我是一个请求，我是如何被发送的？

摘要：本文主要分析使用cse提供的RestTemplate的场景，其实cse提供的rpc注解（RpcReference）的方式最后的调用逻辑和RestTemplate是殊途同归的。

本文分享自华为云社区《我是一个请求，我该何去何从（下）》，原文作者：向昊 。

上次我们大概了解到了服务端是怎么处理请求的，那么发送请求又是个什么样的流程了？本文主要分析使用cse提供的RestTemplate的场景，其实cse提供的rpc注解（RpcReference）的方式最后的调用逻辑和RestTemplate是殊途同归的。

使用

使用cse提供的RestTemplate时候，是这样初始化的：

RestTemplate restTemplate = RestTemplateBuilder.create();

restTemplate.getForObject("cse://appId:serviceName/xxx", Object.class);

我们可以注意到2个怪异的地方：

• RestTemplate是通过RestTemplateBuilder.create()来获取的，而不是用的Spring里提供的。
• 请求路径开头是cse而不是我们常见的http、https且需要加上服务所属的应用ID和服务名称。

解析

根据url匹配RestTemplate

首先看下RestTemplateBuilder.create()，它返回的是org.apache.servicecomb.provider.springmvc.reference.RestTemplateWrapper，是cse提供的一个包装类。

// org.apache.servicecomb.provider.springmvc.reference.RestTemplateWrapper
// 用于同时支持cse调用和非cse调用
class RestTemplateWrapper extends RestTemplate {
    private final List<AcceptableRestTemplate> acceptableRestTemplates = new ArrayList<>();
 
    final RestTemplate defaultRestTemplate = new RestTemplate();
 
    RestTemplateWrapper() {
        acceptableRestTemplates.add(new CseRestTemplate());
    }
 
    RestTemplate getRestTemplate(String url) {
        for (AcceptableRestTemplate template : acceptableRestTemplates) {
            if (template.isAcceptable(url)) {
                return template;
            }
        }
        return defaultRestTemplate;
    }
}

AcceptableRestTemplate：这个类是一个抽象类，也是继承RestTemplate的，目前其子类就是CseRestTemplate，我们也可以看到在初始化的时候会默认往acceptableRestTemplates中添加一个CseRestTemplate。

回到使用的地方restTemplate.getForObject：这个方法会委托给如下方法：

public <T> T getForObject(String url, Class<T> responseType, Object... urlVariables) throws RestClientException {
    return getRestTemplate(url).getForObject(url, responseType, urlVariables);
}

可以看到首先会调用getRestTemplate(url)，即会调用template.isAcceptable(url)，如果匹配到了就返回CseRestTemplate，否则就返回常规的RestTemplate。那么再看下isAcceptable()这个方法：

到这里我们就清楚了路径中的cse://的作用了，就是为了使用CseRestTemplate来发起请求，也理解了为啥RestTemplateWrapper可以同时支持cse调用和非cse调用。

委托调用

从上面可知，我们的cse调用其实都是委托给CseRestTemplate了。在构造CseRestTemplate的时候会初始化几个东西：

public CseRestTemplate() {
    setMessageConverters(Arrays.asList(new CseHttpMessageConverter()));
    setRequestFactory(new CseClientHttpRequestFactory());
    setUriTemplateHandler(new CseUriTemplateHandler());
}

这里需要重点关注new CseClientHttpRequestFactory()：

public class CseClientHttpRequestFactory implements ClientHttpRequestFactory {
    @Override
    public ClientHttpRequest createRequest(URI uri, HttpMethod httpMethod) throws IOException {
        return new CseClientHttpRequest(uri, httpMethod);
    }
}

最终委托到了CseClientHttpRequest这个类，这里就是重头戏了！

我们先把注意力拉回到这句话：restTemplate.getForObject("cse://appId:serviceName/xxx", Object.class)，从上面我们知道其逻辑是先根据url找到对应的RestTemplate，然后调用getForObject这个方法，最终这个方法会调用到：org.springframework.web.client.RestTemplate#doExecute：

protected <T> T doExecute(URI url, @Nullable HttpMethod method, @Nullable RequestCallback requestCallback,
    @Nullable ResponseExtractor<T> responseExtractor) throws RestClientException {
 
    ClientHttpResponse response = null;
    try {
        ClientHttpRequest request = createRequest(url, method);
        if (requestCallback != null) {
            requestCallback.doWithRequest(request);
        }
        response = request.execute();
        handleResponse(url, method, response);
        return (responseExtractor != null ? responseExtractor.extractData(response) : null);
    }
}

createRequest(url, method)：会调用getRequestFactory().createRequest(url, method)，即最终会调用到我们初始化CseClientHttpRequest是塞的RequestFactory，所以这里会返回ClientHttpRequest这个类。

request.execute()：这个方法会委托到org.apache.servicecomb.provider.springmvc.reference.CseClientHttpRequest#execute这个方法上。

至此我们知道前面的调用最终会委托到CseClientHttpRequest#execute这个方法上。

cse调用

接着上文分析：

public ClientHttpResponse execute() {
    path = findUriPath(uri);
    requestMeta = createRequestMeta(method.name(), uri);
 
    QueryStringDecoder queryStringDecoder = new QueryStringDecoder(uri.getRawSchemeSpecificPart());
    queryParams = queryStringDecoder.parameters();
 
    Object[] args = this.collectArguments();
 
    // 异常流程，直接抛异常出去
    return this.invoke(args);
}

createRequestMeta(method.name(), uri)：这里主要是根据microserviceName去获取调用服务的信息，并会将获取的信息放入到Map中。服务信息如下：

可以看到里面的信息很丰富，例如应用名、服务名、还有接口对应的yaml信息等。

this.collectArguments()：这里隐藏了一个校验点，就是会校验传入的参数是否符合对方接口的定义。主要是通过这个方法：org.apache.servicecomb.common.rest.codec.RestCodec#restToArgs，如果不符合真个流程就结束了。

准备invocation

从上面分析可知，获取到接口所需的参数后就会调用这个方法：org.apache.servicecomb.provider.springmvc.reference.CseClientHttpRequest#invoke：

private CseClientHttpResponse invoke(Object[] args) {
    Invocation invocation = prepareInvocation(args);
    Response response = doInvoke(invocation);
 
    if (response.isSuccessed()) {
        return new CseClientHttpResponse(response);
    }
 
    throw ExceptionFactory.convertConsumerException(response.getResult());
}

prepareInvocation(args)：这个方法会准备好Invocation，这个Invocation在上集已经分析过了，不过上集中的它是为服务端服务的，那么咱们这块当然就得为消费端工作了

protected Invocation prepareInvocation(Object[] args) {
    Invocation invocation =
        InvocationFactory.forConsumer(requestMeta.getReferenceConfig(),
            requestMeta.getOperationMeta(),
            args);
 
    return invocation;
}

从名字也可以看出它是为消费端服务的，其实无论是forProvider还是forConsumer，它们最主要的区别就是加载的Handler不同，这次加载的Handler如下：

• class org.apache.servicecomb.qps.ConsumerQpsFlowControlHandler（流控）
• class org.apache.servicecomb.loadbalance.LoadbalanceHandler（负载）
• class org.apache.servicecomb.bizkeeper.ConsumerBizkeeperHandler（容错）
• class org.apache.servicecomb.core.handler.impl.TransportClientHandler（调用，默认加载的）

前面3个Handler可以参考下这个微服务治理专栏

doInvoke(invocation)：初始化好了invocation后就开始调用了。最终会调用到这个方法上：org.apache.servicecomb.core.provider.consumer.InvokerUtils#innerSyncInvoke

至此，这些动作就是cse中RestTemplate和rpc调用的不同之处。不过可以清楚的看到RestTemplate的方式是只支持同步的，即innerSyncInvoke，但是rpc是可以支持异步的，即reactiveInvoke

public static Response innerSyncInvoke(Invocation invocation) {
 
    invocation.next(respExecutor::setResponse);
}

到这里我们知道了，消费端发起请求还是得靠invocation的责任链驱动

启动invocation责任链

好了，咱们的老朋友又出现了：invocation.next，这个方法是个典型的责任链模式，其链条就是上面说的那4个Handler。前面3个就不分析了，直接跳到TransportClientHandler。

// org.apache.servicecomb.core.handler.impl.TransportClientHandler
public void handle(Invocation invocation, AsyncResponse asyncResp) throws Exception {
    Transport transport = invocation.getTransport();
    transport.send(invocation, asyncResp);
}

invocation.getTransport()：获取请求地址，即最终发送请求的时候还是以ip:port的形式。

transport.send(invocation, asyncResp)：调用链为

org.apache.servicecomb.transport.rest.vertx.VertxRestTransport#send

• ->org.apache.servicecomb.transport.rest.client.RestTransportClient#send（这里会初始化HttpClientWithContext，下面会分析）
• ->org.apache.servicecomb.transport.rest.client.http.RestClientInvocation#invoke（真正发送请求的地方）

public void invoke(Invocation invocation, AsyncResponse asyncResp) throws Exception {
 
    createRequest(ipPort, path);
    clientRequest.putHeader(org.apache.servicecomb.core.Const.TARGET_MICROSERVICE, invocation.getMicroserviceName());
    RestClientRequestImpl restClientRequest =
        new RestClientRequestImpl(clientRequest, httpClientWithContext.context(), asyncResp, throwableHandler);
    invocation.getHandlerContext().put(RestConst.INVOCATION_HANDLER_REQUESTCLIENT, restClientRequest);
 
    Buffer requestBodyBuffer = restClientRequest.getBodyBuffer();
    HttpServletRequestEx requestEx = new VertxClientRequestToHttpServletRequest(clientRequest, requestBodyBuffer);
    invocation.getInvocationStageTrace().startClientFiltersRequest();
    // 触发filter.beforeSendRequest方法
    for (HttpClientFilter filter : httpClientFilters) {
        if (filter.enabled()) {
            filter.beforeSendRequest(invocation, requestEx);
        }
    }
 
    // 从业务线程转移到网络线程中去发送
    // httpClientWithContext.runOnContext
}

createRequest(ipPort, path)：根据参数初始化HttpClientRequest clientRequest，初始化的时候会传入一个创建一个responseHandler，即对响应的处理。

注意org.apache.servicecomb.common.rest.filter.HttpClientFilter#afterReceiveResponse的调用就是在这里埋下伏笔的，是通过回调org.apache.servicecomb.transport.rest.client.http.RestClientInvocation#processResponseBody这个方法触发的（在创建responseHandler时候创建的）

且org.apache.servicecomb.common.rest.filter.HttpClientFilter#beforeSendRequest：这个方法的触发我们也可以很清楚的看到在发送请求执行的。

requestEx：注意它的类型是HttpServletRequestEx，虽然名字里面带有Servlet，但是打开它的方法可以发现有很多我们在tomcat中那些常用的方法都直接抛出异常了，这也是一个易错点！

httpClientWithContext.runOnContext：用来发送请求的逻辑，不过这里还是有点绕的，下面重点分析下

httpClientWithContext.runOnContext

首先看下HttpClientWithContext的定义：

public class HttpClientWithContext {
    public interface RunHandler {
        void run(HttpClient httpClient);
    }
 
    private HttpClient httpClient;
 
    private Context context;
 
    public HttpClientWithContext(HttpClient httpClient, Context context) {
        this.httpClient = httpClient;
        this.context = context;
    }
 
    public void runOnContext(RunHandler handler) {
        context.runOnContext((v) -> {
            handler.run(httpClient);
        });
    }
}

从上面可知发送请求调用的是这个方法：runOnContext，参数为RunHandler接口，然后是以lambda的方式传入的，lambda的参数为httpClient，这个httpClient又是在HttpClientWithContext的构造函数中初始化的。这个构造函数是在org.apache.servicecomb.transport.rest.client.RestTransportClient#send这个方法中初始化的（调用org.apache.servicecomb.transport.rest.client.RestTransportClient#findHttpClientPool这个方法）。

但是我们观察调用的地方：

// 从业务线程转移到网络线程中去发送
httpClientWithContext.runOnContext(httpClient -> {
    clientRequest.setTimeout(operationMeta.getConfig().getMsRequestTimeout());
    processServiceCombHeaders(invocation, operationMeta);
    try {
        restClientRequest.end();
    } catch (Throwable e) {
        LOGGER.error(invocation.getMarker(),
            "send http request failed, local:{}, remote: {}.", getLocalAddress(), ipPort, e);
        fail((ConnectionBase) clientRequest.connection(), e);
    }
});

其实在这块逻辑中HttpClient是没有被用到的，实际上发送请求的动作是restClientRequest.end()触发的，restClientRequest是cse中的类RestClientRequestImpl，然后它包装了HttpClientRequest（vertx中提供的），即restClientRequest.end()最终还是委托到了HttpClientRequest.end()上了。

那么这个HttpClientRequest是怎么被初始化的了？它是在createRequest(ipPort, path)这个方法中初始化的，即在调用org.apache.servicecomb.transport.rest.client.http.RestClientInvocation#invoke方法入口处。

初始化的逻辑如下：

clientRequest = httpClientWithContext.getHttpClient().request(method, 
requestOptions, this::handleResponse)

httpClientWithContext.getHttpClient()：这个方法返回的是HttpClient，上面说的HttpClient作用就体现出来了，用来初始化了我们发送请求的关键先生：HttpClientRequest。那么至此我们发送请求的整体逻辑大概就清晰了。

总结

无论是采用RestTemplate的方式还是采用rpc注解的方式来发送请求，其底层逻辑其实是一样的。即首先根据请求信息匹配到对方的服务信息，然后经过一些列的Handler处理，如限流、负载、容错等等（这也是一个很好的扩展机制），最终会走到TransportClientHandler这个Handler，然后根据条件去初始化发送的request，经过HttpClientFilter的处理后就会委托给vertx的HttpClientRequest来真正的发出请求。

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