Java Chassis 3技术解密：易扩展的多种注册中心支持

Java Chassis 的早期版本依赖于 Service Center，提供了很多差异化的竞争力：

• 接口级别转发。 通过注册中心管理微服务的每个版本的元数据，特别是契约数据。 结合契约数据，能够实现版本级别的路由能力。 比如一个微服务存在 v1 和 v2 两个版本， 其中 v1 版本存在接口 op1, op2， v2 版本存在接口 op1, op2, op3， 在灰度场景， Java Chassis能够自动将 op3 的访问转发到 v2 版本，将 op1, op2 的访问在 v1, v2版本做负载均衡。
• 基于 version-rule 的实例选择。 客户端能够配置 version-rule， 比如 last, 2.0+等。 这样客户端能够根据实际情况，筛选实例的版本。

Java Chassis过度依赖 Service Center， 为产品的发展带来了一些瓶颈。 Java Chassis的生态推广依赖于 Service Center的生态推广， 不利于Java Chassis被更多用户使用。 随着云的发展， 越来越多的客户也期望一套代码，能够在不同的云环境运行，有些云产商未提供Service Center运行环境，那么用户选择Java Chassis 就会存在顾虑。

基于上述原因， Java Chassis简化了注册发现的依赖，定义了简单容易实现的接口，并基于 Nacos 提供了实现，未来还会提供 zookeeper 等实现。 Java Chassis 采用了一系列新的设计模式， 保证了在降低注册中心功能依赖的前提下，不降低应用自身的可靠性。

接口级别转发的替代方案

依赖于 Service Center， Java Chassis提供了接口级别转发。 Java Chassis 3 首先做的一个变化是删除了对于接口级别转发的支持。 这样对于注册中心的依赖复杂度至少可以降低 70%。 然而灰度场景依然对很多业务比较重要， Java Chassis 3使用灰度发布解决这个问题。 使用灰度发布的好处是不用依赖注册中心提供版本元数据管理能力，只需要每个实例具备版本号等简单元数据信息。

servicecomb:
  # enable router for edge service
  router:
    type: router
  routeRule:
    business: |
      - precedence: 2
        match:
          apiPath:
            prefix: "/business/v2"
        route:
          - weight: 100
            tags:
              version: 2.0.0
      - precedence: 1
        match:
          apiPath:
            prefix: "/business/v1/dec"
        route:
          - weight: 50
            tags:
              version: 1.1.0
          - weight: 50
            tags:
              version: 2.0.0

注册发现接口及其实现

Java Chassis 3 只需要使用 Discovery 接口就能够提供新的注册发现支持。 Java Chassis会调用 findServiceInstances 查询实例，如果后续实例发生变更，注册中心实现通过 InstanceChangedListener 通知 Java Chassis.

/**
 * This is the core service discovery interface. <br/>
 */
public interface Discovery<D extends DiscoveryInstance> extends SPIEnabled, SPIOrder, LifeCycle {
  interface InstanceChangedListener<D extends DiscoveryInstance> {
    /**
     * Called by Discovery Implementations when instance list changed.
     * @param registryName Name of the calling discovery implementation
     * @param application Microservice application
     * @param serviceName Microservice name
     * @param updatedInstances The latest updated instances.
     */
    void onInstanceChanged(String registryName, String application, String serviceName, List<D> updatedInstances);
  }

  String name();

  /**
   * If this implementation enabled for this microservice.
   */
  boolean enabled(String application, String serviceName);

  /**
   * Find all instances.
   *
   * Life Cycle：This method is called anytime after <code>run</code>.
   *
   * @param application application
   * @param serviceName microservice name
   * @return all instances match the criteria.
   */
  List<D> findServiceInstances(String application, String serviceName);

  /**
   * Discovery can call InstanceChangedListener when instance get changed.
   */
  void setInstanceChangedListener(InstanceChangedListener<D> instanceChangedListener);
}

Java Chassis 3 通过 Registration 来管理注册， 注册过程分为 init、run、destroy简单的生命周期， 可以在 init 准备注册的数据， run 执行注册， destroy 则在注册失败或者系统停止的时候执行。

/**
 * This is the core service registration interface. <br/>
 */
public interface Registration<R extends RegistrationInstance> extends SPIEnabled, SPIOrder, LifeCycle {
  String name();

  /**
   * get MicroserviceInstance </br>
   *
   * Life Cycle：This method is called anytime after <code>run</code>.
   */
  R getMicroserviceInstance();

  /**
   * update MicroserviceInstance status </br>
   *
   * Life Cycle：This method is called anytime after <code>run</code>.
   */
  boolean updateMicroserviceInstanceStatus(MicroserviceInstanceStatus status);

  /**
   * adding schemas to Microservice </br>
   *
   * Life Cycle：This method is called after <code>init</code> and before <code>run</code>.
   */
  void addSchema(String schemaId, String content);

  /**
   * adding endpoints to MicroserviceInstance </br>
   *
   * Life Cycle：This method is called after <code>init</code> and before <code>run</code>.
   */
  void addEndpoint(String endpoint);

  /**
   * adding property to MicroserviceInstance </br>
   *
   * Life Cycle：This method is called after <code>init</code> and before <code>run</code>.
   */
  void addProperty(String key, String value);
}

注册发现的组合

Java Chassis 3可以独立实现多个 Discovery 和 Registration, 达到向多个注册中心注册和从多个注册中心发现实例的作用。 每个实例根据实例ID唯一来标识。 如果实例ID相同， 会被认为是同一个实例， 如果不同， 则会认为是不同的实例。 在 Java Chassis 3技术解密：注册中心分区隔离 中聊到了， Java Chassis 要求每次实例注册（新的进程）， 生成唯一的实例ID， 以解决注册分区隔离带来的实例假下线问题。 Discovery 和 Registration 都包含了 Java Chassis 定义的基础信息。

/**
 * Standard information used for microservice instance registration and discovery.
 */
public interface MicroserviceInstance {
  /**
   * Environment(Required): Used for logic separation of microservice instance. Only
   * microservice instance with same environment can discovery each other.
   */
  String getEnvironment();

  /**
   * Application(Required): Used for logic separation of microservice instance. Only
   * microservice instance with same application can discovery each other.
   */
  String getApplication();

  /**
   * Service Name(Required): Unique identifier for microservice.
   */
  String getServiceName();

  /**
   * Service Name Alias(Optional): Unique identifier for microservice.
   *   This alias is used by registry implementation to support rename
   *   of a microservice, e.g. old consumers use old service name can
   *   find a renamed microservice service.
   */
  String getAlias();

  /**
   * Service Version(Required): version of this microservice.
   */
  String getVersion();

  /**
   * Data center info(Optional).
   */
  DataCenterInfo getDataCenterInfo();

  /**
   * Service Description(Optional)
   */
  String getDescription();

  /**
   * Service Properties(Optional)
   */
  Map<String, String> getProperties();

  /**
   * Service Schemas(Optional): Open API information.
   */
  Map<String, String> getSchemas();

  /**
   * Service endpoints(Optional).
   */
  List<String> getEndpoints();

  /**
   * Microservice instance id(Required). This id can be generated when microservice instance is starting
   * or assigned by registry implementation.
   *
   * When microservice instance is restarted, this id should be changed.
   */
  String getInstanceId();

  /**
   * Microservice service id(Optional). This is used for service center, other implementations may not
   * support service id.
   */
  default String getServiceId() {
    return "";
  }
}

在实现注册发现的时候，需要保证该接口定义的基础信息能够注册到注册中心，查询实例的时候，能够获取到这些信息。

客户故事：不把鸡蛋放到同一个篮子里面，是技术选型里面很重要的考量。解决方案的开放性和可替代性、云服务的可替代性，是很多客户都关注的问题。对于一个开源的技术框架，Java Chassis早期的版本虽然设计上也支持不同的注册中心扩展，但是实现难度很高，不自觉的把客户使用其他注册中心替换 service center的要求变得不可行。提供更加简化的注册发现实现，虽然减少了少量有有竞争力的功能特性，但是极大降低了客户选型的顾虑。