190102-Quick-Fix 从0到1构建一个应用内服务/数据访问订正工具包
by 一灰灰

2019-01-02

Quick系列 / QuickFix / 方案设计

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190102-Quick-Fix 从0到1构建一个应用内服务/数据访问订正工具包

文章目录

I. 背景说明

case1: 程序出bug了

在我们的实际工作中，当我们遇到别人反馈代码出问题了吧，怎么返回的数据不对？

当应用持续跑了一段时间之后，这个时候我们的第一个反应基本是确认能复现么？如果能复现，那么调用的姿势是不是对的？如果确认姿势没问题，那么就是请求参数不对了!!! 如果请求参数还没有问题，卧槽，这下完了，真可能有bug了，这下怎么办？

接下来，一般的讨论是在测试环境复现一下，如果能复现，那么开启debug（或者远程debug），一行行调试，相信很快就能搞定了；

但是，最怕的就是但是，测试环境没法复现，至于线上环境才有问题，这下怎么搞？

case2: 缓存数据有问题

另外一个场景就是为了提升服务性能，缓存基本上会被大量的使用在各个系统之间；有缓存，那么就会有缓存不一致的问题，如果缓存用的是外部的如(redis/memcache)之类的，那么缓存数据的查询和订正，就相对简单了；但是，如果我们使用了内存作为数据的缓存，比如（hashmap, guava)，这种时候，我想知道这个内存中的数据怎么办？我想修改这个内存的中的数据怎么办？

3. 小结

上面两个场景，归纳一下主要是两个问题

如何知道线上应用中，某个服务的方法的执行结果；
如何知道线上应用中，某些内存数据的结果

II. 方案设计

为了解决上面抛出的两个问题，我们要怎么做呢？

1. 设计

如何访问应用中的方法、数据，首先想到的就是反射；通过反射来执行某个实例的方法，或者获取实例的属性值，并没有太多的难度，有问题的是如何做到无侵入，如何与外部通信，如何做到通用

首先我们需要注入一个EndPoint，用于实现应用于外界的通信，这个是一切开始的基本条件，Fixer的Endpoint负责接收外部请求，并将请求转发给内部的解析器，执行应用内服务访问，并将结果输出给外部使用者

上图给出了EndPoint的结构设计，因为目前的java应用，直接以jar方式跑的不太多了，更常见的是将服务跑在其他的容器中，比如我们常见的tomcat应用，Spring应用等；不同的容器，对外暴露的方式不一样，怎么样才可以做到在不同的容器中，进行优雅的支持呢？

接下来请求到应用内之后，首先定位到访问的服务，其次则进行服务调用执行，其实现流程如下

2. 技术

从上面的结构设计出发，找到这个项目实现的关键点，然后看下可以怎么实现

a. 服务定位

如何通过传入的请求参数来定位需要执行的服务方法，一般来将，应用中提供的服务可以分为两种情况

以实例的形式提供服务
- 如Spring中以Bean的形式，一个Service就是一个Bean；我们可以借助Spring的ApplicationContext获取对应的bean
- 这种类型的服务，要求应用本身持有所有服务，然后我们可以通过这个ServiceHolder来定位具体的服务
一个类对应一个服务
- 这种常见的是静态类或者单例，这个是以ClassLoader维度进行区分的；
- 因此我们可以直接通过ClassLoader方式来加载对应的类

然后我们主要目标需要集中在第一种方式，不同的应用方式，获取ServiceHolder不一样，让我们自己去全部支持，显然是不太现实的，因此我们需要设计一个方案，让使用者，自己来根据应用中的ServiceHolder，来选择具体的Service方法

这种，就可以通过SPI机制来支持

b. EndPoint支持

提供与外部的交互，最常见的方案就是暴露一个http接口，然后接收外部的请求；非web服务怎么办？也可以开一个socket走tcp通信，那么问题来了

对于web服务
- 直接在已有的web服务上新增一个端点，并加上权限控制？
- 另开一个端口提供服务
对于非web服务
- 新开端口提供服务

所以再具体的实现中，我们需要考虑以下几点

如何复用已有的web服务？
没有web服务时，自己怎么支持web服务？
如何支持绑定端口的配置？
当项目中引入了多种EndPoint支持方式时，怎么保证只有一个生效？

针对上面的问题，具体实现时，会用到下面一些机制

引入优先级
通过SPI来实现自定义扩展
解析JVM参数，来获取对应的配置

III. 相关博文

从设计到实现，下面博文分别进行详细介绍说明

… （待补齐）

IV. 使用说明

1. 依赖管理

首先添加仓库，两种方式，一个是github的release版本的引入，优势是稳定；确定是更新及时问题；

<repositories>
    <repository>
        <id>jitpack.io</id>
        <url>https://jitpack.io</url>
    </repository>
</repositories>

另一个是我个人的仓库

<repositories>
    <repository>
        <id>yihui-maven-repo</id>
        <url>https://raw.githubusercontent.com/liuyueyi/maven-repository/master/repository</url>
    </repository>
</repositories>

2. 引入依赖包

根据实际的应用场景，引入对应的依赖包，

a. 纯jar应用

<dependency>
    <groupId>com.git.hui.fix</groupId>
    <artifactId>fix-core</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

注意事项：

fix-core 内置了一个http服务器，默认绑定端口号 9999, 可以通过jvm参数 -Dquick.fix.port 来覆盖
在应用的入口出，需要主动执行 FixEngine.instance(); 进行初始化
因为fix-core 只提供了静态类的ServerLoader, 对于实例的加载，需要业务方自己来实现

使用姿势如下：

curl -X POST -H "Content-Type:application/json" http://127.0.0.1:9999/fixer/call -d '{"service": "com.git.hui.fix.example.jar.server.CalculateServer", "method": "getCache", "params": ["init"], "type":"static"}'

实例demo:

jar-example

b. 纯Spring应用

如我是一个纯Spring应用，没有使用SpringMVC，可以引入

<dependency>
    <groupId>com.git.hui.fix</groupId>
    <artifactId>spring-fixer</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

注意事项：

spring-fixer提供了访问Spring容器内bean的服务方式，因此除了获取默认提供的静态类之外，还可以访问bean；

使用默认的http服务器，端口号为 9999, 通过jvm参数 -Dquick.fix.port 来覆盖
与前面不同，不需要主动调用FixEngine.instance()
内部提供bean的加载ServerLoader，可以直接通过beanName或者Bean的完整类名访问其内部方法/数据

使用姿势如下:

# 执行bean的某个方法
curl -X POST -H "Content-Type:application/json" http://127.0.0.1:8080/inject-fixer-endpoint/call -d '{"service": "demoBean", "method": "randName"}'
# 查看bean的属性值
curl -X POST -H "Content-Type:application/json" http://127.0.0.1:8080/inject-fixer-endpoint/call -d '{"service": "demoBean", "field": "name"}'
# 执行bean的属性的某个方法
curl -X POST -H "Content-Type:application/json" http://127.0.0.1:8080/inject-fixer-endpoint/call -d '{"service": "demoBean", "field": "values", "method":"add", "params": ["autoInsertByQuickFixer!"]}'

# 测试静态类的静态成员的方法调用
curl -X POST -H "Content-Type:application/json" http://127.0.0.1:9999/fixer/call -d '{"service": "com.git.hui.fix.example.spring.server.StaticBean", "method": "getCache", "params": ["init"], "type":"static"}'

实例demo:

spring-example

c. SpringMVC应用

如是一个SpringMVC应用，可以引入

<dependency>
    <groupId>com.git.hui.fix</groupId>
    <artifactId>spring-mvc-fixer</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

使用说明：

利用mvc本身提供的http服务，访问路径为/inject-fixer-endpoint/call；因此需要做好安全校验

使用姿势&实例：

使用和前面的类似
spring-mvc-example

d. SpringCloud应用

如果是一个SpringCloud服务，且开启了 actuator 应用监测，可以引入

<dependency>
    <groupId>com.git.hui.fix</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-fixer</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

使用说明：

将FixEndPoint端口集成在SpringCloud的Actuator中，因此在实际使用时，需要在配置中开启，设置参数 management.endpoints.web.exposure.include
访问路径为：/actuator/inject-fixer-endpoint/call，前面的 actuator路径与应用监测配置的路径一致

使用姿势&实例:

spring-cloud-example

V. 其他

项目

https://github.com/liuyueyi/quick-fix

其他

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