻塞了,所以需要使用CountDownLatch来同步,在获取到接口后调用CountDownLatch.coutdown(),在调用所有接口请求后调用CountDownLatch.await()等待所有的接口返回结果再进行下一步操作!
测试结果:
开始调用聚合查询
开始获取Service
开始获取Route
开始获取Plugin
{"next":null,"data":[]}
{"next":null,"data":[]}
获取Plugin结束!耗时:215毫秒
{"next":null,"data":[]}
获取Route结束!耗时:216毫秒
获取Service结束!耗时:1000毫秒
调用聚合查询结束!耗时:1000毫秒
Process finished with exit code 0
显然,聚合查询所消耗的时间不再等于所有接口请求的时间之和,而是接口请求时间中的最大值!
下面开始性能测试:
普通Feign接口聚合测试调用1000次:
开始调用聚合查询
开始获取Service
{"next":null,"data":[]}
获取Service结束!耗时:169毫秒
开始获取Route
{"next":null,"data":[]}
获取Route结束!耗时:81毫秒
开始获取Plugin
{"next":null,"data":[]}
获取Plugin结束!耗时:93毫秒
调用聚合查询结束!耗时:343毫秒
summary: 238515, average: 238
使用WebClient进行接口聚合查询1000次:
开始调用聚合查询
开始获取Service
开始获取Route
开始获取Plugin
{"next":null,"data":[]}
{"next":null,"data":[]}
获取Route结束!耗时:122毫秒
{"next":null,"data":[]}
获取Service结束!耗时:122毫秒
获取Plugin结束!耗时:121毫秒
调用聚合查询结束!耗时:123毫秒
summary: 89081, average: 89
测试结果中,WebClient的测试结果恰好相当于普通FeignClient的三分之一!正好在意料之中!