SpringCloud系列——4OpenFeign简介及应用

学习目标

  1. 什么是OpenFeign以及它的作用

  2. RPC到底怎么理解

  3. OpenFeign的应用

第1章 OpenFeign简介

        在前面的内容中,我们分析了基于RestTemplate实现http远程通信的方法。并且集成了Ribbon实现了请求的负载均衡功能。但是在使用RestTemplate中,仍然可以发现它对于开发者来说并不透明。

        我们仍然需要去通过RestTemplate中的方法来发起远程通信请求,这些流程理论上来说应该都需要对开发者屏蔽,因为开发者只需要关心业务逻辑的实现即可。

其核心目的是让开发者调用本地方法一样调用远程方法。

        所以在Spring Cloud中集成了Netflix的Feign组件。

1.1 什么是Feign

        Feign是一个声明式的伪RPC(Feign 的英文表意为“假装,伪装,变形”)的REST客户端,它用了基于接口的注解方式,可以以Java接口注解的方式调用Http请求,从而将请求模版化。

        Feign被广泛应用在Spring Cloud 的解决方案中,是学习基于Spring Cloud 微服务架构不可或缺的重要组件。

1.2 什么是OpenFeign

        Feign后来交给了OpenFeign组织维护变成了OpenFeign。

        OpenFeign是一种声明式、模板化的HTTP客户端。在Spring Cloud中使用OpenFeign,可以做到使用HTTP请求访问远程服务,就像调用本地方法一样的,开发者完全感知不到这是在调用远程方法,更感知不到在访问HTTP请求。

OpenFeign做的事情:

  • 参数的解析和装载

  • 针对指定的feignClient,生成动态代理

  • 针对FeignClient中的方法描述进行解析

  • 组装出一个Request对象,发起请求

1.3 RPC的概念

        英文原义:Remote Procedure Call Protocol

        中文释义:(RFC-1831)远程调用协议 ,最初由RFC-1050定义。

        RPC协议假定某些传输协议的存在,如TCP或UDP,为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中,RPC跨越了传输层传输层)和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

        RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机,而服务提供程序就是一个服务器。首先,调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程,然后等待应答信息。在服务器端,进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止。当一个调用信息到达,服务器获得进程参数,计算结果,发送答复信息,然后等待下一个调用信息,最后,客户端调用过程接收答复信息,获得进程结果,然后调用执行继续进行。

        目前,有多种RPC模式和执行。最初由Sun公司提出。IETF ONC宪章重新修订了Sun版本,使得ONC RPC协议成为IETF标准协议。现在使用最普遍的模式和执行是开放式软件基础的分布式计算环境(DCE)。

        远程过程调用(RPC)信息协议由两个不同结构组成:调用信息和答复信息。

        上面描述了这么一大段,我相信有些同学还是不太明白RPC是个什么玩意儿;这里对它做一个简单的定义:实际上RPC就是一个规范,这个规范让远程接口调用变的跟本地接口调用一样简单,不需要你再去关注远程接口的ip、端口、url了,这些事情底层RPC框架都帮你完成了,你只需要拿到要调用的接口的代理对象,然后直接调用该代理对象的方法就完事了。简不简单?E不Easy?

        我们通过RPC协议进行微服务调用变的简单了,那RPC到底要实现什么呢?如果在面试过程中面试官说让你实现一个RPC框架,你该怎么实现呢?

  1. RPC首先肯定是要解决通信问题的,因为你在调用接口是要去远程调用的,那用什么通信协议呢?所以你在设计过程中得回答出来,Http、TCP都可以,比如OpenFeign底层用的就是Http协议;Dubbo底层有多种协议实现,可以选择Http也可以选择TCP。

  2. 通信的问题解决了,那当服务端是集群的时候,还得实现负载均衡的功能吧,你们想想,既然RPC就是要让客户端无感知的去调用服务,那这个负载均衡总不能我们自己去实现吧,所以RPC框架必须给我完成,要不然我们就不用。所以第二点,RPC框架要实现负载均衡。

  3. 当负载均衡功能出现了,就必然涉及到服务注册,一个完整的RPC框架必须得实现这个功能,当然你的框架可以借助Nacos完成,也可以借助Zookeeper完成,不管是借助什么,你总得完成它。

  4. 前面三个是基本功能,除了这些以外,如果你想把你的RPC框架设计的更加完美,可能你还需要增加一些容错啊,日志啊,监控等功能吧。

        OK,以上就是RPC的一个设计思路,具体怎么实现怎么落地,我们接下来参考参考OpenFeign的底层源码。

第2章 OpenFeign使用

2.1 服务端

  1. 构建一个父工程作为服务端SpringCloud系列——4OpenFeign简介及应用_第1张图片SpringCloud系列——4OpenFeign简介及应用_第2张图片

  2. 在父工程目录下添加api子工程(Maven类型)

  3. 在父工程目录下添加service子工程(通过springboot脚手架添加)SpringCloud系列——4OpenFeign简介及应用_第3张图片

     勾选springweb和OpenFeign依赖

  4. 配置pom

    
    
    
    
      4.0.0
    
      com.example
      openfeign-order-service
      pom
      1.0-SNAPSHOT
      
        order-api
        order-service
      
    
      openfeign-order-service
      
      http://www.example.com
    
      
        UTF-8
        1.8
        1.8
        Hoxton.SR9
        2.3.2.RELEASE
      
    
      
        
          junit
          junit
          4.11
          test
        
      
    
      
        
          
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-dependencies
            ${spring-cloud.version}
            pom
            import
          
          
            org.springframework.boot
            spring-boot-dependencies
            ${spring-boot.version}
            pom
            import
          
        
      
    
    
    
    
    
    
        4.0.0
        
            com.example
            openfeign-order-service
            1.0-SNAPSHOT
        
        com.example
        order-service
        0.0.1-SNAPSHOT
        order-service
        Demo project for Spring Boot
        
            1.8
            UTF-8
            UTF-8
        
        
            
                order-api
                com.example
                1.0-SNAPSHOT
            
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-starter-test
            
        
    
    
    
    
    
    
      
        openfeign-order-service
        com.example
        1.0-SNAPSHOT
      
      4.0.0
    
      order-api
    
      order-api
      
      http://www.example.com
    
      
        UTF-8
        1.8
        1.8
      
    
      
        
          org.springframework.boot
          spring-boot-starter-web
        
        
          org.springframework.cloud
          spring-cloud-starter-openfeign
        
      
    
      
        
          
            
            
              maven-clean-plugin
              3.1.0
            
            
            
              maven-resources-plugin
              3.0.2
            
            
              maven-compiler-plugin
              3.8.0
            
            
              maven-surefire-plugin
              2.22.1
            
            
              maven-jar-plugin
              3.0.2
            
            
              maven-install-plugin
              2.5.2
            
            
              maven-deploy-plugin
              2.8.2
            
            
            
              maven-site-plugin
              3.7.1
            
            
              maven-project-info-reports-plugin
              3.0.0
            
          
        
      
    
  5. api项目中创建要远程调用的接口

    public interface OrderService {
    
        @GetMapping("/orders")
        String orders();
    
        @PostMapping("/order")
        String insert(@RequestBody OrderDto dto);
    }
  6. 创建实体类OrderDto

    public class OrderDto {
        private String name;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getCount() {
            return count;
        }
    
        public void setCount(int count) {
            this.count = count;
        }
    
        private int count;
    }
  7. api项目中构建OpenFeignclient

    @FeignClient("order-service")
    public interface OrderServiceClient extends OrderService {
    }
  8. 在service项目中实现具体接口

    @RestController
    public class OrderServiceImpl implements OrderService {
        @Value("${server.port}")
        private int port;
        @Override
        public String orders() {
            return "获取"+port+"端口上的Orders成功";
        }
    
        @Override
        public String insert(OrderDto dto) {
            return port+"端口上:"+dto.getName()+"插入"+dto.getCount()+"个成功";
        }
    }

2.2 客户端

  1. 创建工程SpringCloud系列——4OpenFeign简介及应用_第4张图片

  2. pom文件

    
    
        4.0.0
        com.example
        openfeign-user-service
        0.0.1-SNAPSHOT
        openfeign-user-service
        Demo project for Spring Boot
        
            1.8
            UTF-8
            UTF-8
            2.3.2.RELEASE
        
        
            
            
                com.example
                order-api
                1.0-SNAPSHOT
            
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-starter-web
            
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-starter-openfeign
                2.2.6.RELEASE
            
              
                  org.springframework.cloud
                  spring-cloud-starter-netflix-ribbon
                  2.2.6.RELEASE
              
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-starter-test
                test
                
                    
                        org.junit.vintage
                        junit-vintage-engine
                    
                
            
        
    
        
            
                
                    org.springframework.boot
                    spring-boot-dependencies
                    ${spring-boot.version}
                    pom
                    import
                
            
        
    
        
            
                
                    org.apache.maven.plugins
                    maven-compiler-plugin
                    
                        1.8
                        1.8
                        UTF-8
                    
                
                
                    org.springframework.boot
                    spring-boot-maven-plugin
                
            
        
    
    
  3. 配置服务端地址,因为没用到Eureka,所以,服务端地址还是配置在本地

    order-service.ribbon.listOfServers=\
      localhost:8080,localhost:8081
  4. 创建controller

    @RestController
    public class TestController {
    
        @Autowired
        OrderServiceClient orderServiceClient;
    
        @GetMapping("/test")
        public String test(){
            return orderServiceClient.orders();
        }
    
        @PostMapping("/test")
        public String insert(@RequestBody OrderDto orderDto){
            return orderServiceClient.insert(orderDto);
        }
    }
  5. 启动类

    @EnableFeignClients(basePackages = "com.example.clients")//这个路径要跟api中带@FeignClient注解的接口的路径一样
    @SpringBootApplication
    public class OpenfeignUserServiceApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(OpenfeignUserServiceApplication.class, args);
            System.out.println(context.getBean(HelloService.class));
        }
    
    }

2.3 总结

        通过引入OpenFeign这个组件后,不难发现对于开发人员来说,已经完全实现了网络通信的透明化。并且OpenFeign的整个配置过程也非常简单。

  1. 对于服务提供者,定义FeignClient接口声明,使用@FeignClient注解即可,一个@FeignClient代表一个http客户端,其中的每个方法代表一个具体的接口。

  2. 对于服务消费者,需要依赖FeignClient接口,并且使用@EnableFeignClient注解来开启@FeignClient注解的扫描。

第3章 OpenFeign高级特性

        作为一个http请求通信的代理框架来说,其实并没有太多值得研究的东西。不过OpenFeign里面有几个特性还是值得聊一聊。

  1. Gzip压缩

  2. Feign接口日志

  3. 底层http通信框架

3.1 开启Gzip压缩

        Gzip是一种流行的文件压缩算法,现在的应用十分广泛,尤其是在Linux平台。当应用Gzip压缩到一个纯文本文件时,效果是非常明显的,大约可以减少70%以上的文件大小,当然压缩效率取决于文件中的内容形式。

        在网络通信中,客户端向服务端请求一个数据时,压缩过的内容和未压缩过的内容在传输效率上,压缩后的内容传输效率一定是更高的。

        HTTP 协议支持GZIP 压缩机制,也称协议压缩。 HTTP GZIP压缩是由WEB服务器和浏览器共同遵守的协议,也就是说WEB服务器和浏览器都必须遵守。目前主流的服务器和浏览器都支持GZIP压缩技术。包括 Chrome、IE、FireFox、Opera 等;服务器有 tomcat、Apache 和 IIS 等。

        OpenFeign开启压缩的配置如下

#feign 请求与响应的压缩
feign.compression.request.enabled=true
feign.compression.response.enabled=true
feign.compression.request.mime-types=text/xml,application/xml,application/json
feign.compression.request.min-request-size=2048 # 2048个字符

3.2 Feign接口日志

我们可以针对指定的Feign接口开启日志,可以通过以下配置来开启Feign的日志配置。

在application.properties中指定日志级别:

logging.level.com.example.clients.OrderServiceClient=DEBUG

 开启日志后,在没有任何其他配置信息的情况下,打印信息如下,比较简单。

2022-06-20 15:06:00.162 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] <--- HTTP/1.1 200 (393ms)
2022-06-20 15:06:00.162 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] connection: keep-alive
2022-06-20 15:06:00.162 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] content-length: 34
2022-06-20 15:06:00.162 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] content-type: text/plain;charset=UTF-8
2022-06-20 15:06:00.162 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] date: Mon, 20 Jun 2022 07:06:00 GMT
2022-06-20 15:06:00.162 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] keep-alive: timeout=60
2022-06-20 15:06:00.163 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] 
2022-06-20 15:06:00.164 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] 获取8080端口上的Orders成功
2022-06-20 15:06:00.164 DEBUG 21008 --- [nio-8088-exec-1] com.example.clients.OrderServiceClient   : [OrderServiceClient#orders] <--- END HTTP (34-byte body)

user-service模块下,添加FeignClientLogConfig类

@Configuration
public class FeignClientConfig {
    @Bean
    Logger.Level feignLogger(){
        return Logger.Level.FULL;
    }
}

它的作用是告诉Feign打印日志的类型

  • NONE,不记录任何日志

  • BASIC,仅记录请求方法、URL以及响应状态码和执行时间

  • HEADRES,除了BASIC以外的还会记录请求和响应的头信息

  • FULL,所有

修改好之后,重启user-service模块。

然后访问user-service模块中的接口,即可看到日志信息。

3.3 通信协议

        OpenFeign默认采用的是sun.net.www.protocol.http包下的HttpURLConnection来实现网络通信的。

        OpenFeign除了支持HttpURLConnection以外,还支持OKhttp,OkHttp是一个处理网络请求的开源项目,由移动支付Square公司贡献。它是一个高性能的HTTP通信框架。

  • 1.支持 SPDY ,共享同一个Socket来处理同一个服务器的所有请求

  • 2.如果SPDY不可用,则通过连接池来减少请求延时

  • 3.无缝的支持GZIP来减少数据流量

  • 4.缓存响应数据来减少重复的网络请求

SPDY(读作“SPeeDY”)是Google开发的基于TCP的会话层 [1] 协议,用以最小化网络延迟,提升网络速度,优化用户的网络使用体验。SPDY并不是一种用于替代HTTP的协议,而是对HTTP协议的增强。新协议的功能包括数据流的多路复用、请求优先级以及HTTP报头压缩。谷歌表示,引入SPDY协议后,在实验室测试中页面加载速度比原先快64%。

  1. user-service模块中,添加okhttp的jar依赖

    
        io.github.openfeign
        feign-okhttp
    
  2. 修改application.properties文件

    feign.httpclient.enabled=false
    feign.okhttp.enabled=true
  3. 验证配置是否生效,可以在OkHttpFeignLoadBalancedConfiguration中debug,可以看到如果开启了okhttp,则会通过OkHttpClient进行初始化。

    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    @ConditionalOnClass(OkHttpClient.class)
    @ConditionalOnProperty("feign.okhttp.enabled")
    @Import(OkHttpFeignConfiguration.class)
    class OkHttpFeignLoadBalancedConfiguration {
    
    	@Bean
    	@ConditionalOnMissingBean(Client.class)
    	public Client feignClient(CachingSpringLoadBalancerFactory cachingFactory,
    			SpringClientFactory clientFactory, okhttp3.OkHttpClient okHttpClient) {
    		OkHttpClient delegate = new OkHttpClient(okHttpClient);
    		return new LoadBalancerFeignClient(delegate, cachingFactory, clientFactory);
    	}
    
    }
  4. 并且在请求时,会在OkHttpClient.java类中的execute()方法加断点,看到请求的执行是通过okhttp来完成的。

下文预告

  1. 为什么加一个注解就能实现远程过程调用呢?它底层的实现主流程到底是什么?

  2. OpenFeign怎么实现RPC的基本功能的

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