记一次Java动态代理实践【首发自高可用架构公众号】
1. 背景
最近在做数据库（MySQL）方面的升级改造。现状是数据库同时被多个应用直连，存在了一些问题：
- 有大量的重复代码，维护成本较高，也不优雅；
- 出现SQL语句质量的问题无法很快定位到是哪个应用导致的；
- 数据库调用方过于分散，不便于统一控制，比如部分业务数据的读写、屏蔽等；
- 业务的发展，有的表数据量已经到了一定的规模，几百万到几千万不等，数据库存储拆分是必须要进行的事情。
解决问题的方式很简单，就是把各应用中与此业务相关的dao层抽象成为一个单独应用（以下称为internal-rpc-app），进行统一管理。
2. 具体实现
具体的业务应用与internal-rpc-app的内部通信使用公司内部具有服务治理功能的RPC框架JSF，JSF是一款稳定高效的框架，它对服务治理的粒度是接口，接口通过Spring做服务的发布和调用配置。每个接口对应一个数据表的CURD及特殊业务。
2.1 标准版本 1.0
2.1.1. 接口注册申请
注册接口： com.jd.xx.BizRpcService1
注册接口： com.jd.xx.BizRpcService2
注册接口： com.jd.xx.BizRpcService3
......
注册接口： com.jd.xx.BizRpcServiceN
2.1.2. 服务提供方配置
<jsf:provider id="rpc1" interface="com.jd.xx.BizRpcService1"/>
<jsf:provider id="rpc2" interface="com.jd.xx.BizRpcService2"/>
<jsf:provider id="rpc3" interface="com.jd.xx.BizRpcService3"/>
......
<jsf:provider id="rpcN" interface="com.jd.xx.BizRpcServiceN"/>
2.1.3. 客户端调用方配置
<jsf:consumer id="rpc1" interface="com.jd.xx.BizRpcService1"/>
<jsf:consumer id="rpc2" interface="com.jd.xx.BizRpcService2"/>
<jsf:consumer id="rpc3" interface="com.jd.xx.BizRpcService3"/>
......
<jsf:consumer id="rpcN" interface="com.jd.xx.BizRpcServiceN"/>
2.1.4 小结
此版本实现了我们的最初的目的，但是有一个不太好的地方，就是配置的工作量太高，前面有说到JSF框架的治理维度是接口。这也意味着，每次新增接口都要提交申请操作，同时要在consumer和provider做相对应的配置，几个还好，如果数据表有几十个上百个，重复的工作量就很大。同时内部接口也不需要做太细粒度的服务治理。于是有了第二版，主要目的是简化大量重复配置。
2.2 优化调用体验版本 2.0
2.2.1 内部实现 - 客户端
首先定义调用API：
BizRpcService1 bizRpcService1 = InternalPrxoyServices.BizRpcService1;
bizRpcService1.method1(param1, param2);
InternalPrxoyServices关键代码：
public class InternalPrxoyServices {
BizProxyRpcService1 BizRpcService1 = new BizProxyRpcService1();
BizProxyRpcService2 BizRpcService2 = new BizProxyRpcService2();
BizProxyRpcService2 BizRpcService3 = new BizProxyRpcService3();
......
BizProxyRpcServiceN BizRpcServiceN = new BizProxyRpcServiceN();
}
BizProxyRpcService1关键代码：
public class BizProxyRpcService1 extends BaseProxyService implements BizRpcService1 {
@Override
public String method1(String param1, String param2) throws InternalRpcException {
return super.execute(param1, param2);
}
}
BaseProxyService关键代码：
abstract class BaseProxyService implements InternalRpcService {
private InternalRpcService internalRpcService;
private Map<String, String> interfaceMap = new HashMap<String, String>();
BaseProxyService() {
// 已经被注入到一个静态变量中，此处直接获取
internalRpcService = InternalRpcServiceHolder.getInternalRpcService();
}
@Override
<T> T execute(Object... objects) throws InternalRpcException {
StackTraceElement[] stackTraceElements = Thread.currentThread().getStackTrace();
StackTraceElement callerStackTraceElement = stackTraceElements[2];
// 要取代理类实现到具体接口名称和方法名称以此定位具体到逻辑，框架不支持重名，所以重名问题不考虑
String interfaceName = getInterfaceName(callerStackTraceElement.getClassName());
String methodName = callerStackTraceElement.getMethodName();
return (T) internalRpcService.execute(interfaceName, methodName, objects);
}
}
InternalRpcService接口定义：
public interface InternalRpcService {
Object execute(String serviceName, String methodName, Object... objects) throws InternalRpcException;
}
2.2.2 内部实现 - 服务端
服务端实现比较简单，直接根据接口传过来当serviceName、methodName、objects即可定位到具体service到方法，直接执行即可。
2.2.3 小结
到这里，我们通过静态代理实现了具体的目标，通过实现具体的接口类。我们不再需要定义过多的配置了，客户端调用也变得简单明了。
那么，结束了吗？并没有，在解决了大量配置的问题的同时，因为要写大量的代理类，又引入了新的工作量。
2.3 最终版本 3.0
在这一版，我们很自然的引入了动态生成代理。
2.3.1 客户端具体实现
因为引入了动态代理，所以要重新改写InternalPrxoyServices：
public class InternalPrxoyServices {
BizRpcService1 BizRpcService1 = ProxyServiceFactory.create(BizRpcService1.class);
BizRpcService2 BizRpcService2 = ProxyServiceFactory.create(BizRpcService2.class);
BizRpcService3 BizRpcService3 = ProxyServiceFactory.create(BizRpcService3.class);
......
BizRpcServiceN BizRpcServiceN = ProxyServiceFactory.create(BizRpcServiceN.class);
}
ProxyServiceFactory关键代码：
public class ProxyServiceFactory {
public static <T> T create(Class<T> internalInterface) {
final InternalRpcProxy<T> internalRpcProxy = new InternalRpcProxy<T>(internalInterface);
return (T) Proxy.newProxyInstance(internalInterface.getClassLoader(), new Class[] { internalInterface }, internalRpcProxy);
}
}
InternalRpcProxy关键代码：
class InternalRpcProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
private final Class<T> internalRpcInterface;
InternalRpcProxy(Class<T> internalRpcInterface) {
this.internalRpcInterface = internalRpcInterface;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return InternalRpcServiceHolder.internalRpcService.execute(internalRpcInterface.getCanonicalName(), method.getName(), args);
}
}
2.4 小结
至此，已经解决了2.2.3提到的大量创建代理类的问题。
当然我们还做了很多文章中没有提及的事情，比如：
- 通过声明哪些接口可以走动态代理
- 方法重名、客户端接口合法性等校验
- 将method存入缓存
3. 总结
通过建立独立的应用，解决了前面数据库被多应用读写所产生的问题，通过开发了统一接口解决了服务端和客户端配置过多的问题。代码经过一步步抽象后，最终发现实现了一个简单的RPC雏形，只不过通信层是基于公司的JSF框架。
这引发了一些框架方面的思考：
- 是否应该去掉人工审批类似的流程？
- 是否应该允许更灵活的发布服务，比如：根据注解自动扫描发布服务，根据注解自动获取服务。
这不是技术问题，而是怎么权衡的问题。
