Feign 原理解析

基本原理

现在已经了解了 Ribbon 的负载均衡原理，我们可以来猜想下，Feign 的原理，仅仅通过一个注解 @FeignClient + 一个接口，就可以服务之间的调用。

通过 @FeignClient 在注解中的name，确定服务名，然后 RibbonClient 使用服务名去获取负载均衡器 loadBalancer，再通过负载均衡算法获取到 ip:port, 然后构建的请求为 http://nacos-component-provider/test/{id}，当 id = 1时，最后通过参数封装等，请求为http://nacos-component-provider/test/1,然后进行服务名替换，http://ip:port/test/1。这个就是最终的请求，也是 @FeignClient 注解的作用。
那么就需要看下接口的作用了，定义了一个接口，肯定是不能调用接口的方法的，需要有实现类，这时候就就会通过代理，反射生成一个代理类，最后执行最终生成的请求。

/**
 * 定义一个REST风格的请求接口，如果 ribbon 可用，它将具备负载均衡的功能。
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FeignClient {
    // 一般为服务名
	@AliasFor("name")
	String value() default "";
}

//例子，构造的请求最终会是: http://nacos-component-provider/test/{id}
@FeignClient(value = "nacos-component-provider")
public interface ProviderClient {
    @GetMapping("test/{id}")
    String test(@PathVariable("id") Integer id);
}

Feign 初始化

要想使用 Feign，就首先需要加上 @EnableFeignClients 注解开启 Feign功能，然后创建接口和调用方法，接着加上注解 @FeignClient 就可以进行使用了。

首先 @EnableFeignClients 注解是怎么开启 Feign 功能的，可以看到注解上 @Import FeignClientsRegistrar (feign client 注册类), 将扫描后的接口注册。

//扫描我们定义的包路径（默认为@SpringBootApplication类所在的包）下带有 @FeignClient 注解的接口，然后将这些接口注册为 feign  clients 
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(FeignClientsRegistrar.class)
public @interface EnableFeignClients {

    //扫描的包路径
	String[] value() default {};

	// 扫描的包路径
	String[] basePackages() default {};
}

进入 FeignClientsRegistrar，查看 registerBeanDefinitions ，这里是使用了 @EnableFeignClients，那么这里是注册的核心逻辑
将 @FeignClient 注解的接口解析接口和注解的配置信息，包装为一个 FeignClientFactoryBean 工厂 bean ，注册进 spring 的 beanDefinationMap中。
看到这里发现只是简单的将 beanDefinition 信息注册进 beanMap，但是还没有真正实例化，那么到底是在哪里实例化的呢？由于这个 bean 是 FeignClientFactoryBean，那么肯定是这个 bean 工厂进行创建的，进入这个类。发现一个重载的 getObject 方法，很明显这个是创建 bean 的方法，肯定是有人依赖 FeignClientBean 也就是我们这里的 ProviderClient，当被自动注入时，就会去获取getBean(ProviderClient.class) 方法，接着就会调用 bean 工厂去创建 bean。下图就是 IOC 的实际运行情况。
接着就会调用 FeignClientFactoryBean#getObject() 中创建 bean ，进入 getObject(),然后调用了 getTarget(),从 spring 容器中获取了 FeignContext 对象，可以看一下 FeignContext 什么时候注入的，发现在 FeignAutoConfiguration#feignContext() 就进行注入了，也就是 springboot 加载时，就实例化好了。FeignContext 官方注释：给每一个 client 都具有设置一个 springApplicationContext的属性，方便每个 client 获取需要的 bean。简单来说就是每个client 都可以具备 springApplicationContext 的功能。
使用 FeignContext 构造 Feign.Builder构造器，看名字可以知道就是生成 feiclient 的构造器，将需要的参数进行封装，此时的 ProviderClient 接口的调用url的前缀为：http://nacos-component-provider
调用 loadBalance() 方法，构造了 HystrixTargeter 对象，然后调用 HystrixTargeter#target 方法，发现这里调用了 Feign#target, 这里就是通过反射将之前的 Feign.Builder 创建出来代理对象，但是还有 ProviderClient 中的方法的 springmvc 的 @RequestMapping 等注解没有解析。
执行 build()方法，主要是构建配置hystrix集成所需的组件 ReflectiveFeign 对象，然后执行构建代理 bean 的核心方法newInstance(target)。

// build() 构造配置hystrix集成所需的组件 ReflectiveFeign，然后再实例化最终的 bean 对象
public <T> T target(Target<T> target) {
	return build().newInstance(target);
}

首先通过反射获取 ProviderClient 类中的所有方法，构建为 ProviderClient#test() 为key，value为对应的 methodHandler 形式的 map，其中 methodHandler 具有一个负载均衡客户端 LoadBalancerFeignClient ，用于后面使用 LoadBalancerFeignClient 调用方法，这里是为了后面获取 method上注解的属性，例如 url，httpMethod 等属性准备。
使用 jdk动态代理，创建完成代理 bean，其中 InvocationHandler 就是最终的调用方，它包括了 ProviderClient 的方法处理器等信息。到这里就是给 ProviderClient 接口构建了个代理对象，然后使用代理对象进行服务的调用。为什么用 jdk动态代理呢？很简单呀，因为这是一个接口，jdk 生成代理对象则必须要实现一个接口。
当调用 ProviderClient#test 方法时，观察注入的 ProviderClient，就是我们上一步生成好的代理对象，然后调用 ReflectiveFeign#invoke() 实现对方法的调用。
根据调用的方法，使用 dispatch 调用对应的 methodHandler，dispatch 就是之前构造代理对象中的方法映射 map，然后调用 SynchronousMethodHandler#invoke() 方法，根据方法上的注解信息 value=“test/{id}”、参数id=1，创建 RequestTemplate 对象，其中 URI=test/1。
使用 LoadBalancerFeignClient执行 request 请求，此时请求已经是一个完整的请求，调用LoadBalancerFeignClient#execute 执行请求的替换和请求调用。
通过服务名构建一个 FeignLoadBalancer（其中就是一个ZoneAwareLoadBalancer）动态获取 nacos 上服务名对应的注册的所有服务，然后再进行服务的选取，例如轮询、随机等负载均衡策略，默认是轮询可用的服务列表。
将获取到的服务 server 和旧的uri，进行组装，获取一个最终请求的uri，然后进行请求调用。使用默认的 Client#execute 执行 http 请求调用，然后获取结果，将返回结果进行处理。这就是 feignClient 的调用流程。