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前面我說過技術 leader 的幾個特質， 今天還想跟大家分享下，作為技術 leader ，還要懂得研究和引入技術，引入的 前提一定是要 Hold 住。怎么才叫 hold 住呢？就是能精通使用它，能夠深入了解它的架構、原理，能夠剖析它的核心源代碼。

以研究 Nacos 為例，這次我分享下研究技術的方法，授之以漁，希望大家有所收獲，當然也歡迎留言共同討論更好的技巧。

01  官方文檔，搭建demo使用

很多人喜歡買書看，看別人的博客，其實都是吃剩飯，別人也是看了官方文檔寫的。一名合格的技術人員， 盡量從源頭看，看官方的文檔，原汁原味的，耐心點一點點看。

Nacos 的官方文檔，怎么看這個過程我就不講了，基本上就是按目錄過一遍，然后根據官方例子搭建起來，知道它的基本功能使用。

重點看看里面的架構設計、模型概念。

02  了解功能設計主線，確定研究主線，高維度抽象功能模型

看完官方文檔，基本會用后，要確定深入研究的主線。 Nacos 不僅僅包含了服務管理功能，還包含了配置管理，元數據管理。看到這里其實也能明白為什么 Nacos 未來會成為注冊中心的趨勢，因為它同時包含了微服務的兩個套件：注冊中心、配置中心，用了它能少部署一個配置中心。下圖來自官方文檔：

圖片來源： nac os 官方文檔

這篇文章我們研究的主線是注冊中心，所以只研究它如何實現注冊中心的。 這個時候，我們要高維度看，注冊中心需要哪些功能？這些功能，是任何注冊中心都需要實現的功能，要把這些掌握清楚。顯然，注冊中心通用的功能模型包含：

1. 服務注冊

2. 服務心跳保活

3. 服務下線（正常下線、異常下線）

4. 服務發現

基本上實現上面四點，一個單體的注冊中心就實現了。然后如果考慮分布式，還要設計它如何實現 CP/AP 模式。

03  下載源代碼，提取精華

很多人看源碼，學源碼，往往都是看了一個寂寞，為了寂寞而寂寞。 到底要看什么？

1. 源碼看什么？

看源碼，要看作者怎么架構、怎么設計、怎么實現，并思考為什么要這么實現，通過源碼看到了它里面的精髓，才算真看了源碼。不然就是看了個西瓜，吃了就沒了，就是個吃瓜群眾。相反，看源代碼 ，提煉模型、原理、機制、設計模式、并發經驗、網絡經驗、 OS 存儲機制等 ，那你才算真看了源碼，吸收了它的營養。

2.源代碼怎么看呢？

拋開技術積累和經驗因素外，方法也是很重要的一個部分。很多看源代碼都沒有經驗，看到源代碼復雜，代碼又多，一看就懵逼，也不知道從哪里看起。

我先分享 3 個經驗：

（ 1 ）找源頭，就是啟動的地方， 這個一般從腳本里看可以到，大部分中間件都是封裝了啟動腳本的，你就從這個啟動腳本里找啟動類，讓源碼能跑起來，后續可以 debug 驗證。

（ 2 ）只看主線代碼。 就是我們上面提煉的功能模型。那些日志、統計分析、異常分支、非主線分支第一次都不要看。

（ 3 ）先靜態看源碼， 不要動態 debug ，因為 debug ，很容易陷入細節，陷入各種分支，幾繞幾繞就懵逼了，然后就放棄了。靜態看源代碼，就是不斷鍛煉自己，讓自己只看主線代碼，那種明顯是分支的直接跳過不看，這樣快速的過主線。   實在有疑惑了，然后 debug 驗證下。

我們來看看 Nacos 的源碼，版本是 1.4.2 ，分析下我是怎么看的。

（ 1 ）服務注冊如何實現的？如何確保高并發？

客戶端啟動的時候，會通過 http 請求發送注冊請求，請求鏈接采用 restful 模式。 服務端接受到注冊請求后，會把請求參數封裝放到一個阻塞隊列里，然后基于一個線程不斷的獲取這個阻塞隊列的信息，放入到注冊表中。

可以看到高并發設計的一個關鍵點：異步。 這里還可以對比延伸， zookeeper 如何實現的？ Eureka 如何實現的？這些實現之間有什么優劣？它們能否做到高并發？是否也是異步？   這些就留給讀者探索了。

（2）服務注冊表是如何設計的？為什么這么設計？以及怎么防止多節點的讀寫并發沖突？

Nacos 支持 CP 和 AP 模式，如果不懂 CP 和 AP 的自己百度了，這種簡單的概念我就不科普了。

①AP 模式下，是基于內存存儲的，底層其實是一個雙重的 map 結構。 CP 模式下，數據是存儲到文件的。這里我們主要還是研究 AP 模式。因為大多數場景下，我們注冊中心更適合 AP 模式。

看到這個 map 結構，有沒有思考過為什么這么設計？ namespace 的目的是？ group 的目的是什么？ 如果有一定 Devops 經驗的同學知道，我們一個項目環境往往可能有多套，比如開發環境、測試環境、預發布環境、線上環境等。如果每一套環境都部署一個注冊中心，是不是很麻煩。所以這里 namespace 的目的，就是可以用同一套注冊中心，基于 namespace 來隔離這些不同的環境。

那么 group 的目的是什么呢？如果我們用過 dubbo 就知道這個概念了，對服務進行分組。有時候我們一個服務剛開始是一個大服務，但隨著業務擴展，有時候需要拆成幾個小服務，這樣就可以設置為一個 group。

這些都是基于 可擴展性 來考慮設計的。我們看看官方文檔的數據模型：

圖片來源： nac os 官方文檔

② 怎么防止讀寫沖突呢？

核心點：讀寫分離，采用了寫時復制模式，提升了高并發。 就是寫的時候，拷貝一份舊的實例，對這份拷貝數據修改，修改完后，再復制過去，讀直接讀舊實例。

讀寫分離這種模式，避免了加鎖沖突，提升了高并發能力。讀過 Eureka 源碼的了解，它的實現是基于多級緩存來實現的，然后緩存之間同步數據。時效性顯然沒有 Nacos 的好。

這里還要思考一個點，這里復制，復制的是什么？如果寫時復制，把所有的數據都復制，顯然內存吃不消的。這里研究下官網的服務模型，服務下面封裝的是一個個集群，集群下面是實例。

為什么有集群這個概念呢？ 如果公司規模大一點的同學會知道，為了容災高可用，一個服務，可能是多機房部署的。比如一個服務可能在亦莊機房部署一個集群，兆維機房下也有一個集群。這里可以看到 nacos 模型設計的是非常巧妙的，基本上很多點都考慮到。

圖片來源： nac os 官方文檔

我們看源代碼也可以驗證，可以看到 Service 下面，封裝了一個 clusterMap。

而 cluster 下面又封裝了具體的實例集合，畫橫線的部分。

所以，這里的寫時復制，它復制的是這個實例所屬的集群結構，我把核心代碼截圖出來，

先復制舊的實例，放到一個 oldmap 里面。

對舊的 map 做一系列運算操作，比如下線一個實例 , 然后把結果放到 ips 。

最后把新的服務實例集合賦值回去。

可以看到這里面有很多技巧，這些都可以學習，以后自己設計中間件或者寫代碼的時候，都是可以直接用的。

（3）服務心跳是如何保活的？

客戶端每 5s 發送心跳給服務端，通過 http 請求調用發送給服務端。 服務端開啟健康檢查任務，每隔 5s 檢查一次，如果發現超過 15s 沒有收到心跳，設置健康狀態為 false. 如果超過 30s 沒有收到心跳，直接剔除實例。

這里我們想一個問題，服務端開啟健康檢查任務，如果集群模式下，每個服務端都要判斷嗎？這個會不會很耗性能？

我們看到健康檢查任務里有這樣一段代碼 , 它會根據服務名稱通過 hash 運算后對機器結點數取模，判斷是否要執行健康檢查代碼。也就是說，集群模式下，不管啟動了多個服務實例，任何一個服務，正常情況下只有一個結點來執行健康檢查代碼。但可能以為時效性，如果其他節點多執行一次，也沒什么大影響對吧。當然這里面還有一些細節，都可以深扣，服務發現，時效性是多大？

（4）服務是如何下線的？

超過 30s 未收到心跳，就會剔除，這個上面我們知道了，剔除調用的其實是自己的 deregister 方法：

 跟進去看一下，我們發現刪除方法對 service 也是加了鎖的，也就是說對同一個服務的修改，是做了防并發的。

最后刪除，本質也是基于異步的，這個和注冊邏輯類似。

（5）客戶端如何發現服務的，服務修改是如何感知的？

①  客戶端先從本地緩存獲取服務實例，如果為空，則從服務端拉取。

并啟動一個定時任務，定期更新服務端最新實例信息。

② 服務端修改后，通過 udp 協議推送

一方面基于 udp 推送提升了實時性，另一方面， udp 雖然可能丟包，但客戶端定時拉取可以作為兜底。這個設計真的很巧妙。

然后 Nacos 的 CP 模式，基于 raft 協議實現的一致性。還有它的配置中心架構是如何設計的，限于篇幅，就不再展開了。大家按照我的思路，去研究就好。記住看源碼，根據主線看，然后學習它的機制、原理。不要緊緊只是看個代碼。

  3.提取源碼精華

看完源碼后，需要提取總結里面的精華，這里提取了部分用于舉例，大家可以根據自己的邏輯提取精華，不斷提取精華，不斷內化成自己的經驗，技術才能得到質的飛躍。

4.學以致用

學習完源碼，吸取精華不是目的，目的還是要學以致用。常見的路徑有：參加開源社區，自研中間件投入到生產實踐，內部分享經驗，外部演講分享。

學以致用才是本質！

本文以研究Nacos為例，以實踐步驟分享研究技術的方法；對于微服務架構，后續將有其他同學分享Service Mesh，敬請關注！