2.2 服务路由

2.2 服务路由

服务路由的入口方法是 ConditionRouter 的 route 方法，该方法定义在 Router 接口中。实现代码如下：

public <T> List<Invoker<T>> route(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException {
    if (invokers == null || invokers.isEmpty()) {
        return invokers;
    }
    try {
        // 先对服务消费者条件进行匹配，如果匹配失败，表明服务消费者 url 不符合匹配规则，
        // 无需进行后续匹配，直接返回 Invoker 列表即可。比如下面的规则：
        //     host = 10.20.153.10 => host = 10.0.0.10
        // 这条路由规则希望 IP 为 10.20.153.10 的服务消费者调用 IP 为 10.0.0.10 机器上的服务。
        // 当消费者 ip 为 10.20.153.11 时，matchWhen 返回 false，表明当前这条路由规则不适用于
        // 当前的服务消费者，此时无需再进行后续匹配，直接返回即可。
        if (!matchWhen(url, invocation)) {
            return invokers;
        }
        List<Invoker<T>> result = new ArrayList<Invoker<T>>();
        // 服务提供者匹配条件未配置，表明对指定的服务消费者禁用服务，也就是服务消费者在黑名单中
        if (thenCondition == null) {
            logger.warn("The current consumer in the service blacklist...");
            return result;
        }
        // 这里可以简单的把 Invoker 理解为服务提供者，现在使用服务提供者匹配规则对
        // Invoker 列表进行匹配
        for (Invoker<T> invoker : invokers) {
            // 若匹配成功，表明当前 Invoker 符合服务提供者匹配规则。
            // 此时将 Invoker 添加到 result 列表中
            if (matchThen(invoker.getUrl(), url)) {
                result.add(invoker);
            }
        }

        // 返回匹配结果，如果 result 为空列表，且 force = true，表示强制返回空列表，
        // 否则路由结果为空的路由规则将自动失效
        if (!result.isEmpty()) {
            return result;
        } else if (force) {
            logger.warn("The route result is empty and force execute ...");
            return result;
        }
    } catch (Throwable t) {
        logger.error("Failed to execute condition router rule: ...");
    }

    // 原样返回，此时 force = false，表示该条路由规则失效
    return invokers;
}

route 方法先是调用 matchWhen 对服务消费者进行匹配，如果匹配失败，直接返回 Invoker 列表。如果匹配成功，再对服务提供者进行匹配，匹配逻辑封装在了 matchThen 方法中。下面来看一下这两个方法的逻辑：

boolean matchWhen(URL url, Invocation invocation) {
    // 服务消费者条件为 null 或空，均返回 true，比如：
    //     => host != 172.22.3.91
    // 表示所有的服务消费者都不得调用 IP 为 172.22.3.91 的机器上的服务
    return whenCondition == null || whenCondition.isEmpty()
        || matchCondition(whenCondition, url, null, invocation);  // 进行条件匹配
}

private boolean matchThen(URL url, URL param) {
    // 服务提供者条件为 null 或空，表示禁用服务
    return !(thenCondition == null || thenCondition.isEmpty())
        && matchCondition(thenCondition, url, param, null);  // 进行条件匹配
}

这两个方法长的有点像，不过逻辑上还是有差别的，大家注意看。这两个方法均调用了 matchCondition 方法，但它们所传入的参数是不同的。这个需要特别注意一下，不然后面的逻辑不好弄懂。下面我们对这几个参数进行溯源。matchWhen 方法向 matchCondition 方法传入的参数为 [whenCondition, url, null, invocation]，第一个参数 whenCondition 为服务消费者匹配条件，这个前面分析过。第二个参数 url 源自 route 方法的参数列表，该参数由外部类调用 route 方法时传入。比如：

private List<Invoker<T>> route(List<Invoker<T>> invokers, String method) {
    Invocation invocation = new RpcInvocation(method, new Class<?>[0], new Object[0]);
    List<Router> routers = getRouters();
    if (routers != null) {
        for (Router router : routers) {
            if (router.getUrl() != null) {
                // 注意第二个参数
                invokers = router.route(invokers, getConsumerUrl(), invocation);
            }
        }
    }
    return invokers;
}

上面这段代码来自 RegistryDirectory，第二个参数表示的是服务消费者 url。matchCondition 的 invocation 参数也是从这里传入的。

接下来再来看看 matchThen 向 matchCondition 方法传入的参数 [thenCondition, url, param, null]。第一个参数不用解释了。第二个和第三个参数来自 matchThen 方法的参数列表，这两个参数分别为服务提供者 url 和服务消费者 url。搞清楚这些参数来源后，接下来就可以分析 matchCondition 方法了。

private boolean matchCondition(Map<String, MatchPair> condition, URL url, URL param, Invocation invocation) {
    // 将服务提供者或消费者 url 转成 Map
    Map<String, String> sample = url.toMap();
    boolean result = false;
    // 遍历 condition 列表
    for (Map.Entry<String, MatchPair> matchPair : condition.entrySet()) {
        // 获取匹配项名称，比如 host、method 等
        String key = matchPair.getKey();
        String sampleValue;
        // 如果 invocation 不为空，且 key 为 mehtod(s)，表示进行方法匹配
        if (invocation != null && (Constants.METHOD_KEY.equals(key) || Constants.METHODS_KEY.equals(key))) {
            // 从 invocation 获取被调用方法的名称
            sampleValue = invocation.getMethodName();
        } else {
            // 从服务提供者或消费者 url 中获取指定字段值，比如 host、application 等
            sampleValue = sample.get(key);
            if (sampleValue == null) {
                // 尝试通过 default.xxx 获取相应的值
                sampleValue = sample.get(Constants.DEFAULT_KEY_PREFIX + key);
            }
        }

        // --------------------✨ 分割线 ✨-------------------- //

        if (sampleValue != null) {
            // 调用 MatchPair 的 isMatch 方法进行匹配
            if (!matchPair.getValue().isMatch(sampleValue, param)) {
                // 只要有一个规则匹配失败，立即返回 false 结束方法逻辑
                return false;
            } else {
                result = true;
            }
        } else {
            // sampleValue 为空，表明服务提供者或消费者 url 中不包含相关字段。此时如果
            // MatchPair 的 matches 不为空，表示匹配失败，返回 false。比如我们有这样
            // 一条匹配条件 loadbalance = random，假设 url 中并不包含 loadbalance 参数，
            // 此时 sampleValue = null。既然路由规则里限制了 loadbalance 必须为 random，
            // 但 sampleValue = null，明显不符合规则，因此返回 false
            if (!matchPair.getValue().matches.isEmpty()) {
                return false;
            } else {
                result = true;
            }
        }
    }
    return result;
}

如上，matchCondition 方法看起来有点复杂，这里简单说明一下。分割线以上的代码实际上用于获取 sampleValue 的值，分割线以下才是进行条件匹配。条件匹配调用的逻辑封装在 isMatch 中，代码如下：

private boolean isMatch(String value, URL param) {
    // 情况一：matches 非空，mismatches 为空
    if (!matches.isEmpty() && mismatches.isEmpty()) {
        // 遍历 matches 集合，检测入参 value 是否能被 matches 集合元素匹配到。
        // 举个例子，如果 value = 10.20.153.11，matches = [10.20.153.*],
        // 此时 isMatchGlobPattern 方法返回 true
        for (String match : matches) {
            if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(match, value, param)) {
                return true;
            }
        }

        // 如果所有匹配项都无法匹配到入参，则返回 false
        return false;
    }

    // 情况二：matches 为空，mismatches 非空
    if (!mismatches.isEmpty() && matches.isEmpty()) {
        for (String mismatch : mismatches) {
            // 只要入参被 mismatches 集合中的任意一个元素匹配到，就返回 false
            if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(mismatch, value, param)) {
                return false;
            }
        }
        // mismatches 集合中所有元素都无法匹配到入参，此时返回 true
        return true;
    }

    // 情况三：matches 非空，mismatches 非空
    if (!matches.isEmpty() && !mismatches.isEmpty()) {
        // matches 和 mismatches 均为非空，此时优先使用 mismatches 集合元素对入参进行匹配。
        // 只要 mismatches 集合中任意一个元素与入参匹配成功，就立即返回 false，结束方法逻辑
        for (String mismatch : mismatches) {
            if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(mismatch, value, param)) {
                return false;
            }
        }
        // mismatches 集合元素无法匹配到入参，此时再使用 matches 继续匹配
        for (String match : matches) {
            // 只要 matches 集合中任意一个元素与入参匹配成功，就立即返回 true
            if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(match, value, param)) {
                return true;
            }
        }

        // 全部失配，则返回 false
        return false;
    }

    // 情况四：matches 和 mismatches 均为空，此时返回 false
    return false;
}

isMatch 方法逻辑比较清晰，由三个条件分支组成，用于处理四种情况。这里对四种情况下的匹配逻辑进行简单的总结，如下：

| 条件| 过程
---|---|---
情况一| matches 非空，mismatches 为空| 遍历 matches 集合元素，并与入参进行匹配。只要有一个元素成功匹配入参，即可返回 true。若全部失配，则返回 false。
情况二| matches 为空，mismatches 非空| 遍历 mismatches 集合元素，并与入参进行匹配。只要有一个元素成功匹配入参，立即 false。若全部失配，则返回 true。
情况三| matches 非空，mismatches 非空| 优先使用 mismatches 集合元素对入参进行匹配，只要任一元素与入参匹配成功，就立即返回 false，结束方法逻辑。否则再使用 matches 中的集合元素进行匹配，只要有任意一个元素匹配成功，即可返回 true。若全部失配，则返回 false
情况四| matches 为空，mismatches 为空| 直接返回 false

isMatch 方法是通过 UrlUtils 的 isMatchGlobPattern 方法进行匹配，因此下面我们再来看看 isMatchGlobPattern 方法的逻辑。

public static boolean isMatchGlobPattern(String pattern, String value, URL param) {
    if (param != null && pattern.startsWith("$")) {
        // 引用服务消费者参数，param 参数为服务消费者 url
        pattern = param.getRawParameter(pattern.substring(1));
    }
    // 调用重载方法继续比较
    return isMatchGlobPattern(pattern, value);
}

public static boolean isMatchGlobPattern(String pattern, String value) {
    // 对 * 通配符提供支持
    if ("*".equals(pattern))
        // 匹配规则为通配符 *，直接返回 true 即可
        return true;
    if ((pattern == null || pattern.length() == 0)
            && (value == null || value.length() == 0))
        // pattern 和 value 均为空，此时可认为两者相等，返回 true
        return true;
    if ((pattern == null || pattern.length() == 0)
            || (value == null || value.length() == 0))
        // pattern 和 value 其中有一个为空，表明两者不相等，返回 false
        return false;

    // 定位 * 通配符位置
    int i = pattern.lastIndexOf('*');
    if (i == -1) {
        // 匹配规则中不包含通配符，此时直接比较 value 和 pattern 是否相等即可，并返回比较结果
        return value.equals(pattern);
    }
    // 通配符 "*" 在匹配规则尾部，比如 10.0.21.*
    else if (i == pattern.length() - 1) {
        // 检测 value 是否以“不含通配符的匹配规则”开头，并返回结果。比如:
        // pattern = 10.0.21.*，value = 10.0.21.12，此时返回 true
        return value.startsWith(pattern.substring(0, i));
    }
    // 通配符 "*" 在匹配规则头部
    else if (i == 0) {
        // 检测 value 是否以“不含通配符的匹配规则”结尾，并返回结果
        return value.endsWith(pattern.substring(i + 1));
    }
    // 通配符 "*" 在匹配规则中间位置
    else {
        // 通过通配符将 pattern 分成两半，得到 prefix 和 suffix
        String prefix = pattern.substring(0, i);
        String suffix = pattern.substring(i + 1);
        // 检测 value 是否以 prefix 开头，且以 suffix 结尾，并返回结果
        return value.startsWith(prefix) && value.endsWith(suffix);
    }
}

以上就是 isMatchGlobPattern 两个重载方法的全部逻辑，这两个方法分别对普通的匹配过程，以及”引用消费者参数“和通配符匹配等特性提供了支持。这两个方法的逻辑不是很复杂，且代码中也进行了比较详细的注释，因此就不多说了。