前言

说到服务信息，我们还是得回到NamingService，因为这是和NacosServer进行服务注册的核心组件，内部提供了注册、获取Nacos实例的能力。至于其他组件，如Ribbon，在调用时需要所有实例信息来进行负载，那肯定就是通过NamingService的能力来获取到所有的实例。

NamingService

在NamingService中获取实例主要有两类方法，一类是getAllInstances、另一类是selectInstances，它们最主要的区别就是selectInstances增加了对实例是否健康的过滤的支持。

既然如此，那我们直接来就看看selectInstances的逻辑：

vbnet 复制代码

@Override
public List<Instance> selectInstances(String serviceName, String groupName, List<String> clusters, boolean healthy,
        boolean subscribe) throws NacosException {
    
    ServiceInfo serviceInfo;
    if (subscribe) {
        serviceInfo = hostReactor.getServiceInfo(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName),
                StringUtils.join(clusters, ","));
    } else {
        serviceInfo = hostReactor
                .getServiceInfoDirectlyFromServer(NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName),
                        StringUtils.join(clusters, ","));
    }
    return selectInstances(serviceInfo, healthy);
}

上述代码有两个逻辑：

1、传入的subscribe，如果是true，就代表是订阅模式 ，就走hostReactor.getServiceInfo查询，反之走hostReactor.getServiceInfoDirectlyFromServer查询。 2、根据实例的健康状态进行过滤返回。

那我们就先走进HostReactor，对它提供的两个能力进行分析：

HostReactor

这个类是在实例化NamingService时在构造函数中实例化的一个对象。

而在HostReactor实例化时，其构造函数会创建一个定时线程池，核心线程数量可以通过spring.cloud.nacos.discovery.namingPollingThreadCount进行控制，默认是当前机器核心数的一半，最少为1。

也会实例化一个FailoverReactor，是一个容灾备份反应器，其内部实例化了一个单线程的定时线程池，内部由两个延迟定时任务组成：

SwitchRefresher

每隔5秒 去检查文件系统中是否有cacheDir + "/failover00-00---000-VIPSRV_FAILOVER_SWITCH-000---00-00"文件，如果有，那么就标记为容灾模式。

cacheDir的取值如下：

ini 复制代码

private void initCacheDir() {
    cacheDir = System.getProperty("com.alibaba.nacos.naming.cache.dir");
    if (StringUtils.isEmpty(cacheDir)) {
        cacheDir = System.getProperty("user.home") + "/nacos/naming/" + namespace;
    }
}

FailoverFileReader

如果是容灾模式，就从文件中读取Service信息。
DiskFileWriter

初始延迟30分钟，后每隔1天 将serviceInfoMap(服务信息)写入到cacheDir + "/failover文件夹下。

整个FailoverReactor的示意图如下：

在了解了HostReactor的基本情况后，我们来对上面调用的两个方法进行分析。

getServiceInfo

scss 复制代码

public ServiceInfo getServiceInfo(final String serviceName, final String clusters) {
    
    NAMING_LOGGER.debug("failover-mode: " + failoverReactor.isFailoverSwitch());
    String key = ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters);
    // 如果是容灾模式，就从failoverReactor中获取文件系统中缓存的ServiceInfo信息
    if (failoverReactor.isFailoverSwitch()) {
        return failoverReactor.getService(key);
    }
    
    // 从HostReactor维护的serviceInfoMap中取ServiceInfo
    ServiceInfo serviceObj = getServiceInfo0(serviceName, clusters);
    
    // 如果HostReactor中没有
    if (null == serviceObj) {
        serviceObj = new ServiceInfo(serviceName, clusters);
        // 存入serviceInfoMap
        serviceInfoMap.put(serviceObj.getKey(), serviceObj);
        
        updatingMap.put(serviceName, new Object());
        // 查询服务端的这个Service的信息，如果有，则使用和接收到服务端Service推送一致的更新处理
        updateServiceNow(serviceName, clusters);
        updatingMap.remove(serviceName);
        
    } else if (updatingMap.containsKey(serviceName)) {
        // 如果原来的serviceInfoMap有数据，但updatingMap又存在，说明可能存在了并发问题，则需要锁住serviceObj一段时间，等待执行完成
        if (UPDATE_HOLD_INTERVAL > 0) {
            // hold a moment waiting for update finish
            synchronized (serviceObj) {
                try {
                    serviceObj.wait(UPDATE_HOLD_INTERVAL);
                } catch (InterruptedException e) {
                    NAMING_LOGGER
                            .error("[getServiceInfo] serviceName:" + serviceName + ", clusters:" + clusters, e);
                }
            }
        }
    }
    
    // 用一个定时线程池去执行Servcie的主动更新
    scheduleUpdateIfAbsent(serviceName, clusters);
    
    // 从本地serviceInfoMap中获取ServiceInfo
    return serviceInfoMap.get(serviceObj.getKey());
}

在现在就去更新服务信息的方法updateServiceNow中，最终会调用的processServiceJson方法，方法太长，直接说逻辑：

typescript 复制代码

public ServiceInfo processServiceJson(String json) {
  ....   
}

1、如果是以前就存在于本地serviceInfoMap中的数据，就分别计算出其中新增，修改，删除的实例，如果是修改的实例，需要更新心跳信息。

2、更新本地serviceInfoMap。

3、使用EventDispatcher发布通知事件。

4、ServiceInfo写入本地磁盘。

在定时更新服务信息的方法scheduleUpdateIfAbsent中：

typescript 复制代码

public void scheduleUpdateIfAbsent(String serviceName, String clusters) {
    if (futureMap.get(ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters)) != null) {
        return;
    }
    
    synchronized (futureMap) {
        if (futureMap.get(ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters)) != null) {
            return;
        }
        
        ScheduledFuture<?> future = addTask(new UpdateTask(serviceName, clusters));
        futureMap.put(ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters), future);
    }
}

如果futureMap中不存在这个Service的任务，才会使用addTask进行添加。addTask中就是将UpdateTask延迟1s执行一次 。具体后续调用是在UpdateTask中实现的。

scss 复制代码

@Override
public void run() {
    long delayTime = DEFAULT_DELAY;
    
    try {
        ServiceInfo serviceObj = serviceInfoMap.get(ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters));
        
        if (serviceObj == null) {
            updateService(serviceName, clusters);
            return;
        }
        
        if (serviceObj.getLastRefTime() <= lastRefTime) {
            updateService(serviceName, clusters);
            serviceObj = serviceInfoMap.get(ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters));
        } else {
            // if serviceName already updated by push, we should not override it
            // since the push data may be different from pull through force push
            refreshOnly(serviceName, clusters);
        }
        
        lastRefTime = serviceObj.getLastRefTime();
        
        if (!eventDispatcher.isSubscribed(serviceName, clusters) && !futureMap
                .containsKey(ServiceInfo.getKey(serviceName, clusters))) {
            // abort the update task
            NAMING_LOGGER.info("update task is stopped, service:" + serviceName + ", clusters:" + clusters);
            return;
        }
        if (CollectionUtils.isEmpty(serviceObj.getHosts())) {
            incFailCount();
            return;
        }
        delayTime = serviceObj.getCacheMillis();
        resetFailCount();
    } catch (Throwable e) {
        incFailCount();
        NAMING_LOGGER.warn("[NA] failed to update serviceName: " + serviceName, e);
    } finally {
        executor.schedule(this, Math.min(delayTime << failCount, DEFAULT_DELAY * 60), TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
}

上述代码简化一下，就是以下几个点：

1、如果本地serviceInfoMap中没有这个Service，就去服务端查询并更新。

2、如果通过这样的拉模式下最后修改的时间是大于这个Service本身的修改时间的，才进行更新。

3、下一次执行的时间是根据失败次数来定的，比如第一次失败，那就是delayTime左移一位，失败几次就左移几次，最多左移6次，且最大延迟60s执行。

getServiceInfoDirectlyFromServer

arduino 复制代码

public ServiceInfo getServiceInfoDirectlyFromServer(final String serviceName, final String clusters)
        throws NacosException {
    String result = serverProxy.queryList(serviceName, clusters, 0, false);
    if (StringUtils.isNotEmpty(result)) {
        return JacksonUtils.toObj(result, ServiceInfo.class);
    }
    return null;
}

这个方法就是直接请求服务端拿到ServiceInfo的数据。

思考

看到这里，我们会不会有个疑问？那就是HostReactor是通过定时执行去更新服务信息的，那如果在时间间隔内有其他Servcie信息的更新呢？那我们岂不是得等到下一次任务执行时才能得到更新后的信息？

Nacos是考虑到了的，通过用定时任务通过HTTP去拉数据，和接收服务端通过UDP推送的数据，一拉一推来保证数据的实时性。

HostReactor中的PushReceiver就是客户端侧对服务端侧推数据的处理器。

PushReceiver

HostReactor在实例化时，其构造方法中也会实例化一个PushReceiver，其内部是一个单线程的定时线程池，死循环，用来接收来自服务端的信息，以及向服务端发送ACK确认信息。

核心代码如下：

typescript 复制代码

@Override
public void run() {
    while (!closed) {
        try {
            
            // byte[] is initialized with 0 full filled by default
            byte[] buffer = new byte[UDP_MSS];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
            
            udpSocket.receive(packet);
            
            String json = new String(IoUtils.tryDecompress(packet.getData()), UTF_8).trim();
            NAMING_LOGGER.info("received push data: " + json + " from " + packet.getAddress().toString());
            
            PushPacket pushPacket = JacksonUtils.toObj(json, PushPacket.class);
            String ack;
            if ("dom".equals(pushPacket.type) || "service".equals(pushPacket.type)) {
                hostReactor.processServiceJson(pushPacket.data);
                
                // send ack to server
                ack = "{"type": "push-ack"" + ", "lastRefTime":"" + pushPacket.lastRefTime + "", "data":"
                        + """}";
            } else if ("dump".equals(pushPacket.type)) {
                // dump data to server
                ack = "{"type": "dump-ack"" + ", "lastRefTime": "" + pushPacket.lastRefTime + "", "data":"
                        + """ + StringUtils.escapeJavaScript(JacksonUtils.toJson(hostReactor.getServiceInfoMap()))
                        + ""}";
            } else {
                // do nothing send ack only
                ack = "{"type": "unknown-ack"" + ", "lastRefTime":"" + pushPacket.lastRefTime
                        + "", "data":" + """}";
            }
            
            udpSocket.send(new DatagramPacket(ack.getBytes(UTF_8), ack.getBytes(UTF_8).length,
                    packet.getSocketAddress()));
        } catch (Exception e) {
            NAMING_LOGGER.error("[NA] error while receiving push data", e);
        }
    }
}

上述代码主要有以下几个逻辑：

1、死循环接收udp的数据。

2、如果是"dom"或者"service"类型的消息，会交由HostReactor进行处理。

3、向服务端发送ack确认信息。

总结

Nacos是通过定时任务使用HTTP拉数据，和接收服务端通过UDP推送的数据来实现更新服务信息的目的。

今天的内容中还涉及到了Nacos的容灾处理，可以通过在磁盘中配置达到开启本地容灾的模式。在获取实例时，就会去本地磁盘中的备份文件中去找服务实例的数据。

死磕Nacos系列：Nacos是如何更新服务信息的？

NamingService

HostReactor

getServiceInfo

getServiceInfoDirectlyFromServer

PushReceiver

总结