在之前的文章中,我们介绍过基于Spring Cloud微服务架构,其中,微服务实例之间的交互方式一般为RESTful HTTP请求或RPC调用。Spring Cloud已经为开发者提供了专门用于RESTful HTTP请求处理的OpenFeign组件,但是并没有相关的RPC调用组件。今天,我们就要定制OpenFeign的编解码器,使用Google的Protocol Buffer编码,让它拥有RPC调用的数据传输和转换效率高的优点。
OpenFeign是一个声明式RESTful HTTP请求客户端,它使得编写Web服务客户端更加方便和快捷。它有较强的定制性,可以根据自己的需求来对它的各个方面进行定制,比如说编解码器,服务路由解析和负载均衡。
而Protocol Buffer 是Google的一种轻便高效的结构化数据存储格式,可以用于结构化数据串行化,或者说序列化。它很适合做数据存储或 RPC 数据交换格式。可用于通讯协议、数据存储等领域的语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据格式。目前提供了 C++、Java、Python 三种语言的 API。
OpenFeign默认使用 HttpUrlConnection
进行网络请求的发送; 相关实现代码在 DefaultFeignLoadBalancedConfiguration
的 Client.Default
。而其使用的编解码器默认为jackson2,默认配置为 HttpMessageConvertersAutoConfiguration
。
Protocol Buffer的编解码效率要远高于jackson2,在微服务实例频频通信的场景下,使用Protocol Buffer编解码时会少占用系统资源,并且效率较高。具体详见这个对比对比各种序列化和反序列化框架的性能的文档, https://github.com/eishay/jvm-serializers/wiki。
开发人员可以使用自定义配置类对OpenFeign进行定制,提供OpenFeign所需要的编解码组件实例,从而替代默认的组件实例,达到定制化的目的。自定义的配置类如下所示。
@Configuration public class ProtoFeignConfiguration{ @Autowired private ObjectFactory<HttpMessageConverters> messageConverterObjectFactory; @Bean public ProtobufHttpMessageConverter protobufHttpMessageConverter(){ return new ProtobufHttpMessageConverter(); } @Bean public Encoder springEncoder(){ return new SpringEncoder(this.messageConverterObjectFactory); } @Bean public Decoder springDecoder(){ return new ResponseEntityDecoder(new SpringDecoder(this.messageConverterObjectFactory)); } }
其中 ProtobufHttpMessageConverter
是 HttpMessageConverters
的Protobuf的实现类,负责使用Protocol Buffer进行网络请求和响应的编解码。而 SpringEncoder
和 ResponseEntityDecoder
是OpenFeign中的编解码器实现类。
下面,我们来看一下OpenFeign中发送网络请求的接口定义。 @FeignClient
中配置了 ProtoFeignConfiguration
为自定义配置类。
@FeignClient(name = "user", configuration = ProtoFeignConfiguration.class) public interface UserClient { @RequestMapping(value = "/info", method = RequestMethod.GET, consumes = "application/x-protobuf", produces = "application/x-protobuf") UserDTO getUserInfo(@RequestParam("id") Long id); }
其中, UserDTO
是使用Protocol Buffer的maven插件自动生成的。需要注意的是,必须将 @RequestMapping
的 consumes
和 produces
属性设置为 application/x-protobuf
,表示网络请求和响应的编码格式必须是Protobuf,否则可能会接收到406的错误响应码。
下面是proto文件中的数据格式定义,其中java_package是表明生成文件的目标文件夹。该文件中定义了UserDTO数据格式,它包括ID,名称和主页URL三个属性。
syntax = "proto3"; option java_multiple_files = true; option java_package = "com.remcarpediem.feignprotobuf.proto.dto"; package com.remcarpediem.feignprotobuf.proto.dto; message UserDTO { int32 id = 1; string name = 2; string url = 3; }
在pom文件中配置build属性,使用Protocol Buffer的maven插件可以自动根据proto文件生成Java代码。每个配置项都在代码中有对应的解释。
<build> <plugins> <plugin> <groupId>org.xolstice.maven.plugins</groupId> <artifactId>protobuf-maven-plugin</artifactId> <version>0.5.0</version> <extensions>true</extensions> <configuration> <!--默认值--> <protoSourceRoot>${project.basedir}/src/main/proto</protoSourceRoot> <!--默认值--> <!--<outputDirectory>${project.build.directory}/generated-sources/protobuf/java</outputDirectory>--> <outputDirectory>${project.build.sourceDirectory}</outputDirectory> <!--设置是否在生成java文件之前清空outputDirectory的文件,默认值为true,设置为false时也会覆盖同名文件--> <clearOutputDirectory>false</clearOutputDirectory> <!--默认值--> <temporaryProtoFileDirectory>${project.build.directory}/protoc-dependencies</temporaryProtoFileDirectory> <!--更多配置信息可以查看https://www.xolstice.org/protobuf-maven-plugin/compile-mojo.html--> </configuration> <executions> <execution> <goals> <goal>compile</goal> <goal>test-compile</goal> </goals> <!--也可以设置成局部变量,执行compile或test-compile时才执行--> <!--<configuration>--> <!--<protoSourceRoot>${project.basedir}/src/main/proto</protoSourceRoot>--> <!--<outputDirectory>${project.build.directory}/generated-sources/protobuf/java</outputDirectory>--> <!--<temporaryProtoFileDirectory>${project.build.directory}/protoc-dependencies</temporaryProtoFileDirectory>--> <!--</configuration>--> </execution> </executions> </plugin> </plugins> </build>
然后运行Protocol Buffer的maven插件可以自动生成相关的数据类。
然后是服务端对于Protocol Buffer的集成。我们也需要使用自定义配置类将 ProtobufHttpMessageConverter
设置为系统默认的编解码器,如下述代码所示。
@Configuration public class Conf{ @Bean ProtobufHttpMessageConverterprotobufHttpMessageConverter(){ return new ProtobufHttpMessageConverter(); } }
然后定义Controller的关于user的info接口。返回UserDTO实例作为网络请求的返回值。 ProtobufHttpMessageConverter
会自动将其转换为Protocol Buffer的数据格式进行传输。
@RestController public class UserController{ private String host = "http://blog.com/user/"; @GetMapping("/info") public UserDTO getUserInfo(@RequestParam("id")Long id){ return UserDTO.newBuilder(). setId(id).setName("Tom"). setUrl(host + "Tom").build(); } }
本文的源码地址: GitHub: https://github.com/ztelur/feign-protobuf
欲了解更详细的实现原理和细节,大家可以关注笔者出版的《Spring Cloud 微服务架构进阶》,本书中对Spring Cloud Finchley.RELEASE版本的各个主要组件进行原理讲解和实战应用,里边也有关于OpenFeign的原理和实现的详细解析。更多的介绍见 Spring Cloud 微服务架构进阶 。
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