Spring Cloud Feign(声明式服务调用)使用指南

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
日志服务 SLS,月写入数据量 50GB 1个月
EMR Serverless StarRocks,5000CU*H 48000GB*H
简介: Spring Cloud Feign(声明式服务调用)使用指南

简介

Feign 可以把 Rest 的请求进行隐藏,伪装成类似 Spring MVC 的 Controller 一样。不用再自己拼接 url,拼接参数等等操作,一切都交给Feign去做。


入门案例

  1. 在服务消费者导入依赖

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>
  2. 在启动类上添加@EnableFeignClients注解

    Feign中已经自动集成了Ribbon负载均衡,因此不需要自己定义RestTemplate

    @SpringCloudApplication
    @EnableFeignClients        // 开启Feign注解
    public class ConsumerApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
        }
    }
  3. 编写Feign客户端

    @FeignClient(value = "user-service")    // 添加FeignClient,指定服务ID
    public interface UserClient {
        /**
         * 声明一个feign的接口,它的实现是服务提供者的controller实现
         */
        @GetMapping("/user/{id}")
        User getById(@PathVariable("id") Long id);
    }
  4. 代码中调用,使用userClient访问:

    @Autowired  // 注入UserClient
    private UserClient userClient;
    
    public User getUserById(@PathVariable long id) {
        User user = userClient.getById(id);
        return user;
    }


@FeignClient 注解说明

@FeignClient:声明这是一个 Feign 客户端,同时通过 name / value 属性指定服务名称

  • 只能标注在远程服务调用的接口上

    (FeignClient注解被 @Target(ElementType.TYPE) 修饰,表示 FeignClient 注解的作用目标在接口上)

  • 当 SpringCloud 扫描到被 @FeignClient 标识的接口时,底层会为其创建实现类代理对象(jdk代理),并交给 spring容器管理(注册IOC容器);创建出来 Bean 对象的名字由注解的name或value属性指定,若对同一个服务创建两个远端服务调用接口时会报错
  • 接口中定义的方法,完全采用 SpringMVC 的注解,Feign 会根据注解生成 URL,并访问获取结果
  • 服务的启动类或配置类需要标注 @EnableFeignClients 注解才能使 Fegin 生效


@FeignClient注解的常用属性如下:

  • name / value:指定 FeignClient 的名称,如果项目使用了Ribbon(注册中心),name属性会作为微服务的名称,用于服务发现
  • url:一般用于调试,可以手动指定@FeignClient调用的地址。默认为空

    url 可以从配置文件获取,如果有则通过 url 调用,没有则根据服务名调用。

    格式为 url = "${xxx.xxx.xxx: }"

  • configuration:Feign配置类,可以自定义 Feign 的 Encoder、Decoder、LogLevel、Contract,可以为每一个 FeignClient 指定不同的配置
  • fallback:定义容错的处理类,当调用远程接口失败或超时时,会调用对应接口的容错逻辑,fallback指定的类必须实现@FeignClient标记的接口
  • fallbackFactory:工厂类,用于生成 fallback 类示例,通过这个属性可以实现每个接口通用的容错逻辑,减少重复的代码
  • path:定义当前 FeignClient 的统一前缀,当项目中配置了 server.context-path,server.servlet-path 时使用
  • decode404:当发生 http 404 错误时,如果该字段位 true,会调用 decoder 进行解码,否则抛出 FeignException


调用方式:

  • 方式一:接口提供方在注册中心

    如果服务提供方已经注册到注册中心了,那么name或者value的值为:服务提供方的服务名称。必须为所有客户端指定一个name或者value

    @FeignClient(value="run-product",fallback = ProductClientServiceFallBack.class)
  • 方式二:单独的一个http接口,接口提供方没有注册到注册中心

    @FeignClient(name="runClient11111",url="localhost:8001")

    此处name的值为:调用客户端的名称

以上两种方式都能正常调用。name可以为注册中心的服务名称,加上url属性时,name的值就与注册中心服务名称无关。


Feign Client 的配置

feign 配置是在 ribbon 配置的基础上做了扩展,可以支持服务级超时时间配置,所以,feign 配置和 ribbon 配置的效果是⼀样的。

SpringCloud 对配置的优先级顺序如下:

  • Feign局部配置 > Feign全局配置 > Ribbon局部配置 > Ribbon全局配置
  • 配置文件属性和配置类的优先级顺序为:配置文件属性配置 > 配置类代码配置
feign:
  client:
    config:
      default:    # 全部服务配置
        connectTimeout: 5000    # 建立连接的超时时长,单位:毫秒。默认为1000
        readTimeout: 5000        # 指建立连接后从服务端读取到可用资源所用的超时时间,单位:毫秒。默认为1000
        loggerLevel: FULL        # 日志级别
        errorDecoder: com.example.SimpleErrorDecoder  # Feign的错误解码器,相当于代码配置方式中的ErrorDecoder
        retryer: com.example.SimpleRetryer  # 配置重试,相当于代码配置方式中的Retryer
        requestInterceptors: # 配置拦截器,相当于代码配置方式中的RequestInterceptor
          - com.example.FooRequestInterceptor
          - com.example.BarRequestInterceptor
        decode404: false    # 是否对404错误解码
        encode: com.example.SimpleEncoder
        decoder: com.example.SimpleDecoder
        contract: com.example.SimpleContract
      serverName:    # 单独给某⼀服务配置。serverName是服务名,使⽤的时候要⽤服务名替换掉这个
        connectTimeout: 5000
        readTimeout: 5000


Feign 请求添加 headers

方案一:方法上的 @RequestMapping 注解添加 headers 信息

@RequestMapping 注解的属性中包含一个 headers 数组,可以在指定的方法上 @RequestMapping 注解中添加需要的 headers,可以是写死的,也可以读取配置=

同理 @RequestMapping 一组的 @PostMapping,@GetMapping 注解等均适用

@FeignClient(name = "server",url = "127.0.0.1:8080")
public interface FeignTest {
    @RequestMapping(value = "/test",headers = {"app=test-app","token=${test-app.token}"})
    String test();
}


方案二:接口上的@RequestMapping注解添加headers信息

如果同一个接口中所有的方法都需要同样的headers,可以在接口上的@RequestMapping注解中添加headers,使整个接口的方法均被添加同样的headers

@FeignClient(name = "server",url = "127.0.0.1:8080")
@RequestMapping(value = "/",headers = {"app=test-app","token=${test-app.token}"})
public interface FeignTest {
    @RequestMapping(value = "/test")
    String test();
}


方案三:使用@Headers注解添加headers信息(不推荐)

@FeignClient(name = "server",url = "127.0.0.1:8080")
@Headers({"app: test-app","token: ${test-app.token}"})
public interface FeignTest {
    @RequestMapping(value = "/test")
    String test();
}

查看openfeign官方文档发现其使用的是@Headers来添加headers,测试发现并没有生效,spring cloud使用了自己的SpringMvcContract来解析注解,所以需要自己实现一个Contract来实现对@Headers注解的支持,具体实现参照(https://juejin.im/post/6844903961653149709


方案四:自定义RequestInterceptor添加headers信息

feign提供了一个拦截器接口RequestInterceptor,实现RequestInterceptor接口就可以实现对feign请求的拦截,接口提供了一个方法apply(),实现apply()方法

实现apply()方法直接添加header会拦截所有的请求都加上headers,如果不是所有的feign请求都需要用到不建议此方法

@Component
public class FeignRequestInterceptor implements RequestInterceptor {

    @Value("${test-app.token}")
    private String token;
    
    @Override
    public void apply(RequestTemplate requestTemplate) {
        requestTemplate.header("app","test-app");//静态
        requestTemplate.header("token",token);//读配置
    }
}


方案五:自定义RequestInterceptor实现添加动态数据到header

以上方案都不适合把动态的数据放入headers中,而通常场景下可能经常需要把计算的签名,用户id等动态信息设置到headers,所以还需要一个更加完善的方案。方案1/2/3均不能设置动态的值,方案4可以设置动态值,但是没做到请求的区分,所以在方案4的基础上进行改进得到了较为完善的方案5。具体实现如下:

在请求调用代码中,获取到HttpServletRequest对象,将需要添加到headers中的值封装成一个map后放入HttpServletRequest的attribute域中

    ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
    HttpServletRequest request = Objects.requireNonNull(attributes).getRequest();
    String signedMsg = getSignedMsg(reqJson);         // 计算签名字符串
    Map<String, String> reqMap = new HashMap<>();
    reqMap.put("content-type", "application/json");    //常量字段
    reqMap.put("accessKey", accessKey);        //常量字段
    reqMap.put("signedMsg", signedMsg);        //动态计算/获取字段
    request.setAttribute("customizedRequestHeader", reqMap);

在自定义RequestInterceptor中获取到HttpServletRequest对象的attribute域中指定的key,将key对应map中的所有参数加入到headers。

@Component
public class FeignRequestInterceptor implements RequestInterceptor {

    @Override
    public void apply(RequestTemplate requestTemplate) {
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();

        // 设置自定义header
        // 设置request中的attribute到header以便转发到Feign调用的服务
        Enumeration<String> reqAttrbuteNames = request.getAttributeNames();
        if (reqAttrbuteNames != null) {
            while (reqAttrbuteNames.hasMoreElements()) {
                String attrName = reqAttrbuteNames.nextElement();
                if (!"customizedRequestHeader".equalsIgnoreCase(attrName)) {
                    continue;
                }
                Map<String,String> requestHeaderMap = (Map)request.getAttribute(attrName);
                for (Map.Entry<String, String> entry : requestHeaderMap.entrySet()) {
                    requestTemplate.header(entry.getKey(), entry.getValue());
                }
                break;
            }
        }
    }
}


负载均衡 (Ribbon)

Feign中本身已经集成了Ribbon依赖和自动配置,默认支持Ribbon。

Fegin内置的ribbon默认设置了请求超时时长,默认是1000ms。因为Ribbon内部有重试机制,一旦超时,会自动重新发起请求

可以通过配置来修改:

全局配置 使用 ribbon.=
ribbon:
  ReadTimeout: 2500     # 数据通信超时时长,单位:ms。默认为1000
  ConnectTimeout: 500     # 连接超时时长,单位:ms。默认为1000
  OkToRetryOnAllOperations: false     # 是否对所有的异常请求(连接异常和请求异常)都重试。默认为false
  MaxAutoRetriesNextServer: 1         # 最多重试多少次连接服务(实例)。默认为1。不包括首次调用
  MaxAutoRetries: 0     # 服务的单个实例的重试次数。默认为0。不包括首次调用
  NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule    # 切换负载均衡策略为随机。默认为轮询策略
指定服务配置 <服务名称>.ribbon. =
serverName:    # 单独给某⼀服务配置。serverName是服务名,使⽤的时候要⽤服务名替换掉这个
  ribbon:
    connectTimeout: 5000
    readTimeout: 5000


容错机制

Hystrix支持

Feign默认也有对Hystix的集成,只不过,默认情况下是关闭的。需要通过下面的参数来开启:

feign:
  hystrix:
    enabled: true    # 开启hystrix熔断机制
     
hystrix:
  command:
    default:    # 全局默认配置
      execution:    # 线程隔离相关
        timeout:
          enabled: true        # 是否给方法执行设置超时时间,默认为true。一般不改。
        isolation:
          strategy: THREAD    # 配置请求隔离的方式,这里是默认的线程池方式。还有一种信号量的方式semaphore,
          thread:
            timeoutlnMilliseconds: 10000    # 方式执行的超时时间,默认为1000毫秒,在实际场景中需要根据情况设置
      circuitBreaker:    # 服务熔断相关
        requestVolumeThreshold: 10            # 触发熔断的最小请求次数,默认20
        sleepWindowInMilliseconds: 10000    # 休眠时长,单位毫秒,默认是5000毫秒
        errorThresholdPercentage: 50        # 触发熔断的失败请求最小占比,默认50%
    serverName:    # 单独给某⼀服务配置
      execution:
        timeout:
          enabled: true
        isolation:
          strategy: THREAD
          thread:
            timeoutlnMilliseconds: 10000

注意:

  • Hystix的超时时间应该比Ribbon重试的总时间要大 ,否则Hystrix命令超时后,该命令直接熔断,重试机制就没有任何意义了。

    Ribbon:总重试次数 = 访问的服务器数 * 单台服务器最大重试次数

    即 总重试次数 = (1+MaxAutoRetriesNextServer)*(1+MaxAutoRetries )

    Hystrix超时时间 > (Ribbon超时时间总和)* 重试次数

    故 建议hystrix的超时时间为:

    ( ( 1+MaxAutoRetriesNextServer) * (1+MaxAutoRetries ) ) * (ReadTimeout + connectTimeout)

    • MaxAutoRetries:Ribbon配置: 服务的单个实例的重试次数。不包括首次调用
    • MaxAutoRetriesNextServer:Ribbon配置: 最多重试多少次连接服务(实例)。不包括首次调用
    • ReadTimeout:Ribbon配置: 通信超时时间
    • connectTimeout:Ribbon配置: 建立连接超时时间


Sentinel支持

Sentinel 可以通过并发线程数模式的流量控制来提供信号量隔离的功能。并且结合基于响应时间的熔断降级模式,可以在不稳定资源的平均响应时间比较高的时候自动降级,防止过多的慢调用占满并发数,影响整个系统。

依赖

        <!--Sentinel-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

在配置文件中开启Feign对Sentinel的支持

feign:
  sentinel:
    enabled: true


Feign开启容错机制支持后的使用方式

Feign 开启 Hystrix 或 Sentinel 容错机制支持后的使用方式均是如下两种:

  • 方案一:直接继承被容错的接口,并为每个方法实现容错方案
  • 方案二:实现FallbackFactory接口


方案一:直接继承被容错的接口,并为每个方法实现容错方案
  1. 定义一个类,作为fallback的处理类 。直接继承被容错的接口,并为每个方法实现容错方案

    @Component
    public class UserClientFallback implements UserClient {
        @Override
        public User getById(Long id) {
            return new User(1L, "我是备份-feign", 18, new Date());
        }
    }
  2. 在 @FeignClient 注解中使用 fallback 属性指定自定义的容错处理类

    @FeignClient(value = "user-service",fallback = UserClientFallback.class)
    public interface UserClient {
        @GetMapping("/user/{id}")
        User getById(@PathVariable("id") Long id);
    }
  3. 测试验证

    image-20200916144915246.png


方案二:实现FallbackFactory接口。可以拿到具体的服务错误信息,便于后期排查问题
@FeignClient(value="34-SPRINGCLOUD-SERVICE-GOODS", fallbackFactory = GoodsRemoteClientFallBackFactory.class)
public interface GoodsRemoteClient {
    
    @RequestMapping("/service/goods")
    public ResultObject goods();
}
@Component
public class GoodsRemoteClientFallBackFactory implements FallbackFactory<GoodsRemoteClient> {

    @Override
    public GoodsRemoteClient create(Throwable throwable) {
        return new GoodsRemoteClient() {
            @Override
            public ResultObject goods() {
                String message = throwable.getMessage();    // message即为错误信息
                System.out.println("feign远程调用异常:" + message);
                return new ResultObject();
            }
        };
    }
}


请求压缩(feign.compression)

Spring Cloud Feign 支持对请求和响应进行GZIP压缩,以减少通信过程中的性能损耗。通过下面的参数即可开启请求与响应的压缩功能:

feign:
  compression:
    request:
      enabled: true
    response:
      enabled: true

也可以对请求的数据类型,以及触发压缩的大小下限进行设置,只有超过这个大小的请求才会对其进行压缩:

feign:
  compression:
    request:
      enabled: true
      mime-types: text/xml,application/xml,application/json
      min-request-size: 2048


日志级别

通过logging.level.xx=debug来设置日志级别。然而这个对Fegin客户端而言不会产生效果。因为@FeignClient注解修改的客户端在被代理时,都会创建一个新的Fegin.Logger实例,所以需要额外指定这个日志的级别才可以。

Feign支持4种日志级别:

  • NONE:不记录任何日志信息,这是默认值。
  • BASIC:仅记录请求的方法,URL以及响应状态码和执行时间
  • HEADERS:在BASIC的基础上,额外记录了请求和响应的头信息
  • FULL:记录所有请求和响应的明细,包括头信息、请求体、元数据。


全局配置

方式一:配置文件属性实现

feign:
  client:
    config:
      default:    # 将调用的微服务名称设置为default即为配置成全局
        loggerLevel: FULL

方式一:代码实现

//在启动类上为@EnableFeignClients注解添加defaultConfiguration配置
@EnableFeignClients(defaultConfiguration = FeignConfig.class)


细粒度(指定服务配置)

方式一:配置文件实现

feign:
  client:
    config:
      server-1:        # 想要调用的微服务名称
        loggerLevel: FULL

方式二:代码实现

1)编写配置类,定义日志级别

@Configuration
public class FeignConfig {
    @Bean
    Logger.Level level(){
        return Logger.Level.FULL;
    }
}

2)在FeignClient中指定配置类:(可以省略)

@FeignClient(value = "user-service", configuration = FeignConfig.class)
// 添加FeignClient,指定服务ID
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User getById(@PathVariable("id") Long id);
}


Feign每次访问的日志示例:

image-20200916145905856.png

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