唐太宗把微服務(wù)的“心跳機(jī)制”玩到了極致！
你好，我是悟空。
唐朝第二位皇帝唐太宗為了擴(kuò)張領(lǐng)土，到處攻打周邊的小國，即使有不服的小國也被唐太宗打服了。這些小國后來就都需要向唐太宗朝貢。
朝貢就是朝拜和進(jìn)貢。是兩國或者說是兩個政府之間的一種承認(rèn)對方尊卑關(guān)系的禮節(jié)性外交。
唐朝朝貢圖，來源百度百科
“貞觀之治” 說的就是當(dāng)時唐朝的鼎盛時期， 周圍小國都被打趴下了，國內(nèi)繁榮發(fā)展，以十分驚人的速度成為世界頂級強(qiáng)國。唐人街中的“唐”就是說的唐朝，足以說明唐朝對世界的影響。
小國定期向唐朝進(jìn)行朝貢這不就是微服務(wù)的心跳機(jī)制嗎？
他們是在告訴唐朝，我還是服你管教的。然后唐朝就會把這些小國的名字、地址、服飾外貌等特征放到一個朝貢國列表中。萬一哪天這些小國不服管了，就把他們從列表中移除掉，后期可能還會攻打他們~
下面是一張多國朝貢的示例圖：
朝貢示例圖
在微服務(wù)領(lǐng)域，心跳機(jī)制出現(xiàn)得太頻繁了，比如 Eureka、Naocs 中的客戶端和服務(wù)端的服務(wù)續(xù)約、Redis 的主從復(fù)制等等，其實(shí)原理都很相似。
本篇會通過 Eureka 中的服務(wù)續(xù)約功能作為示例來剖析心跳機(jī)制。
對于 Eureka，會涉及到兩個端，客戶端和服務(wù)端?？蛻舳司拖喈?dāng)于我們的訂單服務(wù)、商品服務(wù)等。而 Eureka 服務(wù)端則是指 Eureka 注冊中心這個服務(wù)。而保持續(xù)約就是客戶端隔一段時間就向服務(wù)端發(fā)送一次心跳，告訴 Eureka 服務(wù)端自己的狀態(tài)是存活的。
主要涉及以下知識點(diǎn)：
- ① 誰發(fā)送的心跳請求？
- ② 多久發(fā)送一次？
- ③ 如何發(fā)送的？
- ④ 如何接收心跳請求的？
- ⑤ 接收后做了什么事情？
誰發(fā)送的心跳請求
Eureka 采用的是客戶端發(fā)送心跳請求給 Eureka 服務(wù)端。如下圖所示：
上圖中有三個微服務(wù)：訂單服務(wù)、商品服務(wù)、優(yōu)惠券服務(wù)，都已經(jīng)成功注冊到 Eureka 服務(wù)端了（注冊中心）。
然后每個微服務(wù)自己會單獨(dú)發(fā)送心跳請求給注冊中心。
多久發(fā)送一次
DIscoveryClient 初始化時，會調(diào)度一些定時任務(wù)。Eureka 初始化了發(fā)送心跳請求的線程池 heartbeatExecutor，用來創(chuàng)建發(fā)送心跳的線程 HeartbeatThread。原理如圖所示：
線程池 heartbeatExecutor 源碼如下所示：
線程池
線程池有核心參數(shù)：
- maximumPoolSize：最大線程數(shù)。線程池允許創(chuàng)建的最大線程數(shù)。
- corePoolSize：核心線程數(shù)。當(dāng)提交一個任務(wù)到線程池時，線程池會創(chuàng)建一個線程來執(zhí)行任務(wù)，即使其他空閑的核心線程能夠執(zhí)行新任務(wù)也會創(chuàng)建線程，等到 需要執(zhí)行的任務(wù)數(shù)大于線程池基本大小時就不再創(chuàng)建。如果調(diào)用了線程池的 prestartAllCoreThreads() 方法，則線程池會提前創(chuàng)建并啟動所有基本線程。
- keepAliveTime：線程活動保持時間 ，線程池的工作線程空閑后，保持存活的時間。
- runnableTaskQueue：任務(wù)隊(duì)列，用于保存等待執(zhí)行的任務(wù)的阻塞隊(duì)列。有四種：ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、PriorityBlockingQueue。
然后將這個線程池用來執(zhí)行定時調(diào)度任務(wù)，源碼如下所示，在定時任務(wù)開始后，延遲 30s 開始執(zhí)行發(fā)送心跳請求，然后每隔 30秒執(zhí)行一次發(fā)送心跳請求。這里可以看到 new 了一個 HeartbeatThread 線程。更多線程相關(guān)知識，請看這篇：多線程核心知識點(diǎn)
定時任務(wù)
如何發(fā)送心跳請求的？
HeartbeatThread 線程繼承自 Runnable 類，實(shí)現(xiàn)了 run 方法，這個里面就會執(zhí)行發(fā)送心跳請求的具體邏輯了。
直接進(jìn)到 renew() 方法里面，核心邏輯就這一行：
eurekaTransport.registrationClient.sendHeartBeat(
instanceInfo.getAppName(),
instanceInfo.getId(),
instanceInfo,
null);
調(diào)用 EurekaHttpClient 的 sentHeartBeat 方法，將實(shí)例信息發(fā)送給注冊信息。
拼接的請求 URL 示例如下：
http://localhost:8080/v2/apps/order/i-000000-1
而且這個請求是 PUT 請求。
如何接收心跳請求的？
請求從客戶端發(fā)出心跳請求后，服務(wù)端就要接收這個請求了。
負(fù)責(zé)接受請求的類為 ApplicationsResource，它相當(dāng)于 MVC 中的 Controller。
根據(jù)請求的 URL 格式和請求方式（PUT），我們可以找到服務(wù)端的方法為 InstanceResource.renewLease()。
ApplicationsResource->ApplicationResource->InstanceResource
接收后做了什么事情
里面的核心代碼就是 renew 方法，將實(shí)例的一個字段給更新了，這個字段叫做 lastupdateTimestamp，也就是最后更新時間。
public void renew() {
lastUpdateTimestamp = System.currentTimeMillis() + duration;
}
心跳機(jī)制
這個實(shí)例其實(shí)是從服務(wù)端注冊表 registry 中拿到的，它是一個 ConcurrentHashmap，實(shí)例名當(dāng)做 key，來獲取 value（實(shí)例），也就是說實(shí)例信息是存在內(nèi)存中的。
拿到的是一個 Lease 實(shí)例，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是這樣的：Lease，它有一個 volatile 修飾的字段 lastUpdateTimestamp。通過更新這個字段來記錄實(shí)例信息確實(shí)存活著在，而且剛剛還跟 Eureka 通信了。
這就像古代唐朝的朝貢，唐朝周邊的小國是需要定期進(jìn)貢給唐朝的，目的是告訴唐朝，我現(xiàn)在還是依附唐朝的。
那么有了這個字段更新，Eureka Server 自身還會有個定時任務(wù)，去檢查服務(wù)實(shí)例的最后更新時間，如果過期了，則認(rèn)為該實(shí)例狀態(tài)異常，需要進(jìn)行服務(wù)下線，這個是下一篇要講的內(nèi)容。
