技术

[ Rust笔记 五] 基础-trait

成员方法

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trait Shape {
    fn area(&self) -> f64;//关联函数，参数被称为接收者
}

trait T {
    fn method1(self: Self);
    fn method2(self: &Self);
    fn method3(self: &mut Self);
}
// 上下两种写法是完全一样的
trait T {
    fn method1(self);
    fn method2(&self);
    fn method3(&mut self);
}

具有receiver参数的函数，我们称为“方法”​（method）​，可以通过变量实例使用小数点来调用。
没有receiver参数的函数，我们称为“静态函数”​（static function）​，可以通过类型加双冒号：:的方式来调用。

Rust中Self（大写S）和self（小写s）都是关键字，大写S的是类型名，小写s的是变量名。

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struct Circle {
    radius: f64,
}
impl Shape for Circle {
    // Self 类型就是 Circle
    // self 的类型是 &Self，即 &Circle
    fn area(&self) -> f64 {
        // 访问成员变量，需要用 self.radius
        std::f64::consts::PI ＊ self.radius ＊ self.radius
    }
}
fn main() {
    let c = Circle { radius : 2f64};
    // 第一个参数名字是 self，可以使用小数点语法调用
    println!("The area is {}", c.area());
}

另一种写法“内在方法”

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impl Circle {
    fn get_radius(&self) -> f64 { self.radius }
}

trait中可以包含方法的默认实现。如果这个方法在trait中已经有了方法体，那么在针对具体类型实现的时候，就可以选择不用重写。

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技术

[ Rust笔记 四] 基础-函数

简介

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   fn add1(t : (i32, i32)) -> i32 { //模式解构
       t.0 + t.1
   }

fn add2((x, y) : (i32, i32)) -> i32 {//和上述写法一样
       x + y
   }


   fn main() {
       // 先让 func 指向 add1
       let mut func = add1;
       // 再重新赋值，让 func 指向 add2
       func = add2;
   }

会报错，类型不一致。每个函数都有自己得类型。

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// 写法一，用 as 类型转换
   let mut func = add1 as fn((i32, i32))->i32;
   // 写法二，用显式类型标记
   let mut func : fn((i32, i32))->i32 = add1;

Rust的函数体内也允许定义其他item，包括静态变量、常量、函数、trait、类型、模块等。

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fn test_inner() {
       static INNER_STATIC: i64 = 42;
       // 函数内部定义的函数
       fn internal_incr(x: i64) -> i64 {
           x + 1
       }
       struct InnerTemp(i64);
       impl InnerTemp {
           fn incr(&mut self) {
               self.0 = internal_incr(self.0);
           }
       }
       // 函数体，执行语句
       let mut t = InnerTemp(INNER_STATIC);
       t.incr();
       println!("{}", t.0);
   }

发散函数

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fn diverges() -> ! {
    panic! ("This function never returns! ");
}

let x : i32 = diverges();
let y : String = diverges();

let p = if x {
    panic!("error");
} else {
    100
};

可以被转换成任意类型

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技术

[ Rust笔记 三] 基础-复合数据类型

tuple

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   let a = (1i32, false);        // 元组中包含两个元素，第一个是i32类型，第二个是bool类型
   let b = ("a", (1i32, 2i32)); // 元组中包含两个元素，第二个元素本身也是元组，它又包含了两个元素   
   let a = (0, ); // a是一个元组，它有一个元素
   let b = (0);  // b是一个括号表达式，它是i32类型

let p = (1i32, 2i32);
   let (a, b) = p;

   let x = p.0;
   let y = p.1;
   println!("{} {} {} {}", a, b, x, y);

元组内部也可以一个元素都没有。这个类型单独有一个名字，叫unit（单元类型）​：

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let empty : () = ();

unit类型是Rust中最简单的类型之一，也是占用空间最小的类型之一。空元组和空结构体struct Foo；一样，都是占用0内存空间。

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fn main() {
       println!("size of i8 {}" , std::mem::size_of::<i8>());
       println!("size of char {}" , std::mem::size_of::<char>());
       println!("size of '()' {}" , std::mem::size_of::<()>());
   }

struct

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struct Point {
       x: i32,
       y: i32,
   }

初始化，类json语法初始化

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fn main() {
    let p = Point { x: 0, y: 0};
    println!("Point is at {} {}", p.x, p.y);
}

使用局部变量初始化

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fn main() {
       // 刚好局部变量名字和结构体成员名字一致
       let x = 10;
       let y = 20;
       // 下面是简略写法，等同于 Point { x: x, y: y }，同名字的相对应
       let p = Point { x, y };
       println!("Point is at {} {}", p.x, p.y);
   }

使用语法糖赋值

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struct Point3d {
       x: i32,
       y: i32,
       z: i32,
   }
   fn default() -> Point3d {
       Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 }
   }
   // 可以使用default()函数初始化其他的元素
   // ..expr 这样的语法，只能放在初始化表达式中，所有成员的最后最多只能有一个
   let origin = Point3d { x: 5, ..default()};
   let point = Point3d { z: 1, x: 2, ..origin };

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技术

[ Rust笔记 二] 基础-基本类型

bool

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  fn main() {
      let x = true;
      let y: bool = !x; // 取反运算
      let z = x && y;    // 逻辑与，带短路功能
      println!("{}", z);
      let z = x || y;    // 逻辑或，带短路功能
      println!("{}", z);
      let z = x & y;     // 按位与，不带短路功能
      println!("{}", z);
      let z = x | y;     // 按位或，不带短路功能
      println!("{}", z);
let z = x ^ y;     // 按位异或，不带短路功能
      println!("{}", z);
  }

char

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   unicode
 都是4个字节
    let love = '❤';       // 可以直接嵌入任何unicode字符  
转义符
 let c1 = '\n';         // 换行符
    let c2 = '\x7f';       // 8 bit字符变量
    let c3 = '\u{7FFF}';   // unicode字符

   都是1个字节
  let x :u8 = 1;
     let y :u8 = b'A';
     let s :&[u8;5] = b"hello";
     let r :&[u8;14] = br#"hello \n world"#;

整数类型

i8 u8, i16 u16 … i128, u128, isize, usize 

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let var1 : i32 = 32;      // 十进制表示
   let var2 : i32 = 0xFF;    // 以0x开头代表十六进制表示
   let var3 : i32 = 0o55;    // 以0o开头代表八进制表示
   let var4 : i32 = 0b1001;  // 以0b开头代表二进制表示
let var6 = 123usize;       // i6变量是usize类型
   let var7 = 0x_ff_u8;       // i7变量是u8类型
   let var8 = 32;             // 不写类型，默认为 i32 类型

let var5 = 0x_1234_ABCD;  // 使用下划线分割数字，不影响语义，但是极大地提升了阅读体验。

（pointer size）isize和usize占用字节数和32位或者64位系统有关系

浮点类型

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   let f1 = 123.0f64;         // type f64
   let f2 = 0.1f64;           // type f64
   let f3 = 0.1f32;           // type f32
   let f4 = 12E+99_f64;      // type f64 科学计数法
   let f5 : f64 = 2.;         // type f64 


enum FpCategory {
       Nan,
       Infinite,
       Zero,
       Subnormal,
       Normal,
   }

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技术

[ Rust笔记 一] 基础-变量与类型

变量

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let variable : i32 = 100;

    fn main() {
        let x = 5;
        x = 10;
    }

这段代码会报错，变量是只读的。mut关键字申明的变量才是可写的。

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let mut x = 5; // mut x: i32
x = 10;

mut x是一个“模式”​，我们还可以用这种方式同时声明多个变量

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let (mut a, mut b) = (1, 2);
let Point { x: ref a, y: ref b} = p;

Rust中，每个变量必须被合理初始化之后才能被使用。
编译器会帮我们做一个执行路径的静态分析，确保变量在使用前一定被初始化：

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fn test(condition: bool) {
    let x: i32; // 声明 x，不必使用 mut 修饰
    if condition {
        x = 1;  // 初始化 x，不需要 x 是 mut 的，因为这是初始化，不是修改
        println!("{}", x);
    }
    // 如果条件不满足，x 没有被初始化
    // 但是没关系，只要这里不使用 x 就没事
}

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技术

Nacos Naming Server源码分析-NamingGrpcClientProxy启动阶段

NamingGrpcClientProxy是Nacos SDK中，Grpc调用的主要实现类。话不多说，看一下类图：

NamingGrpcClientProxy

该类的启动过程

NamingGrpcClientProxy#NamingGrpcClientProxy
->start()
->RpcClient#start()

构造函数逻辑

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public NamingGrpcClientProxy(String namespaceId, SecurityProxy securityProxy, ServerListFactory serverListFactory,
        NacosClientProperties properties, ServiceInfoHolder serviceInfoHolder) throws NacosException {
    super(securityProxy); //客户端鉴权
    this.namespaceId = namespaceId;
    this.uuid = UUID.randomUUID().toString();
    this.requestTimeout = Long.parseLong(properties.getProperty(CommonParams.NAMING_REQUEST_TIMEOUT, "-1"));
    Map<String, String> labels = new HashMap<>();
    labels.put(RemoteConstants.LABEL_SOURCE, RemoteConstants.LABEL_SOURCE_SDK);
    labels.put(RemoteConstants.LABEL_MODULE, RemoteConstants.LABEL_MODULE_NAMING);
    labels.put(Constants.APPNAME, AppNameUtils.getAppName());
    this.rpcClient = RpcClientFactory.createClient(uuid, ConnectionType.GRPC, labels,
            RpcClientTlsConfig.properties(properties.asProperties()));  //创建grpc客户端 GrpcSdkClient，最终初始化RpcClient。并将客户端状态设置为INITIALIZED
    this.redoService = new NamingGrpcRedoService(this, properties); //创建redoService
    NAMING_LOGGER.info("Create naming rpc client for uuid->{}", uuid);
    start(serverListFactory, serviceInfoHolder); //继续往下看
}

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技术

Nacos Naming Server源码分析-distro协议实现

向Nacos注册服务，存在两种类型。临时（Ephemeral）服务和持久（Persistent）服务。服务信息的存储和节点间同步，分别基于Distro协议和Raft协议。

Distro协议

可以从DistroClientComponentRegistry入手去阅读源代码，下面这些成员变量，都是用来实现协议的。

  1. ServerMemberManager 服务端成员管理器，有3种模式分别是：从磁盘文件读取，从指定地址读取，单点模式
  2. DistroProtocol
  3. DistroComponentHolder 各组件组合器
  4. DistroTaskEngineHolder task任务异步执行器

DistroProtocol

看下来主要有两个功能点

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private void startDistroTask() {
    if (EnvUtil.getStandaloneMode()) {
        isInitialized = true;
        return;
    }
    startVerifyTask(); // 1
    startLoadTask(); // 2
}

startVerifyTask()

startVerifyTask()
-> DistroVerifyTimedTask#run()
-> DistroVerifyExecuteTask#run()

发送方，发送：
获取当前节点所有客户端信息，获取所有Nacos Server节点。将客户端信息发送到所有节点，进行校验。我们看下具体校验逻辑是啥？

接收方，校验逻辑：
DistroDataRequestHandler#handle()
->handleVerify()
->DistroProtocol#onVerify()
->DistroClientDataProcessor#processVerifyData()
->EphemeralIpPortClientManager#verifyClient(*)

比较一下内存中版本号，如果版本号不一致，就更新内存中服务实例信息。

发送方，处理校验结果：
DistroVerifyCallbackWrapper#onResponse(*)

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public void onResponse(Response response) {
    if (checkResponse(response)) {
        NamingTpsMonitor.distroVerifySuccess(member.getAddress(), member.getIp());
        distroCallback.onSuccess();
    } else {
        Loggers.DISTRO.info("Target {} verify client {} failed, sync new client", targetServer, clientId);
        NotifyCenter.publishEvent(new ClientEvent.ClientVerifyFailedEvent(clientId, targetServer)); //往下看
        NamingTpsMonitor.distroVerifyFail(member.getAddress(), member.getIp());
        distroCallback.onFailed(null);
    }
}

除了记录log和metric，就是发布了一个ClientEvent.ClientVerifyFailedEvent事件。该事件最终触发同步数据请求，发送到校验失败的服务器。
收到请求后的处理逻辑在这里：
DistroDataRequestHandler#handle()
->handleSyncData()
-> DistroProtocol#onReceive()
-> DistroClientDataProcessor#handlerClientSyncData() ->upgradeClient(*)

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private void upgradeClient(Client client, ClientSyncData clientSyncData) {
     Set<Service> syncedService = new HashSet<>();
     // process batch instance sync logic
     processBatchInstanceDistroData(syncedService, client, clientSyncData);
     List<String> namespaces = clientSyncData.getNamespaces();
     List<String> groupNames = clientSyncData.getGroupNames();
     List<String> serviceNames = clientSyncData.getServiceNames();
     List<InstancePublishInfo> instances = clientSyncData.getInstancePublishInfos();
     
     for (int i = 0; i < namespaces.size(); i++) {
         Service service = Service.newService(namespaces.get(i), groupNames.get(i), serviceNames.get(i));
         Service singleton = ServiceManager.getInstance().getSingleton(service);
         syncedService.add(singleton);
         InstancePublishInfo instancePublishInfo = instances.get(i);
         if (!instancePublishInfo.equals(client.getInstancePublishInfo(singleton))) {
             client.addServiceInstance(singleton, instancePublishInfo);
             NotifyCenter.publishEvent(
                     new ClientOperationEvent.ClientRegisterServiceEvent(singleton, client.getClientId()));
             NotifyCenter.publishEvent(
                     new MetadataEvent.InstanceMetadataEvent(singleton, instancePublishInfo.getMetadataId(), false));
         }
     }
     for (Service each : client.getAllPublishedService()) {
         if (!syncedService.contains(each)) {
             client.removeServiceInstance(each);
             NotifyCenter.publishEvent(
                     new ClientOperationEvent.ClientDeregisterServiceEvent(each, client.getClientId()));
         }
     }
     client.setRevision(clientSyncData.getAttributes().<Integer>getClientAttribute(ClientConstants.REVISION, 0));//更新客户端信息版本号
 }

这里显示将收到的数据进行封装，然后维护更新内存种数据。同时发出了3个事件：

  1. ClientRegisterServiceEvent //通知订阅者更新服务实例信息
  2. InstanceMetadataEvent //维护更新内存的Metadata
  3. ClientDeregisterServiceEvent //维护内存数据，通知订阅者更新服务信息

startLoadTask()

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private void load() throws Exception {
    while (memberManager.allMembersWithoutSelf().isEmpty()) {
        Loggers.DISTRO.info("[DISTRO-INIT] waiting server list init...");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    }
    while (distroComponentHolder.getDataStorageTypes().isEmpty()) {
        Loggers.DISTRO.info("[DISTRO-INIT] waiting distro data storage register...");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    }
    for (String each : distroComponentHolder.getDataStorageTypes()) {
        if (!loadCompletedMap.containsKey(each) || !loadCompletedMap.get(each)) {
            loadCompletedMap.put(each, loadAllDataSnapshotFromRemote(each));//从远端拉取一次全量数据
        }
    }
}
技术

Nacos Naming Server源码分析-服务订阅

服务订阅的目的是为了，能够第一时间感知到被调用服务的实例变化，从而能够及时更新本地缓存，避免调用失败。

subscribe和unsubscribe的逻辑，只有临时实例才有，永久实例是不存在订阅逻辑的。所以还是比较推荐用临时类型的服务注册，这也是官方客户端默认的类型

看一下服务调用的逻辑如何实现的：

SubscribeServiceRequestHandler#handle(*)

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public SubscribeServiceResponse handle(SubscribeServiceRequest request, RequestMeta meta) throws NacosException {
    String namespaceId = request.getNamespace();
    String serviceName = request.getServiceName();
    String groupName = request.getGroupName();
    String app = request.getHeader("app", "unknown");
    String groupedServiceName = NamingUtils.getGroupedName(serviceName, groupName);
    Service service = Service.newService(namespaceId, groupName, serviceName, true);
    Subscriber subscriber = new Subscriber(meta.getClientIp(), meta.getClientVersion(), app, meta.getClientIp(),
            namespaceId, groupedServiceName, 0, request.getClusters());
    ServiceInfo serviceInfo = ServiceUtil.selectInstancesWithHealthyProtection(serviceStorage.getData(service), 
            metadataManager.getServiceMetadata(service).orElse(null), subscriber.getCluster(), false,
            true, subscriber.getIp());//做了按照cluster过滤。并且还存在防止服务实例过少，被调用方打爆的保护措施
    if (request.isSubscribe()) {
        clientOperationService.subscribeService(service, subscriber, meta.getConnectionId()); //继续往下看
        NotifyCenter.publishEvent(new SubscribeServiceTraceEvent(System.currentTimeMillis(),
                meta.getClientIp(), service.getNamespace(), service.getGroup(), service.getName()));
    } else {
        clientOperationService.unsubscribeService(service, subscriber, meta.getConnectionId());
        NotifyCenter.publishEvent(new UnsubscribeServiceTraceEvent(System.currentTimeMillis(),
                meta.getClientIp(), service.getNamespace(), service.getGroup(), service.getName()));
    }
    return new SubscribeServiceResponse(ResponseCode.SUCCESS.getCode(), "success", serviceInfo);
}

-> EphemeralClientOperationServiceImpl#subscribe(*)

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public void subscribeService(Service service, Subscriber subscriber, String clientId) {
    Service singleton = ServiceManager.getInstance().getSingletonIfExist(service).orElse(service);
    Client client = clientManager.getClient(clientId);
    checkClientIsLegal(client, clientId);
    client.addServiceSubscriber(singleton, subscriber); //继续往下看
    client.setLastUpdatedTime();
    NotifyCenter.publishEvent(new ClientOperationEvent.ClientSubscribeServiceEvent(singleton, clientId));
}

和上一篇一样，大部头的逻辑都是通过事件机制驱动的：

  1. SubscribeServiceTraceEvent //处理逻辑留给用户进行扩展，所以没啥好讲的
  2. ClientOperationEvent.ClientSubscribeServiceEvent 处理函数如下
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//ClientServiceIndexesManager.class
 private void addSubscriberIndexes(Service service, String clientId) {
     Set<String> clientIds = subscriberIndexes.computeIfAbsent(service, key -> new ConcurrentHashSet<>());
     // Fix #5404, Only first time add need notify event.
     if (clientIds.add(clientId)) {//客户端第一次订阅服务，才会触发事件
         NotifyCenter.publishEvent(new ServiceEvent.ServiceSubscribedEvent(service, clientId));
     }
 }
  1. ServiceEvent.ServiceSubscribedEvent
    这里也就是客户端第一次订阅该服务，才会触发该事件，做一次服务实例信息推送。
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//NamingSubscriberServiceV2Impl.class
 public void onEvent(Event event) {
     if (event instanceof ServiceEvent.ServiceChangedEvent) {
         // If service changed, push to all subscribers.
         ServiceEvent.ServiceChangedEvent serviceChangedEvent = (ServiceEvent.ServiceChangedEvent) event;
         Service service = serviceChangedEvent.getService();
         delayTaskEngine.addTask(service, new PushDelayTask(service, PushConfig.getInstance().getPushTaskDelay()));
         MetricsMonitor.incrementServiceChangeCount(service);
     } else if (event instanceof ServiceEvent.ServiceSubscribedEvent) {
         // If service is subscribed by one client, only push this client.
         ServiceEvent.ServiceSubscribedEvent subscribedEvent = (ServiceEvent.ServiceSubscribedEvent) event;
         Service service = subscribedEvent.getService();
         delayTaskEngine.addTask(service, new PushDelayTask(service, PushConfig.getInstance().getPushTaskDelay(),
                 subscribedEvent.getClientId()));
     }
 }

总结：

  1. 服务订阅功能的目的是避免服务调用失败
  2. 服务订阅第一次发起，服务端会全量推一次订阅服务所有实例信息
技术

Nacos Naming Server源码分析-服务注册注销

之前分析客户端的代码，发现Naming相关的后端调用主要有这几个，代码为NamingClientProxyDelegate这个class：

  1. registerService, deregisterService （grpc和http 两种实现）
  2. subscribe, unsubscribe grpc实现
  3. getServiceList grpc实现

我们先去看Naming Server的grpc实现

registerService

代码调用链路，grpc方式注册的服务，默认为临时服务。

  1. InstanceRequestHandler#handle(InstanceRequest request, RequestMeta meta)
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public InstanceResponse handle(InstanceRequest request, RequestMeta meta) throws NacosException {
    Service service = Service.newService(request.getNamespace(), request.getGroupName(), request.getServiceName(), true);
    InstanceUtil.setInstanceIdIfEmpty(request.getInstance(), service.getGroupedServiceName());
    switch (request.getType()) {
        case NamingRemoteConstants.REGISTER_INSTANCE:
            return registerInstance(service, request, meta); // 此处继续看下去
        case NamingRemoteConstants.DE_REGISTER_INSTANCE:
            return deregisterInstance(service, request, meta);
        default:
            throw new NacosException(NacosException.INVALID_PARAM,
                    String.format("Unsupported request type %s", request.getType()));
    }
}
  1. InstanceRequestHandler#registerInstance(Service service, InstanceRequest request, RequestMeta meta)
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private InstanceResponse registerInstance(Service service, InstanceRequest request, RequestMeta meta)
        throws NacosException {
    clientOperationService
    .registerInstance(service, request.getInstance(), meta.getConnectionId()); // 此处继续看下去
    NotifyCenter.publishEvent(new RegisterInstanceTraceEvent(System.currentTimeMillis(),
            meta.getClientIp(), true, service.getNamespace(), service.getGroup(), service.getName(),
            request.getInstance().getIp(), request.getInstance().getPort()));
    return new InstanceResponse(NamingRemoteConstants.REGISTER_INSTANCE);
}
  1. EphemeralClientOperationServiceImpl#registerInstance(Service service, Instance instance, String clientId)
    默认注册的临时服务
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public void registerInstance(Service service, Instance instance, String clientId) throws NacosException {
    NamingUtils.checkInstanceIsLegal(instance);//校验实例是否过期

    Service singleton = ServiceManager
    .getInstance().getSingleton(service); //获取单例服务
    if (!singleton.isEphemeral()) {
        throw new NacosRuntimeException(NacosException.INVALID_PARAM,
                String.format("Current service %s is persistent service, can't register ephemeral instance.",
                        singleton.getGroupedServiceName()));
    }
    Client client = clientManager.getClient(clientId);//获取已经连接的客户端信息
    checkClientIsLegal(client, clientId); //校验是否是临时实例
    InstancePublishInfo instanceInfo = getPublishInfo(instance);//增加一些额外信息，对象转换
    client.addServiceInstance(singleton, instanceInfo);// 此处继续看下去
    client.setLastUpdatedTime();
    client.recalculateRevision();
    NotifyCenter.publishEvent(new ClientOperationEvent.ClientRegisterServiceEvent(singleton, clientId));
    NotifyCenter.publishEvent(new MetadataEvent.InstanceMetadataEvent(singleton, instanceInfo.getMetadataId(), false));
}
  1. AbstractClient#addServiceInstance(Service service, InstancePublishInfo instanceInfo)
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public boolean addServiceInstance(Service service, InstancePublishInfo instancePublishInfo) {
    if (instancePublishInfo instanceof BatchInstancePublishInfo) {
        InstancePublishInfo old = publishers.put(service, instancePublishInfo);
        MetricsMonitor.incrementIpCountWithBatchRegister(old, (BatchInstancePublishInfo) instancePublishInfo);
    } else {
        if (null == publishers.put(service, instancePublishInfo)) {
            MetricsMonitor.incrementInstanceCount();
        }
    }
    NotifyCenter.publishEvent(new ClientEvent.ClientChangedEvent(this));
    Loggers.SRV_LOG.info("Client change for service {}, {}", service, getClientId());
    return true;
}

这里最终将实例信息，保存到一个map，做了metric统计和发布一个事件，上述列出的代码总共发布了4个事件：

  1. RegisterInstanceTraceEvent 这种TraceEvent类事件作为Nacos的扩展机制使用，需要自己定制处理逻辑
  2. ClientOperationEvent.ClientRegisterServiceEvent
  3. MetadataEvent.InstanceMetadataEvent
  4. ClientEvent.ClientChangedEvent

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