1. 什么是伪装？
Feign的中文表意为“假装，伪装，变形”，是一个http请求调用的轻量级框架，可以以Java接口注解的方式调用Http请求，而不用像Java中通过封装HTTP请求报文的方式直接调用。Feign通过处理注解，将请求模板化，当实际调用的时候，传入参数，根据参数再应用到请求上，进而转化成真正的请求，这种请求相对而言比较直观。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。
开源项目地址：https://github.com/OpenFeign/feign
2. 假装解决了什么问题？
封装了Http调用流程，更适合面向接口的编程习惯
在服务调用的场景中，我们经常调用基于Http协议的服务，而我们经常使用到的框架可能有HttpURLConnection，Apache HttpComponnets，OkHttp3，Netty等等，这些框架在基于自身的专注点提供了自身特性而从角色划分上来看，他们的职能是一致的提供的Http调用服务具体流程如下。
3. 假装是如何设计的？
PHASE 1.基于面向接口的动态代理方式生成实现类
在使用feign时，会定义对应的接口类，在接口类上使用Http相关的注解，标识HTTP请求参数信息，如下所示：
interface GitHub {
@RequestLine("GET /repos/{owner}/{repo}/contributors")
List<Contributor> contributors(@Param("owner") String owner, @Param("repo") String repo);
}
public static class Contributor {
String login;
int contributions;
}
public class MyApp {
public static void main(String... args) {
GitHub github = Feign.builder()
.decoder(new GsonDecoder())
.target(GitHub.class, "https://api.github.com");
// Fetch and print a list of the contributors to this library.
List<Contributor> contributors = github.contributors("OpenFeign", "feign");
for (Contributor contributor : contributors) {
System.out.println(contributor.login + " (" + contributor.contributions + ")");
}
}
}
在Feign底层，通过基于面向接口的动态代理方式生成实现类，将请求调用委托到动态代理实现类，基本原理如下所示：
public class ReflectiveFeign extends Feign{ ///省略部分代码 @Override public <T> T newInstance(Target<T> target) { //根据接口类和Contract协议解析方式，解析接口类上的方法和注解，转换成内部的MethodHandler处理方式 Map<String, MethodHandler> nameToHandler = targetToHandlersByName.apply(target); Map<Method, MethodHandler> methodToHandler = new LinkedHashMap<Method, MethodHandler>(); List<DefaultMethodHandler> defaultMethodHandlers = new LinkedList<DefaultMethodHandler>(); for (Method method : target.type().getMethods()) { if (method.getDeclaringClass() == Object.class) { continue; } else if(Util.isDefault(method)) { DefaultMethodHandler handler = new DefaultMethodHandler(method); defaultMethodHandlers.add(handler); methodToHandler.put(method, handler); } else { methodToHandler.put(method, nameToHandler.get(Feign.configKey(target.type(), method))); } } InvocationHandler handler = factory.create(target, methodToHandler); // 基于Proxy.newProxyInstance 为接口类创建动态实现，将所有的请求转换给InvocationHandler 处理。 T proxy = (T) Proxy.newProxyInstance(target.type().getClassLoader(), new Class<?>[]{target.type()}, handler); for(DefaultMethodHandler defaultMethodHandler : defaultMethodHandlers) { defaultMethodHandler.bindTo(proxy); } return proxy; } //省略部分代码
PHASE 2.根据合同协议规则，解析接口类的注解信息，解析成内部表现：
Feign定义了转换协议，定义如下：
/**
* Defines what annotations and values are valid on interfaces.
*/
public interface Contract {
/**
* Called to parse the methods in the class that are linked to HTTP requests.
* 传入接口定义，解析成相应的方法内部元数据表示
* @param targetType {@link feign.Target#type() type} of the Feign interface.
*/
// TODO: break this and correct spelling at some point
List<MethodMetadata> parseAndValidatateMetadata(Class<?> targetType);
}
默认合同实现
Feign默认有一套自己的协议规范，规定了一些注解，可以映射成对应的Http请求，如官方的一个例子：
public interface GitHub {
@RequestLine("GET /repos/{owner}/{repo}/contributors")
List<Contributor> getContributors(@Param("owner") String owner, @Param("repo") String repository);
class Contributor {
String login;
int contributions;
}
}
上述的例子中，尝试调用GitHub.getContributors（ “foo” ，“myrepo”）的的时候，会转换成如下的HTTP请求：
GET /repos/foo/myrepo/contributors HOST XXXX.XXX.XXX
4. Feign默认的协议规范
具体FeignContract是如何解析的，不在本文的介绍范围内，详情请参考代码：https://github.com/OpenFeign/feign/blob/master/core/src/main/java/feign/Contract.java
基于Spring MVC的协议规范SpringMvcContract：当前Spring Cloud微服务解决方案中，为了降低学习成本，采用了Spring MVC的部分注解来完成请求协议解析，也就是说，写客户端请求接口和像写服务端代码一样：客户端和服务端可以通过SDK的方式进行约定，客户端只需要引入服务端发布的SDK API，就可以使用面向接口的编码方式对接服务：
我们团队内部就是按照这种思路，结合Spring Boot Starter的特性，定义了服务端启动器，
服务消费者在使用的时候，只需要引入Starter，就可以调用服务。这个比较适合平台无关性，接口抽象出来的好处就是可以根据服务调用实现方式自有切换：
- 可以基于简单的的Http服务调用;
- 可以基于Spring Cloud微服务架构调用;
- 可以基于Dubbo SOA服务治理
这种模式比较适合在SASS混合软件服务的模式下自有切换，根据客户的硬件能力选择合适的方式部署，也可以基于自身的服务集群部署微服务
至于Spring Cloud是如何实现协议解析的，可参考代码：https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-openfeign/blob/master/spring-cloud-openfeign-core/src/main/java/组织/ springframework的/云/ openfeign /支持/ SpringMvcContract.java
当然，目前的Spring MVC的注解并不是可以完全使用的，有一些注解并不支持，如@GetMapping，@PutMapping等，仅支持使用@RequestMapping等，另外注解继承性方面也有些问题;具体限制细节，每个版本能会有些出入，可以参考上述的代码实现，比较简单。
Spring Cloud没有基于Spring MVC全部注解来做Feign客户端注解协议解析，个人认为这个是一个不小的坑。在刚入手Spring Cloud的时候，就碰到这个问题。后来是深入代码才解决的.. ..这个应该有人写了增强类来处理，暂且不表，先马克一下，是一个开源代码练手的好机会。
阶段3.基于RequestBean，动态生成请求
根据传入的Bean对象和注解信息，从中提取出相应的值，来构造Http Request对象：
PHASE 4.使用Encoder将Bean转换成Http报文正文（消息解析和转码逻辑）
Feign最终会将请转转成Http消息发送出去，传入的请求对象最终会解析成消息体，如下所示：
在接口定义上Feign做的比较简单，抽象出了Encoder和decoder接口：
public interface Encoder {
/** Type literal for {@code Map<String, ?>}, indicating the object to encode is a form. */
Type MAP_STRING_WILDCARD = Util.MAP_STRING_WILDCARD;
/**
* Converts objects to an appropriate representation in the template.
* 将实体对象转换成Http请求的消息正文中
* @param object what to encode as the request body.
* @param bodyType the type the object should be encoded as. {@link #MAP_STRING_WILDCARD}
* indicates form encoding.
* @param template the request template to populate.
* @throws EncodeException when encoding failed due to a checked exception.
*/
void encode(Object object, Type bodyType, RequestTemplate template) throws EncodeException;
/**
* Default implementation of {@code Encoder}.
*/
class Default implements Encoder {
@Override
public void encode(Object object, Type bodyType, RequestTemplate template) {
if (bodyType == String.class) {
template.body(object.toString());
} else if (bodyType == byte[].class) {
template.body((byte[]) object, null);
} else if (object != null) {
throw new EncodeException(
format("%s is not a type supported by this encoder.", object.getClass()));
}
}
}
}
public interface Decoder {
/**
* Decodes an http response into an object corresponding to its {@link
* java.lang.reflect.Method#getGenericReturnType() generic return type}. If you need to wrap
* exceptions, please do so via {@link DecodeException}.
* 从Response 中提取Http消息正文，通过接口类声明的返回类型，消息自动装配
* @param response the response to decode
* @param type {@link java.lang.reflect.Method#getGenericReturnType() generic return type} of
* the method corresponding to this {@code response}.
* @return instance of {@code type}
* @throws IOException will be propagated safely to the caller.
* @throws DecodeException when decoding failed due to a checked exception besides IOException.
* @throws FeignException when decoding succeeds, but conveys the operation failed.
*/
Object decode(Response response, Type type) throws IOException, DecodeException, FeignException;
/** Default implementation of {@code Decoder}. */
public class Default extends StringDecoder {
@Override
public Object decode(Response response, Type type) throws IOException {
if (response.status() == 404) return Util.emptyValueOf(type);
if (response.body() == null) return null;
if (byte[].class.equals(type)) {
return Util.toByteArray(response.body().asInputStream());
}
return super.decode(response, type);
}
}
}
目前Feign有以下实现：
PHASE 5.拦截器负责对请求和返回进行装饰处理
在请求转换的过程中，Feign抽象出来了拦截器接口，用于用户自定义对请求的操作：
public interface RequestInterceptor {
/**
* 可以在构造RequestTemplate 请求时，增加或者修改Header, Method, Body 等信息
* Called for every request. Add data using methods on the supplied {@link RequestTemplate}.
*/
void apply(RequestTemplate template);
}
比如，如果希望的Http消息传递过程中被压缩，可以定义一个请求拦截器：
public class FeignAcceptGzipEncodingInterceptor extends BaseRequestInterceptor {
/**
* Creates new instance of {@link FeignAcceptGzipEncodingInterceptor}.
*
* @param properties the encoding properties
*/
protected FeignAcceptGzipEncodingInterceptor(FeignClientEncodingProperties properties) {
super(properties);
}
/**
* {@inheritDoc}
*/
@Override
public void apply(RequestTemplate template) {
// 在Header 头部添加相应的数据信息
addHeader(template, HttpEncoding.ACCEPT_ENCODING_HEADER, HttpEncoding.GZIP_ENCODING,
HttpEncoding.DEFLATE_ENCODING);
}
}
阶段6.日志记录
在发送和接收请求的时候，Feign定义了统一的日志门面来输出日志信息，并且将日志的输出定义了四个等级：
public abstract class Logger {
protected static String methodTag(String configKey) {
return new StringBuilder().append('[').append(configKey.substring(0, configKey.indexOf('(')))
.append("] ").toString();
}
/**
* Override to log requests and responses using your own implementation. Messages will be http
* request and response text.
*
* @param configKey value of {@link Feign#configKey(Class, java.lang.reflect.Method)}
* @param format {@link java.util.Formatter format string}
* @param args arguments applied to {@code format}
*/
protected abstract void log(String configKey, String format, Object... args);
protected void logRequest(String configKey, Level logLevel, Request request) {
log(configKey, "---> %s %s HTTP/1.1", request.method(), request.url());
if (logLevel.ordinal() >= Level.HEADERS.ordinal()) {
for (String field : request.headers().keySet()) {
for (String value : valuesOrEmpty(request.headers(), field)) {
log(configKey, "%s: %s", field, value);
}
}
int bodyLength = 0;
if (request.body() != null) {
bodyLength = request.body().length;
if (logLevel.ordinal() >= Level.FULL.ordinal()) {
String
bodyText =
request.charset() != null ? new String(request.body(), request.charset()) : null;
log(configKey, ""); // CRLF
log(configKey, "%s", bodyText != null ? bodyText : "Binary data");
}
}
log(configKey, "---> END HTTP (%s-byte body)", bodyLength);
}
}
protected void logRetry(String configKey, Level logLevel) {
log(configKey, "---> RETRYING");
}
protected Response logAndRebufferResponse(String configKey, Level logLevel, Response response,
long elapsedTime) throws IOException {
String reason = response.reason() != null && logLevel.compareTo(Level.NONE) > 0 ?
" " + response.reason() : "";
int status = response.status();
log(configKey, "<--- HTTP/1.1 %s%s (%sms)", status, reason, elapsedTime);
if (logLevel.ordinal() >= Level.HEADERS.ordinal()) {
for (String field : response.headers().keySet()) {
for (String value : valuesOrEmpty(response.headers(), field)) {
log(configKey, "%s: %s", field, value);
}
}
int bodyLength = 0;
if (response.body() != null && !(status == 204 || status == 205)) {
// HTTP 204 No Content "...response MUST NOT include a message-body"
// HTTP 205 Reset Content "...response MUST NOT include an entity"
if (logLevel.ordinal() >= Level.FULL.ordinal()) {
log(configKey, ""); // CRLF
}
byte[] bodyData = Util.toByteArray(response.body().asInputStream());
bodyLength = bodyData.length;
if (logLevel.ordinal() >= Level.FULL.ordinal() && bodyLength > 0) {
log(configKey, "%s", decodeOrDefault(bodyData, UTF_8, "Binary data"));
}
log(configKey, "<--- END HTTP (%s-byte body)", bodyLength);
return response.toBuilder().body(bodyData).build();
} else {
log(configKey, "<--- END HTTP (%s-byte body)", bodyLength);
}
}
return response;
}
protected IOException logIOException(String configKey, Level logLevel, IOException ioe, long elapsedTime) {
log(configKey, "<--- ERROR %s: %s (%sms)", ioe.getClass().getSimpleName(), ioe.getMessage(),
elapsedTime);
if (logLevel.ordinal() >= Level.FULL.ordinal()) {
StringWriter sw = new StringWriter();
ioe.printStackTrace(new PrintWriter(sw));
log(configKey, sw.toString());
log(configKey, "<--- END ERROR");
}
return ioe;
}
第7阶段。基于重试器发送的HTTP请求
Feign内置了一个重试器，当HTTP请求出现IO异常时，Feign会有一个最大尝试次数发送请求，以下是Feign核心
代码逻辑：
final class SynchronousMethodHandler implements MethodHandler {
// 省略部分代码
@Override
public Object invoke(Object[] argv) throws Throwable {
//根据输入参数，构造Http 请求。
RequestTemplate template = buildTemplateFromArgs.create(argv);
// 克隆出一份重试器
Retryer retryer = this.retryer.clone();
// 尝试最大次数，如果中间有结果，直接返回
while (true) {
try {
return executeAndDecode(template);
} catch (RetryableException e) {
retryer.continueOrPropagate(e);
if (logLevel != Logger.Level.NONE) {
logger.logRetry(metadata.configKey(), logLevel);
}
continue;
}
}
}
重试器有如下几个控制参数：
具体的代码实现可参考：https://github.com/OpenFeign/feign/blob/master/core/src/main/java/feign/Retryer.java
阶段8.发送Http请求
Feign真正发送HTTP请求是委托给feign.Client来做的：
public interface Client {
/**
* Executes a request against its {@link Request#url() url} and returns a response.
* 执行Http请求，并返回Response
* @param request safe to replay.
* @param options options to apply to this request.
* @return connected response, {@link Response.Body} is absent or unread.
* @throws IOException on a network error connecting to {@link Request#url()}.
*/
Response execute(Request request, Options options) throws IOException;
}
Feign默认底层通过JDK的java.net.HttpURLConnection实现了feign.Client接口类，在每次发送请求的时候，都会创建新的HttpURLConnection链接，这也就是为什么默认的情况。可以通过拓展该接口，使用Apache HttpClient或者OkHttp3等基于连接池的高性能Http客户端，我们项目内部使用的就是OkHttp3作为Http客户端。
如下是Feign的默认实现，供参考：
public static class Default implements Client {
private final SSLSocketFactory sslContextFactory;
private final HostnameVerifier hostnameVerifier;
/**
* Null parameters imply platform defaults.
*/
public Default(SSLSocketFactory sslContextFactory, HostnameVerifier hostnameVerifier) {
this.sslContextFactory = sslContextFactory;
this.hostnameVerifier = hostnameVerifier;
}
@Override
public Response execute(Request request, Options options) throws IOException {
HttpURLConnection connection = convertAndSend(request, options);
return convertResponse(connection).toBuilder().request(request).build();
}
HttpURLConnection convertAndSend(Request request, Options options) throws IOException {
final HttpURLConnection
connection =
(HttpURLConnection) new URL(request.url()).openConnection();
if (connection instanceof HttpsURLConnection) {
HttpsURLConnection sslCon = (HttpsURLConnection) connection;
if (sslContextFactory != null) {
sslCon.setSSLSocketFactory(sslContextFactory);
}
if (hostnameVerifier != null) {
sslCon.setHostnameVerifier(hostnameVerifier);
}
}
connection.setConnectTimeout(options.connectTimeoutMillis());
connection.setReadTimeout(options.readTimeoutMillis());
connection.setAllowUserInteraction(false);
connection.setInstanceFollowRedirects(true);
connection.setRequestMethod(request.method());
Collection<String> contentEncodingValues = request.headers().get(CONTENT_ENCODING);
boolean
gzipEncodedRequest =
contentEncodingValues != null && contentEncodingValues.contains(ENCODING_GZIP);
boolean
deflateEncodedRequest =
contentEncodingValues != null && contentEncodingValues.contains(ENCODING_DEFLATE);
boolean hasAcceptHeader = false;
Integer contentLength = null;
for (String field : request.headers().keySet()) {
if (field.equalsIgnoreCase("Accept")) {
hasAcceptHeader = true;
}
for (String value : request.headers().get(field)) {
if (field.equals(CONTENT_LENGTH)) {
if (!gzipEncodedRequest && !deflateEncodedRequest) {
contentLength = Integer.valueOf(value);
connection.addRequestProperty(field, value);
}
} else {
connection.addRequestProperty(field, value);
}
}
}
// Some servers choke on the default accept string.
if (!hasAcceptHeader) {
connection.addRequestProperty("Accept", "*/*");
}
if (request.body() != null) {
if (contentLength != null) {
connection.setFixedLengthStreamingMode(contentLength);
} else {
connection.setChunkedStreamingMode(8196);
}
connection.setDoOutput(true);
OutputStream out = connection.getOutputStream();
if (gzipEncodedRequest) {
out = new GZIPOutputStream(out);
} else if (deflateEncodedRequest) {
out = new DeflaterOutputStream(out);
}
try {
out.write(request.body());
} finally {
try {
out.close();
} catch (IOException suppressed) { // NOPMD
}
}
}
return connection;
}
Response convertResponse(HttpURLConnection connection) throws IOException {
int status = connection.getResponseCode();
String reason = connection.getResponseMessage();
if (status < 0) {
throw new IOException(format("Invalid status(%s) executing %s %s", status,
connection.getRequestMethod(), connection.getURL()));
}
Map<String, Collection<String>> headers = new LinkedHashMap<String, Collection<String>>();
for (Map.Entry<String, List<String>> field : connection.getHeaderFields().entrySet()) {
// response message
if (field.getKey() != null) {
headers.put(field.getKey(), field.getValue());
}
}
Integer length = connection.getContentLength();
if (length == -1) {
length = null;
}
InputStream stream;
if (status >= 400) {
stream = connection.getErrorStream();
} else {
stream = connection.getInputStream();
}
return Response.builder()
.status(status)
.reason(reason)
.headers(headers)
.body(stream, length)
.build();
}
}
Feign的性能怎么样？
Feign整体框架非常小巧，在处理请求转换和消息解析的过程中，基本上没什么时间消耗。真正影响性能的，是处理Http请求的环节。
如上所述，由于默认情况下，Feign采用的是JDK的HttpURLConnection春天云的同学，如果没注意这些细节，可能会对Spring Cloud有很大的偏见。
我们项目内部使用的是OkHttp3作为连接客户端。
转自：openfeign原理_Spring Cloud Feign设计原理_weixin_39861918的博客-CSDN博客