SOFABoot-09-模块隔离

前言

大家好，我是老马。

sofastack 其实出来很久了，第一次应该是在 2022 年左右开始关注，但是一直没有深入研究。

最近想学习一下 SOFA 对于生态的设计和思考。

sofaboot 系列

SOFABoot-00-sofaboot 概览

SOFABoot-01-蚂蚁金服开源的 sofaboot 是什么黑科技？

SOFABoot-02-模块化隔离方案

SOFABoot-03-sofaboot 介绍

SOFABoot-04-快速开始

SOFABoot-05-依赖管理

SOFABoot-06-健康检查

SOFABoot-07-版本查看

SOFABoot-08-启动加速

SOFABoot-09-模块隔离

SOFABoot-10-聊一聊 sofatboot 的十个问题

模块化开发概述

SOFABoot 从 2.4.0 版本开始支持基于 Spring 上下文隔离的模块化开发能力。为了更好的理解 SOFABoot 模块化开发的概念，我们来区分几个常见的模块化形式：

基于代码组织上的模块化：这是最常见的形式，在开发期，将不同功能的代码放在不同 Java 工程下，在编译期被打进不同 jar 包，在运行期，所有 Java 类都在一个 classpath 下，没做任何隔离；

基于 Spring 上下文隔离的模块化：借用 Spring 上下文来做不同功能模块的隔离，在开发期和编译期，代码和配置也会分在不同 Java 工程中，但在运行期，不同模块间的 Spring Bean 相互不可见，DI 只在同一个上下文内部发生，但是所有的 Java 类还是在同一个 ClassLoader 下；

基于 ClassLoader 隔离的模块化：借用 ClassLoader 来做隔离，每个模块都有独立的 ClassLoader，模块与模块之间的 classpath 不同，SOFAArk 就是这种模块化的实践方式。

SOFABoot 模块化开发属于第二种模块化形式 —— 基于 Spring 上下文隔离的模块化。

每个 SOFABoot 模块使用独立的 Spring 上下文，避免不同 SOFABoot 模块间的 BeanId 冲突，有效降低企业级多模块开发时团队间的沟通成本。

关于 SOFABoot 模块化产生的背景，可参考文章《蚂蚁金服的业务系统模块化 —- 模块化隔离方案》

功能简介

JVM 服务发布与引用

SOFABoot 提供三种方式给开发人员发布和引用 JVM 服务

XML 方式
Annotation 方式
编程 API 方式

XML 方式

服务发布

首先需要定义一个 Bean：

<bean id="sampleService" class="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleServiceImpl">

然后通过 SOFA 提供的 Spring 扩展标签来将上面的 Bean 发布成一个 SOFA JVM 服务。

<sofa:service interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" ref="sampleService">
    <sofa:binding.jvm/>
</sofa:service>

上面的配置中的 interface 指的是需要发布成服务的接口，ref 指向的是需要发布成 JVM 服务的 Bean，至此，我们就已经完成了一个 JVM 服务的发布。

服务引用

使用 SOFA 提供的 Spring 扩展标签引用服务:

<sofa:reference interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" id="sampleServiceRef">
    <sofa:binding.jvm/>
</sofa:reference>

上面的配置中的 interface 是服务的接口，需要和发布服务时配置的 interface 一致。

id 属性的含义同 Spring BeanId。

上面的配置会生成一个 id 为 sampleServiceRef 的 Spring Bean，你可以将 sampleServiceRef 这个 Bean 注入到当前 SOFABoot 模块 Spring 上下文的任意地方。

service/reference 标签还支持 RPC 服务发布，相关文档: RPC 服务发布与引用

Annotation 方式

如果一个服务已经被加上了 @SofaService 的注解，它就不能再用 XML 的方式去发布服务了，选择一种方式发布服务，而不是两种混用。

除了通过 XML 方式发布 JVM 服务和引用之外，SOFABoot 还提供了 Annotation 的方式来发布和引用 JVM 服务。

通过 Annotation 方式发布 JVM 服务，只需要在实现类上加一个 @SofaService 注解即可，如下：

@SofaService
public class SampleImpl implements SampleInterface {
   public void test() {

   }
}

提示

@SofaService 的作用是将一个 Bean 发布成一个 JVM 服务，这意味着虽然你可以不用再写 <sofa:service/> 的配置，但是还是需要事先将 @SofaService 所注解的类配置成一个 Spring Bean。

在使用 XML 配置 <sofa:service/> 的时候，我们配置了一个 interface 属性，但是在使用 @SofaService 注解的时候，却没有看到有配置服务接口的地方。

这是因为当被 @SofaService 注解的类只有一个接口的时候，框架会直接采用这个接口作为服务的接口。

当被 @SofaService 注解的类实现了多个接口时，可以设置 @SofaService 的 interfaceType 字段来指定服务接口，比如下面这样：

@SofaService(interfaceType=SampleInterface.class)
public class SampleImpl implements SampleInterface, Serializable {
   public void test() {

   }
}

和 @SofaService 对应，Sofa 提供了 @SofaReference 来引用一个 JVM 服务。

假设我们需要在一个 Spring Bean 中使用 SampleJvmService 这个 JVM 服务，那么只需要在字段上加上一个 @SofaReference 的注解即可：

public class SampleServiceRef {
    @SofaReference
    private SampleService sampleService;
}

和 @SofaService 类似，我们也没有在 @SofaReference 上指定服务接口，这是因为 @SofaReference 在不指定服务接口的时候，会采用被注解字段的类型作为服务接口，你也可以通过设定 @SofaReference 的 interfaceType 属性来指定：

public class SampleServiceRef {
    @SofaReference(interfaceType=SampleService.class)
    private SampleService sampleService;
}

使用 @SofaService 注解发布服务时，需要在实现类上打上 @SofaService 注解；在 Spring Boot 使用 Bean Method 创建 Bean 时，会导致 @Bean 和 @SofaService 分散在两处，而且无法对同一个实现类使用不同的 unique id。

因此自 SOFABoot v2.6.0 及 v3.1.0 版本起，支持 @SofaService 作用在 Bean Method 之上，例如：

@Configuration
public class SampleSofaServiceConfiguration {
    @Bean("sampleSofaService")
    @SofaService(uniqueId = "service1")
    SampleService service() {
        return new SampleServiceImpl("");
    }
}

同样为了方便在 Spring Boot Bean Method 使用注解 @SofaReference 引用服务，自 SOFABoot v2.6.0 及 v3.1.0 版本起，支持在 Bean Method 参数上使用 @SofaReference 注解引用 JVM 服务，例如：

@Configuration
public class MultiSofaReferenceConfiguration {
    @Bean("sampleReference")
    TestService service(@Value("$spring.application.name") String appName,
                        @SofaReference(uniqueId = "service") SampleService service) {
        return new TestService(service);
    }
}

编程 API 方式

SOFABoot 为 JVM 服务的发布和引用提供了一套编程 API 方式，方便直接在代码中发布和引用 JVM 服务，与 Spring 的 ApplicationContextAware 类似，为使用编程 API 方式，首先需要实现 ClientFactoryAware 接口获取编程组件 API：

public class ClientFactoryBean implements ClientFactoryAware {
    private ClientFactory clientFactory;

    @Override
    public void setClientFactory(ClientFactory clientFactory) {
        this.clientFactory = clientFactory;
    }
}

以 SampleService 为例，看下如何使用 clientFactory 通过编程 API 方式发布 JVM 服务：

ServiceClient serviceClient = clientFactory.getClient(ServiceClient.class);

ServiceParam serviceParam = new ServiceParam();
serviceParam.setInstance(new SampleServiceImpl());
serviceParam.setInterfaceType(SampleService.class);
serviceClient.service(serviceParam);

上面的代码中

首先通过 clientFactory 获得 ServiceClient 对象
然后构造 ServiceParam 对象，ServiceParam 对象包含发布服务所需参数，通过 setInstance 方法来设置需要被发布成 JVM 服务的对象，setInterfaceType- 来
设置服务的接口
最后，调用 ServiceClient 的 service 方法，发布一个 JVM 服务

通过编程 API 方式引用 JVM 服务的代码也是类似的：

ReferenceClient referenceClient = clientFactory.getClient(ReferenceClient.class);

ReferenceParam<SampleService> referenceParam = new ReferenceParam<SampleService>();
referenceParam.setInterfaceType(SampleService.class);
SampleService proxy = referenceClient.reference(referenceParam);

同样，引用一个 JVM 服务只需从 ClientFactory 中获取一个 ReferenceClient ，然后和发布一个服务类似，构造出一个 ReferenceParam，然后设置好服务的接口，最后调用 ReferenceClient 的 reference 方法即可。

通过动态客户端创建的 Reference 对象是一个非常重的对象，请大家在使用的时候不要频繁创建，自行做好缓存，否则可能存在内存溢出的风险。

除了实现 ClientFactoryAware 接口用于获取 ServiceClient 和 ReferenceClient 对象，还可以使用简便的注解 @SofaClientFactory 获取编程 API，例如

public class ClientBean {
    @SofaClientFactory
    private ReferenceClient referenceClient;
    
    @SofaClientFactory
    private ServiceClient serviceClient;
}

uniqueId

有些时候，针对一个接口，我们会需要发布两个服务出来，分别对应到不同的实现。

继续前面的 sampleService 的例子，我们可能有两个 SampleService 的实现，这两个实现我们都需要发布成 SOFA 的 JVM Service，按照前面的教程，采用 XML 的方式，我们就可能用下面这种方式进行配置：

<sofa:service interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" ref="sampleService1">
</sofa:service>
<sofa:service interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" ref="sampleService2">
</sofa:service>

上面的服务发布没有什么问题，但是当需要引用服务的时候，就出现了问题了，例如我们使用以下配置：

<sofa:reference interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" id="sampleService">
</sofa:reference>

这个 JVM 引用到底引用的是哪个 JVM 服务呢，我们无从知晓。

为了解决上面的这种问题，SOFABoot 引入了 uniqueId 的概念，针对服务接口一样的 JVM 服务，可以通过 uniqueId 来进行区分，上面的服务发布的代码我们加入 uniqueId 后，我们可以改成下面这样：

<sofa:service interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" ref="sampleService1" unique-id="ss1">
</sofa:service>
<sofa:service interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" ref="sampleService2" unique-id="ss2">
</sofa:service>

然后，在引用服务的时候，如果我们要使用 sampleService1 的服务，可以指定 unique-id 为 ss1，比如：

<sofa:reference interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" id="sampleService" unique-id="ss1">
</sofa:reference>

如果要使用 sampleService2 的服务，可以指定 unique-id 为 ss2，比如：

<sofa:reference interface="com.alipay.sofa.runtime.test.service.SampleService" id="sampleService" unique-id="ss2">
</sofa:reference>

上面说的是在 XML 的方式中使用 uniqueId。当你用 Annotation 的方式发布 JVM 服务和引用的时候，可以通过设置 @SofaService 和 @SofaReference 的 uniqueId 属性来设置 uniqueId。

当你用编程 API 的方式发布或者引用 JVM 服务的时候，可以通过 ServiceParam 和 ReferenceParam 的 setUniqueId 方法来设置 uniqueId。

小结

希望本文对你有所帮助，如果喜欢，欢迎点赞收藏转发一波。

我是老马，期待与你的下次相遇。