十分钟，读懂心跳机制手撕eureka源码NO.3

本篇我们讲解eureka的心跳机制，来看看eureka的源码是通过怎样的设计来实现对服务的心跳检测的。

正式开始之前，先来思考一下eureka设计心跳机制是为了解决什么问题？

其实最主要的目的，就是通过心跳来达到对各个服务健康状态的监测。

也就是为了检测出宕机的服务，那些宕机的服务肯定是不能正常访问的，所以需要筛选出这些服务，并将这些不能正常提供访问支持的服务，从注册表中移除掉。

换句话讲，这些异常的服务都被下线啦。

所以本篇，我们从eureka的服务下线开始讲起。

服务怎么主动下线？

当我们重启服务，或者需要将某个服务关闭时，就需要将自己的服务下线，也就是告诉eureka-server：我要下线了，你记得把我的地址信息从注册表中删除！！

在关闭服务时，我们需要调用eureka-client提供DiscoveryClient.java中的shutdown()方法。

调用shutdown()方法后，eureka-client会向eureka-server发送一个服务下线的http请求，eureka-server就会将发送请求的服务实例从注册表中移除。

eureka-client端代码比较简单，直接贴出源码看一下即可：

public synchronized void shutdown() {
    //关闭定时任务
    cancelScheduledTasks();
    //通知eureka-server下线
    unregister();
    //其他..略..
}

void unregister() {
    //发送http请求
    EurekaHttpResponse<Void> httpResponse =
        eurekaTransport.registrationClient.cancel(instanceInfo.getAppName(), instanceInfo.getId()); 
}

主要的业务逻辑在eureka-server端，通过前面两篇文章，其实我们已经知道eureka-server大概要做哪些工作了，比如：从注册表中删除下线的服务、将缓存数据过期、把变动的服务实例信息加入到Queue中。

还是先上一张代码简图，查看一下源码的调用流程：

其中最主要的方法是internalCancel(..)，贴出主要部分来看一看：

public abstract class AbstractInstanceRegistry implements InstanceRegistry {
    //注册表：记录所有服务的ip和端口号等信息
    private final ConcurrentHashMap<String, Map<String, Lease<InstanceInfo>>> registry
        = new ConcurrentHashMap<>();
    //记录最近状态发生变化的服务实例
    private ConcurrentLinkedQueue<RecentlyChangedItem> recentlyChangedQueue 
        = new ConcurrentLinkedQueue<>();
    
    //服务下线主要方法
    protected boolean internalCancel(String appName, String id, boolean isReplication) {
        //根据服务名，获取对应的服务实例
        Map<String, Lease<InstanceInfo>> gMap = registry.get(appName);
            Lease<InstanceInfo> leaseToCancel = null;
            if (gMap != null) {
                //从注册表中删除下线的那一个服务实例
                leaseToCancel = gMap.remove(id);
            }
        //记录下线时间
        leaseToCancel.cancel();
        //ActionType，客户端合并数据时会用到
        instanceInfo.setActionType(ActionType.DELETED);
        //向最近发生变化的队列添加数据
        recentlyChangedQueue.add(new RecentlyChangedItem(leaseToCancel));
        //清空缓存
        invalidateCache(appName, vip, svip);
    }
}

再次提醒： 文章中贴出来的代码，是经过提炼的，一些繁琐的if-else判断、log打印，或者是干扰理解的部分，文章中都没有贴进来。

主要是为了方便大家理解，也是为了增加文章的可读性。

AbstractInstanceRegistry.java前文我们已经多次用到过，这里就不再过多介绍。

recentlyChangedQueue和ConcurrentHashMap<> registry同样多次重复过，分别是存储最近变化的服务实例数据、注册表。

ActionType.DELETED在上一章客户端获取增量注册表后，本地有一个合并数据的过程，合并时根据ActionType的不同进行不同的操作，简单了解一下即可。

invalidateCache()在上一章讲解多级缓存机制时，同样也贴过源码和详细说明，这里就不再赘述了。

基本上服务主动下线的源码，只要认真学习过上两章的内容，这一小节就很容易理解了。

一张图，总结一下服务下线、缓存更新、eureka-client端感知到服务下线的过程：

心跳机制是怎么实现的？

首先，我们用一张图，来展示一下eureka心跳机制。

从图中我们可以看出，eureka-client每隔30s就会向服务端大喊一声：我还活着。

如果转换为编程语言的话，这个过程是怎样实现的呢？想一想。

其实很简单，每隔30s，自然是用定时任务来实现。大喊一声，则是调用eureka-server端的接口，我们来看看eureka-client的代码实现。

定时任务的定义在DiscoveryClient.java中，不知道大家有没有注意到DiscoveryClientclent.java是一个非常重要的类，我们在学习源码的过程中，经常会读到这里面的代码。

先看一下方法调用简图：

代码片段：

public class DiscoveryClient implements EurekaClient {
    private void initScheduledTasks() {
        scheduler.schedule(
            new TimedSupervisorTask(
                "heartbeat",
                scheduler,
                heartbeatExecutor,
                renewalIntervalInSecs,
                TimeUnit.SECONDS,
                expBackOffBound,
                //定时任务执行的内容
                new HeartbeatThread()
            ),
            //定时间隔 30s
            renewalIntervalInSecs, TimeUnit.SECONDS);
	}

    //内部类（线程）
    private class HeartbeatThread implements Runnable {
        public void run() {
            //renew() 发送http请求
            if (renew()) {
                lastSuccessfulHeartbeatTimestamp = System.currentTimeMillis();
            }
        }
    }
}

eureka-client部分的代码比较简单，我们看到此处即可。

接下来看看eureka-server的处理。

先看一下方法调用的简图：

其中最主要的方法是Lease.java中的renew()，贴出源码看一下：

public class Lease<T> {
    private volatile long lastUpdateTimestamp;
    public void renew() {
        //更新时间戳
        lastUpdateTimestamp = System.currentTimeMillis()   duration;
    }
}

没错，其实eureka-server只是更新了一下发送心跳信息的服务的最后更新时间lastUpdateTimestamp。

至此，eureka的整个心跳机制就已经讲解完毕。

但是心跳机制只是方法，不是目的，设计心跳机制的目的是为了监测异常的服务，从而让eureka-server能够达到自动感知故障的目的。

下一篇，我们来看看eureka-server是怎么实现对服务的故障感知的。

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