实现微服务预热调用之后再开始服务(下)

2023-10-26 12:55:34

继续分析其他接入点。

其他需要初始化的接入点分析

我们有时候还需要做一些自定义的初始化操作，但是如何在注册到注册中心状态为 UP 也就是开始处理请求之前做这些操作呢？

为了更加与云环境兼容，Spring Boot 从 2.3.0 版本之后引入了一些云上部署相关的概念：

  • LivenessState（存活状态）：就应用程序而言，存活状态是指应用程序的状态是否正常。如果存活状态不正常，则意味着应用程序本身已损坏，无法恢复。在 k8s 中，如果存活检测失败，则 kubelet 将杀死 Container，并且根据其重新启动策略进行重启：
    • 在 spring boot 中对应的接口是 /actuator/health/liveness
    • 对应的枚举类是 org.springframework.boot.availability.LivenessState，包括下面两个状态：
      • CORRECT：存活状态正常
      • BROKEN：存活状态不正常
  • Readiness（就绪状态）：指的是应用程序是否已准备好接受并处理客户端请求。出于任何原因，如果应用程序尚未准备好处理服务请求，则应将其声明为繁忙，直到能够正常响应请求为止。如果 Readiness 状态尚未就绪，则不应将流量路由到该实例。在 k8s 中，如果就绪检测失败，则 Endpoints 控制器将从 Endpoints 中删除这个 Pod 的 IP 地址，如果你没有使用 k8s 的服务发现的话，就不用太关心这个：
    • 在 spring boot 中对应的接口是 /actuator/health/readiness
    • 对应的枚举类是 org.springframework.boot.availability.ReadinessState，包括下面两个状态：
      • ACCEPTING_TRAFFIC：准备好接受请求
      • REFUSING_TRAFFIC：目前不能接受请求了

默认情况下，Spring Boot 在初始化过程中会修改这些状态，对应源码（我们只关心 listeners 相关，这些标志着 Spring Boot 生命周期变化）：

SpringApplication.java


public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
	StopWatch stopWatch = new StopWatch();
	stopWatch.start();
	DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
	ConfigurableApplicationContext context = null;
	configureHeadlessProperty();
	SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
	//告诉所有 Listener 启动中
	listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
	try {
		ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
		ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
		configureIgnoreBeanInfo(environment);
		Banner printedBanner = printBanner(environment);
		context = createApplicationContext();
		context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
		prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
		refreshContext(context);
		afterRefresh(context, applicationArguments);
		stopWatch.stop();
		if (this.logStartupInfo) {
			new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
		}
		//告诉所有 Listener 启动完成
		listeners.started(context);
		//调用各种 SpringRunners + CommandRunners
		callRunners(context, applicationArguments);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, listeners);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}

	try {
	    //通知所有 Listener 运行中
		listeners.running(context);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, null);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}
	return context;
}

其中，listeners.started 和 listeners.running 里面做的事情是：

@Override
public void started(ConfigurableApplicationContext context) {
    //发布 ApplicationStartedEvent 事件
	context.publishEvent(new ApplicationStartedEvent(this.application, this.args, context));
	//设置 LivenessState 为 CORRECT
	AvailabilityChangeEvent.publish(context, LivenessState.CORRECT);
}

@Override
public void running(ConfigurableApplicationContext context) {
    //发布 ApplicationReadyEvent 事件
	context.publishEvent(new ApplicationReadyEvent(this.application, this.args, context));
	//设置 ReadinessState 为 ACCEPTING_TRAFFIC
	AvailabilityChangeEvent.publish(context, ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC);
}

由于 ApplicationContext 发布事件与订阅该事件的处理是同步进行的，所以如果我们想在 LivenessState 为 CORRECT 之前做点操作，可以监听 ApplicationStartedEvent 事件。同理，想在 ReadinessState 为 ACCEPTING_TRAFFIC 之前做点操作就监听 ApplicationStartedEvent 事件。如何将 LivenessState 还有 ReadinessState 与注册实例到注册中心的状态联系起来呢？

我们用的注册中心是 Eureka，注册中心的实例是有状态的。我们的 Eureka Client 的配置是：

eureka:
  client:
    # eureka client 刷新本地缓存时间
    # 默认30s
    # 对于普通属性，用驼峰或者横杠名称配置都可以，这里用的驼峰名称，下面配置用的横杠名称
    registryFetchIntervalSeconds: 5
    healthcheck:
      # 启用健康检查
      enabled: true
    # 定时检查实例信息以及更新本地实例状态的任务的间隔
    instance-info-replication-interval-seconds: 10
    # 初始定时检查实例信息以及更新本地实例状态的任务延迟
    initial-instance-info-replication-interval-seconds: 5

我们启用了 Eureka 的健康检查，其实就是通过调用本地的 /actuator/health 接口的相同服务进行健康检查。这个健康检查，会在定时检查实例信息以及更新本地实例状态的任务中调用。这个任务的初始延迟我们设置为了 10s，之后检查间隔设置为了 5s。健康检查包括存活状态检查还有就绪状态检查，存活状态为 CORRECT 的时候 Status 才为 UP，就绪状态为 ACCEPTING_TRAFFIC 的时候 status 才为 UP。对应的 HealthIndicator 是：

public class ReadinessStateHealthIndicator extends AvailabilityStateHealthIndicator {

	public ReadinessStateHealthIndicator(ApplicationAvailability availability) {
		super(availability, ReadinessState.class, (statusMappings) -> {
		    //存活状态为 CORRECT 的时候 Status 才为 UP
			statusMappings.add(ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC, Status.UP);
			statusMappings.add(ReadinessState.REFUSING_TRAFFIC, Status.OUT_OF_SERVICE);
		});
	}
}

public class ReadinessStateHealthIndicator extends AvailabilityStateHealthIndicator {

	public ReadinessStateHealthIndicator(ApplicationAvailability availability) {
		super(availability, ReadinessState.class, (statusMappings) -> {
		    //就绪状态为 ACCEPTING_TRAFFIC 的时候 status 才为 UP
			statusMappings.add(ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC, Status.UP);
			statusMappings.add(ReadinessState.REFUSING_TRAFFIC, Status.OUT_OF_SERVICE);
		});
	}
}

定时检查实例信息以及实例状态并同步到 Eureka Server 的流程如下：

实现微服务预热调用之后再开始服务(下)

我们可以使用这个机制，让初始注册到 Eureka 的状态不为 UP，等待存活状态为 CORRECT 的时候并且就绪状态为 ACCEPTING_TRAFFIC 的时候，才会通过上面的定时检查任务将实例状态设置为 UP 同步到 Eureka Server。

可以加上配置，指定初始注册状态：

eureka:
  instance:
    # 初始实例状态
    initial-status: starting

这样我们可以监听 ApplicationStartedEvent 事件实现微服务初始化操作，操作完成后才开始服务。同时还要考虑只执行一次的问题，因为你的 ApplicationContext 不止一个，例如 Spring Cloud 启用 BootStrap Context 之后，就多了一个 BootStrap Context，我们要保证只执行一次的话，可以像下面这么写代码，继承下面这个抽象类集合：

import org.springframework.boot.context.event.ApplicationStartedEvent;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.core.Ordered;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;

import static org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapApplicationListener.BOOTSTRAP_PROPERTY_SOURCE_NAME;


public abstract class AbstractMicronServiceInitializer implements ApplicationListener<ApplicationStartedEvent> {
    private static final AtomicBoolean INITIALIZED = new AtomicBoolean(false);

    @Override
    public void onApplicationEvent(ApplicationStartedEvent event) {
        if (isBootstrapContext(event)) {
            return;
        }
        //由于spring-cloud的org.springframework.cloud.context.restart.RestartListener导致同一个context触发多次
        //我个人感觉 org.springframework.cloud.context.restart.RestartListener 这个在spring-boot2.0.0之后的spring-cloud版本是没有必要存在的
        //但是官方并没有正面回应，以防之后官方还拿这个做点事情，这里我们做个适配，参考我问的这个issue：https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-commons/issues/693
        synchronized (INITIALIZED) {
            if (INITIALIZED.get()) {
                return;
            }
            //每个spring-cloud应用只能初始化一次
            init();
            INITIALIZED.set(true);
        }
    }

    protected abstract void init();

    static boolean isBootstrapContext(ApplicationStartedEvent applicationEvent) {
        return applicationEvent.getApplicationContext().getEnvironment().getPropertySources().contains(BOOTSTRAP_PROPERTY_SOURCE_NAME);
    }
}

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