手写Feign

asfx站长

2023.04.20 14:21:48 阅读 971

###什么是RPC
RPC：远程过程调用，如何理解？其实就是服务之间调用不用再写繁琐的代码，有个东西把这件事包装起来，像调用普通方法一样调用远程服务。

从网络分层角度说：Feign不属于RPC，Dubbo是真正的RPC，Feign底层是HTTP（应用层）或7层调用，而RPC是4层（传输层）调用。

###Feign注入原理
使用Feign需要在启动类上加@EnableFeignClients注解并写上包名，我们在类上加@FeignClient注解、方法加@GetMapping等注解并配置相应属性Feign架构就起作用，那么从这里思考这几个注解起了什么作用？我们倒着分析。

1.GetMapping、PostMapping 这几个注解同Controller一样这里不再描述；
2.FeignClient 是对我们类名、请求地址进行统一配置这里不再描述；
3.EnableFeignClients 这个注解相当重要且它是核心注解，以上两个注解是否起作用，怎么发起HTTP调用都是该注解在工作；

@EnableFeignClients注解上有一个@Import(FeignClientsRegistrar.class)核心代码在FeignClientsRegistrar类中。
该类实现接口ImportBeanDefinitionRegistrar它是Spring扩展点之一，支持我们写的代码封装成BeanDefinition俗称bean，bean的有功能它都有例如：@Autowired注入该bean、postProcessAfterInitializationbean的后置初始化等功能。

注册类FeignClientsRegistrar中 的 registerBeanDefinitions 方法中有两个方法：registerDefaultConfiguration注册默认配置和registerFeignClients注册Feign的配置，我们注入Feign的配置核心在registerFeignClients方法中。
![](//www.asfx.xyz/statics/images/bg/202304/20/7f92bb2bd59d44a187df57eb61468a6a.png)
scanner是项目启动扫描所有class文件，并设置过滤条件（类上有FeignClient注解），且通过metadata（启动类上EnableFeignClients注解配置包名）并获得注解所扫描对应包名。

拿到启动类上所有包类，过滤上一步设置好的条件（带FeignClient注解的）类，找到我们定义FeignClient接口类。
![](//www.asfx.xyz/statics/images/bg/202304/20/a08dfc5aec82438497eb2927cbee555f.png)
上图四步Feign帮我们做了，其实第三步对于我们手写框架来说可以忽略，重点看第四步。
![](//www.asfx.xyz/statics/images/bg/202304/20/7f2e2ff1bef2484c86b60f99d61fcf98.png)
第一步：构建FeignClientFactoryBean并通过构造函数设置值（生成代理核心）。
第二步：获得bean别名、并设置bean是否是主要bean。
第三步：向Spring中注册bean。

至此我们写的带FeignClient注解的接口注册到spring中，可以通过@Autowired或@Resource等方式注入到代码里开始使用。那实现调用逻辑在哪里呢？

###Feign调用入口
Java动态代理分为两种：JDK和CGLIB，它两本质区别是有没有实现接口，JDK必须是实现接口，CGLIB可以不用实现接口。Feign用的是JDK动态代理所以我们写代码时FeignClient注解要放在接口上，刚才注入bean过程也进行了判断，非接口注解会报错（第二张图有分析）。

我们最后一张图有说：构建FeignClientFactoryBean并通过构造函数设置值，这里是产生代理的核心。该类主要实现了FactoryBean，返回值就是我们注册到spring中bean的类型，在该类中可以注入其它bean，感觉兴趣的小伙伴可以从源一直点下去，在getObject()中生成代理对象。

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###手写Feign
如果我们要写一个简单版本的Feign该怎么做呢？
1.我们需要把接口类注入到spring中。
2.在动态代理类中编写实现方法。

定义启动类注解 EnableFeignClient，并配置扫描包路径，默认为EnableFeignClient注解所在的包。

```
/**
 * @Description: TODO
 * @Author: whm
 * @CreateTime: 2023-04-18 14:44
 * @Version: 1.0
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(FeignClientRegistrar.class)
public @interface EnableFeignClient {

String[] basePackages() default {};
}
```

定义接口类注解 FeignClient，该注解配置url，超时时间等信息。
```
/**
 * @Description: TODO
 * @Author: whm
 * @CreateTime: 2023-04-18 14:45
 * @Version: 1.0
 */
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FeignClient {

/**
     * 注册bean名称，默认类名
     *
     * @return
     */
    String name() default "";

/**
     * 调用url
     *
     * @return
     */
    String url();

/**
     * 读超时时间
     *
     * @return
     */
    String readTimeout() default "5000";

/**
     * 连接超时时间
     *
     * @return
     */
    String connectTimeout() default "5000";
}
```
定义注册类 FeignClientRegistrar，启动时扫描包并注册到spring中
```
/**
 * @Description: 定义注册类，启动时扫描包并注册到Spring中
 * @Author: whm
 * @CreateTime: 2023-04-18 14:46
 * @Version: 1.0
 */
@Slf4j
public class FeignClientRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, EnvironmentAware, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware {

private Environment environment;

private ClassLoader classLoader;

private ResourceLoader resourceLoader;

@Override
    public void setEnvironment(Environment environment) {
        this.environment = environment;
    }

@Override
    public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        this.classLoader = classLoader;
    }

@Override
    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
        this.resourceLoader = resourceLoader;
    }

@Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = getScanner();
        scanner.setResourceLoader(this.resourceLoader);
        AnnotationTypeFilter annotationTypeFilter = new AnnotationTypeFilter(FeignClient.class);
        scanner.addIncludeFilter(annotationTypeFilter);

Map<String, Object> attributes = metadata.getAnnotationAttributes(EnableFeignClient.class.getCanonicalName());
        if (CollectionUtils.isEmpty(attributes)) {
            return;
        }
        Object basePackagesObj = attributes.get("basePackages");
        String[] basePackagesArr = (String[]) basePackagesObj;

Set<String> basePackages;
        if(basePackagesArr.length == 0){
            basePackages = getBasePackages(metadata);
        }else{
            basePackages = new HashSet<>();
            for (String pkg : basePackagesArr) {
                if (StringUtils.hasText(pkg)) {
                    basePackages.add(pkg);
                }
            }
        }

for (String basePackage : basePackages) {
            Set<BeanDefinition> candidateComponents = scanner.findCandidateComponents(basePackage);
            for (BeanDefinition candidateComponent : candidateComponents) {
                if (candidateComponent instanceof AnnotatedBeanDefinition) {

// verify annotated class is an interface
                    AnnotatedBeanDefinition beanDefinition = (AnnotatedBeanDefinition) candidateComponent;
                    AnnotationMetadata annotationMetadata = beanDefinition.getMetadata();
                    Assert.isTrue(annotationMetadata.isInterface(), "@FeignClient can only be specified on an interface");

Map<String, Object> feignClientAttributeMap = annotationMetadata.getAnnotationAttributes(FeignClient.class.getCanonicalName());
                    if (CollectionUtils.isEmpty(feignClientAttributeMap)) {
                        return;
                    }

String className = annotationMetadata.getClassName();

Class<?> clazz = null;
                    try {
                        clazz = Class.forName(className);
                    } catch (ClassNotFoundException e) {
                        log.error("FeignClient start up fail:", e);
                    }

String beanName = className.substring(className.lastIndexOf(".") + 1);
                    String alias = beanName.substring(0, 1).toLowerCase().concat(beanName.substring(1)).concat("FeignClient");
                    String name = String.valueOf(feignClientAttributeMap.get("name"));
                    String url = String.valueOf(feignClientAttributeMap.get("url"));
                    if (StringUtils.hasText(name)) {
                        alias = name;
                    }
                    String readTimeout = String.valueOf(feignClientAttributeMap.get("readTimeout"));
                    String connectTimeout = String.valueOf(feignClientAttributeMap.get("connectTimeout"));

BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(FeignClientFactoryBean.class);
                    definition.addConstructorArgValue(clazz);
                    definition.addConstructorArgValue(url);
                    definition.addConstructorArgValue(readTimeout);
                    definition.addConstructorArgValue(connectTimeout);
                    definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE);

AbstractBeanDefinition handleDefinition = definition.getBeanDefinition();
                    handleDefinition.setPrimary(true);

// 向Spring的上下文中注册bean组件
                    BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(handleDefinition, className, new String[]{alias});
                    BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry);
                }
            }
        }
    }

protected Set<String> getBasePackages(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        Map<String, Object> attributes = importingClassMetadata.getAnnotationAttributes(EnableFeignClient.class.getCanonicalName());
        Set<String> basePackages = new HashSet();

String[] var4 = (String[]) attributes.get("basePackages");
        int var5 = var4.length;
        int var6;
        String pkg;
        for(var6 = 0; var6 < var5; ++var6) {
            pkg = var4[var6];
            if (StringUtils.hasText(pkg)) {
                basePackages.add(pkg);
            }
        }

if (basePackages.isEmpty()) {
            /**
             * 若没有配置包路径，则获取 @EnableFeignClient 所在包路径
             */
            basePackages.add(ClassUtils.getPackageName(importingClassMetadata.getClassName()));
        }

return basePackages;
    }

protected ClassPathScanningCandidateComponentProvider getScanner() {
        return new ClassPathScanningCandidateComponentProvider(false, this.environment) {

@Override
            protected boolean isCandidateComponent(
                    AnnotatedBeanDefinition beanDefinition) {
                if (beanDefinition.getMetadata().isIndependent()) {
                    if (beanDefinition.getMetadata().isInterface() && beanDefinition.getMetadata().getInterfaceNames().length == 1
                            && Annotation.class.getName().equals(beanDefinition.getMetadata().getInterfaceNames()[0])) {
                        try {
                            Class<?> target = ClassUtils.forName(beanDefinition.getMetadata().getClassName(), FeignClientRegistrar.this.classLoader);
                            return !target.isAnnotation();
                        } catch (Exception ex) {
                            this.logger.error("Could not load target class: " + beanDefinition.getMetadata().getClassName(), ex);
                        }
                    }
                    return true;
                }
                return false;
            }
        };
    }

}
```

定义工厂类 FeignClientFactoryBean 生成动态代理
```
/**
 * @Description: 定义工厂类，生成动态代理
 * @Author: whm
 * @CreateTime: 2023-04-18 14:48
 * @Version: 1.0
 */
public class FeignClientFactoryBean implements FactoryBean<Object>, InitializingBean {

private Class<?> clazz;

private String url;

private Integer readTimeout;

private Integer connectTimeout;

public FeignClientFactoryBean(Class<?> clazz, String url, Integer readTimeout, Integer connectTimeout) {
        this.clazz = clazz;
        this.url = url;
        this.readTimeout = readTimeout;
        this.connectTimeout = connectTimeout;
    }

@Override
    public Object getObject() throws Exception {
        return Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), new Class[]{clazz},
                new FeignClientHandler(url, readTimeout, connectTimeout));
    }

@Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return clazz;
    }

@Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        if (Objects.isNull(clazz)) {
            throw new RuntimeException("FeignClient start up param error, class is null");
        }
        if (!StringUtils.hasText(url)) {
            throw new RuntimeException("FeignClient start up param error, url is null");
        }
        if (Objects.isNull(readTimeout)) {
            throw new RuntimeException("FeignClient start up param error, readTimeout is null");
        }
        if (Objects.isNull(connectTimeout)) {
            throw new RuntimeException("FeignClient start up param error, connectTimeout is null");
        }
    }
}
```

定义代理类 FeignClientHandler，这是最重要的一步！！我们接口实现逻辑全在这里面。
```
/**
 * @Description: 定义代理类，接口实现逻辑全在这里。
 * @Author: whm
 * @CreateTime: 2023-04-18 14:51
 * @Version: 1.0
 *
 */
@Slf4j
public class FeignClientHandler implements InvocationHandler {

private final String url;

private final Integer readTimeout;

private final Integer connectTimeout;

public FeignClientHandler(String url, Integer readTimeout, Integer connectTimeout) {
        this.url = url;
        this.readTimeout = readTimeout;
        this.connectTimeout = connectTimeout;
    }

@Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        RequestMapping requestMapping = AnnotationUtils.findAnnotation(method, RequestMapping.class);
        RequestMethod[] requestMethods = requestMapping.method();
        if(requestMethods.length == 0){
            throw new RuntimeException("@RequestMapping is not allowed");
        }
//        log.info("{}", requestMapping);
        switch (requestMapping.method()[0].name()){
            case "GET":
                String queryString = getQueryString(method, args);
                String reqUrl = url;
                if (method.getAnnotation(GetMapping.class).value().length > 0) {
                    reqUrl += method.getAnnotation(GetMapping.class).value()[0];
                }
                if(StringUtils.hasText(queryString)){
                    reqUrl += queryString;
                }
                return HttpUtil.get(reqUrl, connectTimeout);
            case "POST":
                String postUrl = url;
                if (method.getAnnotation(PostMapping.class).value().length > 0) {
                    postUrl += method.getAnnotation(PostMapping.class).value()[0];
                }
                return HttpUtil.post(postUrl, JSON.toJSONString(args[0]), connectTimeout);
            case "DELETE":
                String deleteUrl = url;
                if (method.getAnnotation(DeleteMapping.class).value().length > 0) {
                    deleteUrl += method.getAnnotation(DeleteMapping.class).value()[0];
                }
                return HttpUtil.post(deleteUrl, JSON.toJSONString(args[0]), connectTimeout);
            case "PUT":
                String putUrl = url;
                if (method.getAnnotation(PutMapping.class).value().length > 0) {
                    putUrl += method.getAnnotation(PutMapping.class).value()[0];
                }
                return HttpUtil.post(putUrl, JSON.toJSONString(args[0]), connectTimeout);
            default:
                throw new RuntimeException("暂不支持的请求方式：" + requestMapping.method()[0].name());
        }
    }

private String getQueryString(Method method, Object[] args){
        // 获取方法参数的数据
        int count = method.getParameterCount();
        Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
        Parameter[] parameters = method.getParameters();
        StringBuilder queryString = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < count; i++) {
            Class<?> parameterType = parameterTypes[i];
            //获取方法参数上面的注解
            Annotation[][] parameterAnnotations = method.getParameterAnnotations();
            Annotation annotation = parameterAnnotations[i][0];
            RequestParam requestParam = (RequestParam) annotation;
            if (requestParam != null) {
                String value = requestParam.value();
                String requestParamName = StringUtils.hasText(value) ? value : parameters[i].getName();
                String requestParamValue = String.class.equals(parameterType) ? (String) args[i] : String.valueOf(args[i]);
                if(StringUtils.hasText(requestParamValue)){
                    queryString.append("&").append(requestParamName).append("=").append(requestParamValue);
                }
            }
        }
        return queryString.toString().replaceFirst("&", "?");
    }

}
```
至此，我们的自研框架Feign核心代码就算完成了，结合spring就可以使用声明式注解去调用方法了。

上面发送的http请求是用的hutool的工具类，下面是测试：
```
#请求
http://127.0.0.1:8080/test?id=123

#结果
123
```

[demo地址](https://github.com/657758014/demo/tree/main/demo-feign "demo地址")