[学习微服务第10天] Service-Center 启动流程分析

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上一篇我们介绍了Service-Center使用入门,本篇我们将介绍Service-Center 的启动流程分析。

简介

Service-Center的启动流程共分为初始化、启动引导、服务启动三个部分,以下是对启动流程的梳理:

正如所有的golang项目一样,运行流程是从main函数开始的。在main.go中,总共运行了三个方法(其中有两个init函数是通过import匿名导入包来完成的)。其中server/init/init.go init()执行了项目的初始化工作,server/bootstrap/bootstrap.go init()主要负责引导工作,server/main.go Run()才是具体的服务启动。下面让我们具体的分析一下各自工作。

一. 初始化流程

从以上流程图可以看出

负责初始化流程的server/init/init.go init()

实际工作是在server/core/core.go中完成的

其主要做了以下三件事情:

1.监听系统相关终止信号,用以实现程序优雅重启

2.解析命令行参数,确认当前运行模式

3.加载配置文件,为后续启动流程提供参数

1 程序优雅重启

server/pkg/grace/grace.go

在这里我们先来看看grace.go init()的源码:

此处总共做了一下三件事情:

1.从命令行中读取参数fork、filesorder

2.初始化系统信号监听集(SIGHUP、SIGINT、SIGKILL、SIGTERM)、并将其加入钩子队列

3.启动系统信号监听,接收到符合条件信号则进行前置、fork、后置等处理fork:SIGHUP信号处理函数,实际执行优雅重启。在接收到信号后,会在原始的命令行中增加-fork -filesorder=xxx的参数,组成新的命令行,在子进程中执行重启应用程序。

2 命令行参数解析和服务配置预载
server/core/core.go

在server/core/core.go中,程序显式调用的有以下三个方法:

1

ParseCommandLine(): 解析命令行参数,若命令行参数中-v的值为true,将打印版本信息,并退出

2

Configure():服务启动配置

•setCPUs(): 设置并发CPU数量

•newInfo():从beego解析的配置文件中获取参数,并保存启动配置到全局变量ServerInfo中,以便后续的流程读取。(此处读取配置参数使用了beego组件,而在beego包中读取配置文件是在config.go init()方法中完成的,它会从默认文件位置:“./conf/app.conf”加载配置文件,该模式有些隐晦,大家需要注意一下)

•SetPluginDir(): 设置自定义插件目录(Service-Center很多功能是基于插件的形式设计的,支持用户使用自定义的插件,这个将会在后续的介绍文章中进行详细的分析)

•initLogger():根据ServerInfo的配置,初始化日志工具

•version.Ver().Log():打印版本信息

3

go handleSignals(): 监听系统信号,在接收到信号时,延迟5s退出,并执行日志落盘(配合子进程重启应用)。

二. 启动引导流程

启动引导流程主要负责服务的内部模块的注册与初始化,所有的工作均在server/bootstrap/bootstrap.go中进行,涉及以下几个方面:

1 路由注册

Service-Center的API基于RESTful进行构建的,需要启用http的服务监听,此处主要进行http路由的注册。由于涉及两个版本的兼容,所以注册了v3、v4两组API,具体实现是一致的,仅在URL路由上有差别。以下仅对v4代码进行分析,v3版本注册与其并无区别。

server/rest/controller/v4/v4.go

如图所示,在v4.go分别向roa中注册了多个RESTful处理对象。

pkg/rest/roa.go

接下来我们看看roa.RegisterServant()的实现:

•在上图的第一个红框中,可以看到该方法通过反射的方式,获取并执行了输入对象的URLPatterns方法

•在第二个红框中,对上一步中返回的第一个参数进行[]Route切片的断言,如果类型符合,将其注册到http路由中(serverHandler.addRoute())

server/rest/controller/v4/main_controller.go

我们再来看看v4.go中所注册对象的具体实现,此处挑选了MainService,其他的不做赘述:

URLPatterns()方法返回了一个Route的切片,其中包括http method、路由和具体处理方法。当启动监听并匹配对应的method和路由后,会触发这里定义的方法。

2 其他路由注册(server/rest/controller)
server/rest/controller/handler.go

在此文件中,Service-Center注册了服务总路由,所有的请求都将有此处进入服务的处理逻辑部分。在处理方法中,对进入的请求按序进行开始时间记录、拦截器调用、路由匹配。

server/rest/controller/metrics.go

对接prometheus系统,向prometheus中注册进入请求计数器、成功请求计数器、请求计时器、预处理计时器,并向服务注册性能监控路由

server/rest/controller/pprof.go

注册golang性能剖析路由

server/rest/controller/reporter.go

向性能监控模块注册REST请求记录器

3 系统性能指标模块(metrics
server/rest/controller/reporter.go

Service-Center性能指标模块对接了prometheus,在此文件中启动了一个指标收集者,定时收集指标并进行记录

4 其他模块路由注册(govern、broker、admin) 治理(govern)、请求代理(broker)、管理面(admin)的路由注册与前面提到的路由注册并无本质差异,此处就不做赘述了。 5 服务注册插件

Service-Center将服务注册引擎进行了接口抽象,方便我们对接不同的注册系统,并提供了buildin(空实现仅对接口进行定义不做注册)、embededetcd(Service-Center内嵌的ETCD)、etcd(其他etcd或其集群)三个默认的注册系统。为了展示方便,以下仅展示buildin内容,其他类型原理相同:

server/plugin/pkg/registry/buildin/buildin.go

在init()方法中,向插件注册管理器注册了一个名为“buildin”的Registery实例;该实例实现了对应的仓库接口

6 服务发现插件

为了方便不同的服务发现引擎的对接(将在异构的场景中进行介绍),Service-Center还抽象了服务发现Discovey接口,也做了插件的支持,当前内置了aggregate、etcd、k8s、servicecenter四种类型服务发现系统的对接。此处我们仅以servicecenter为例,查看其初始化流程,具体实现大家可以参阅项目源码:

在init()方法中,向插件注册管理器注册了一个名为“servicecenter”的Discovery实例

7 其他插件注册

Service-Center还对加解密(cipher)、资源配额(quota)、认证(auth)、全局唯一ID(uuid)、链路跟踪(tracing)、安全传输协议(tls)进行了插件支持,并对其进行了基本的实现,用户可以通过自定义的插件进行替换。由于此部分代码与上面两个插件的注册方法类似,此处就不再展开说明了。

8 请求拦截器设置

路由匹配前:通过interceptor.RegisterInterceptFunc(),将访问校验(access)、跨域支持(cors)注册到了访问之前的拦截处理中,具体实现位于server/interceptor/interceptor.go中,如图:

•在请求进入server/rest/controller/handler.go时,interceptor.InvokeInterceptors(w, r)方法,将在路由匹配之前调用上图红框中的方法,具体请见上面“其他路由注册-server/rest/controller/handler.go”的说明

路由匹配后:

在最大请求大小(maxbody)、性能指标(metric)链路追踪(tracing)、认证(auth)、上下文(context)、请求缓存(cache)各自模块的RegisterHandler()方法中,通过chain.RegisterHandler()方法将自身注册到了访问之后的拦截处理中: 文件位置:server/rest/handler.go

注册进来的处理将会被存储在变量handlersMap中,在红框中Handlers()方法被调用了被执行。通过跟踪可以发现Handlers()方法在server/rest/route.go中被调用:

在请求进入server/rest/controller/handler.go时,roa.GetRouter().ServeHTTP(w, r)将执行上图中的ServeHTTP()方法,具体请见上面“其他路由注册-server/rest/controller/handler.go”的说明

三. 服务启动流程

在进行完初始化与引导流程后,Service-Center将正式启动服务。

1 服务发现事件监听
server/service/event/event.go

Service-Center中使用了事件,让注册与发现实现纯异步,在启动服务的时候,对服务发现引擎做了事件的监听: 

上图中对Domain、Service、Instance、Rule、Tag、Dependency、DependencyRule、SchemaSummary这些资源进行了事件的监听,当watch到服务发现系统的变化,将在服务内部派发出对应的事件,以供事件监听器处理。

2 服务启动
server/server/server.go

•initialize()

•初始化缓存服务(cacheService)、RESTful API服务(apiService)、通知服务(notifyService)、协程池(goroutine)

•startServices()

•启动通知服务、从配置的插件目录加载插件、按需注册自身服务、启动缓存服务、按需压缩后端存储数据、启动RESTful API服务

•waitForQuit()

等待服务结束,调用stop方法停止已开启的服务,关闭协程池、服务注册系统,并执行日志落盘。

END // 文末小结 //

本文旨在向读者阐述ServiceCenter的启动流程,使用户对ServiceCenter的内容有所了解,对后续其他方面的理解做好铺垫。

同时我们非常欢迎爱好者们向社区提问和贡献代码:)

下篇将介绍Service-Center 总体架构。

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