「从零单排canal 04」 启动模块deployer源码解析

基于1.1.5-alpha版本,具体源码笔记可以参考我的github:https://github.com/saigu/JavaKnowledgeGraph/tree/master/code_reading/canal

本文将对canal的启动模块deployer进行分析。

Deployer模块(绿色部分)在整个系统中的角色如下图所示,用来启动canal-server.

模块内的类如下:

为了能带着目的看源码,以几个问题开头,带着问题来一起探索deployer模块的源码。

  • CanalServer启动过程中配置如何加载?
  • CanalServer启动过程中涉及哪些组件?
  • 集群模式的canalServer,是如何实现instance的HA呢?
  • 每个canalServer又是怎么获取admin上的配置变更呢?

1.入口类CanalLauncher

这个类是整个canal-server的入口类。负责配置加载和启动canal-server。

主流程如下:

  • 加载canal.properties的配置内容
  • 根据canal.admin.manager是否为空判断是否是admin控制,如果不是admin控制,就直接根据canal.properties的配置来了
  • 如果是admin控制,使用PlainCanalConfigClient获取远程配置 新开一个线程池每隔五秒用http请求去admin上拉配置进行merge(这里依赖了instance模块的相关配置拉取的工具方法) 用md5进行校验,如果canal-server配置有更新,那么就重启canal-server
  • 核心是用canalStarter.start()启动
  • 使用CountDownLatch保持主线程存活
  • 收到关闭信号,CDL-1,然后关闭配置更新线程池,优雅退出
  1 public static void main(String[] args) {
  2 
  3     try {
  4 
  5         //note:设置全局未捕获异常的处理
  6 
  7         setGlobalUncaughtExceptionHandler();
  8 
  9         /**
 10 
 11          * note:
 12 
 13          * 1.读取canal.properties的配置
 14 
 15          * 可以手动指定配置路径名称
 16 
 17          */
 18 
 19         String conf = System.getProperty("canal.conf", "classpath:canal.properties");
 20 
 21         Properties properties = new Properties();
 22 
 23         if (conf.startsWith(CLASSPATH_URL_PREFIX)) {
 24 
 25             conf = StringUtils.substringAfter(conf, CLASSPATH_URL_PREFIX);
 26 
 27             properties.load(CanalLauncher.class.getClassLoader().getResourceAsStream(conf));
 28 
 29         } else {
 30 
 31             properties.load(new FileInputStream(conf));
 32 
 33         }
 34 
 35         final CanalStarter canalStater = new CanalStarter(properties);
 36 
 37         String managerAddress = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_ADMIN_MANAGER);
 38 
 39         /**
 40 
 41          * note:
 42 
 43          * 2.根据canal.admin.manager是否为空判断是否是admin控制,如果不是admin控制,就直接根据canal.properties的配置来了
 44 
 45          */
 46 
 47         if (StringUtils.isNotEmpty(managerAddress)) {
 48 
 49             String user = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_ADMIN_USER);
 50 
 51             //省略一部分。。。。。。
 52           
 53 
 54             /**
 55 
 56              * note:
 57 
 58              * 2.1使用PlainCanalConfigClient获取远程配置
 59 
 60              */
 61 
 62             final PlainCanalConfigClient configClient = new PlainCanalConfigClient(managerAddress,
 63 
 64                     user,
 65 
 66                     passwd,
 67 
 68                     registerIp,
 69 
 70                     Integer.parseInt(adminPort),
 71 
 72                     autoRegister,
 73 
 74                     autoCluster);
 75 
 76             PlainCanal canalConfig = configClient.findServer(null);
 77 
 78             if (canalConfig == null) {
 79 
 80                 throw new IllegalArgumentException("managerAddress:" + managerAddress
 81 
 82                         + " can't not found config for [" + registerIp + ":" + adminPort
 83 
 84                         + "]");
 85 
 86             }
 87 
 88             Properties managerProperties = canalConfig.getProperties();
 89 
 90             // merge local
 91 
 92             managerProperties.putAll(properties);
 93 
 94             int scanIntervalInSecond = Integer.valueOf(CanalController.getProperty(managerProperties,
 95 
 96                     CanalConstants.CANAL_AUTO_SCAN_INTERVAL,
 97 
 98                     "5"));
 99 
100             /**
101 
102              * note:
103 
104              * 2.2 新开一个线程池每隔五秒用http请求去admin上拉配置进行merge(这里依赖了instance模块的相关配置拉取的工具方法)
105 
106              */
107 
108             executor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
109 
110                 private PlainCanal lastCanalConfig;
111 
112                 public void run() {
113 
114                     try {
115 
116                         if (lastCanalConfig == null) {
117 
118                             lastCanalConfig = configClient.findServer(null);
119 
120                         } else {
121 
122                             PlainCanal newCanalConfig = configClient.findServer(lastCanalConfig.getMd5());
123 
124                             /**
125 
126                              * note:
127 
128                              * 2.3 用md5进行校验,如果canal-server配置有更新,那么就重启canal-server
129 
130                              */
131 
132                             if (newCanalConfig != null) {
133 
134                                 // 远程配置canal.properties修改重新加载整个应用
135 
136                                 canalStater.stop();
137 
138                                 Properties managerProperties = newCanalConfig.getProperties();
139 
140                                 // merge local
141 
142                                 managerProperties.putAll(properties);
143 
144                                 canalStater.setProperties(managerProperties);
145 
146                                 canalStater.start();
147 
148                                 lastCanalConfig = newCanalConfig;
149 
150                             }
151 
152                         }
153 
154                     } catch (Throwable e) {
155 
156                         logger.error("scan failed", e);
157 
158                     }
159 
160                 }
161 
162             }, 0, scanIntervalInSecond, TimeUnit.SECONDS);
163 
164             canalStater.setProperties(managerProperties);
165 
166         } else {
167 
168             canalStater.setProperties(properties);
169 
170         }
171 
172         canalStater.start();
173 
174         //note: 这样用CDL处理和while(true)有点类似
175 
176         runningLatch.await();
177 
178         executor.shutdownNow();
179 
180     } catch (Throwable e) {
181 
182         logger.error("## Something goes wrong when starting up the canal Server:", e);
183 
184     }
185 
186 }

2.启动类CanalStarter

从上面的入口类,我们可以看到canal-server真正的启动逻辑在CanalStarter类的start方法。

这里先对三个对象进行辨析:

  • CanalController:是canalServer真正的启动控制器
  • canalMQStarter:用来启动mqProducer。如果serverMode选择了mq,那么会用canalMQStarter来管理mqProducer,将canalServer抓取到的实时变更用mqProducer直接投递到mq
  • CanalAdminWithNetty:这个不是admin控制台,而是对本server启动一个netty服务,让admin控制台通过请求获取当前server的信息,比如运行状态、正在本server上运行的instance信息等

start方法主要逻辑如下:

  • 根据配置的serverMode,决定使用CanalMQProducer或者canalServerWithNetty
  • 启动CanalController
  • 注册shutdownHook
  • 如果CanalMQProducer不为空,启动canalMQStarter(内部使用CanalMQProducer将消息投递给mq)
  • 启动CanalAdminWithNetty做服务器
  1 public synchronized void start() throws Throwable {
  2 
  3     String serverMode = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_SERVER_MODE);
  4 
  5     /**
  6 
  7      * note
  8 
  9      * 1.如果canal.serverMode不是tcp,加载CanalMQProducer,并且启动CanalMQProducer
 10 
 11      * 回头可以深入研究下ExtensionLoader类的相关实现
 12 
 13      */
 14 
 15     if (!"tcp".equalsIgnoreCase(serverMode)) {
 16 
 17         ExtensionLoader<CanalMQProducer> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(CanalMQProducer.class);
 18 
 19         canalMQProducer = loader
 20 
 21                 .getExtension(serverMode.toLowerCase(), CONNECTOR_SPI_DIR, CONNECTOR_STANDBY_SPI_DIR);
 22 
 23         if (canalMQProducer != null) {
 24 
 25             ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
 26 
 27             Thread.currentThread().setContextClassLoader(canalMQProducer.getClass().getClassLoader());
 28 
 29             canalMQProducer.init(properties);
 30 
 31             Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);
 32 
 33         }
 34 
 35     }
 36 
 37     //note 如果启动了canalMQProducer,就不使用canalWithNetty(这里的netty是用在哪里的?)
 38 
 39     if (canalMQProducer != null) {
 40 
 41         MQProperties mqProperties = canalMQProducer.getMqProperties();
 42 
 43         // disable netty
 44 
 45         System.setProperty(CanalConstants.CANAL_WITHOUT_NETTY, "true");
 46 
 47         if (mqProperties.isFlatMessage()) {
 48 
 49             // 设置为raw避免ByteString->Entry的二次解析
 50 
 51             System.setProperty("canal.instance.memory.rawEntry", "false");
 52 
 53         }
 54 
 55     }
 56 
 57     controller = new CanalController(properties);
 58 
 59     //note 2.启动canalController
 60 
 61     controller.start();
 62 
 63     //note 3.注册了一个shutdownHook,系统退出时执行相关逻辑
 64 
 65     shutdownThread = new Thread() {
 66 
 67         public void run() {
 68 
 69             try {
 70 
 71                 controller.stop();
 72 
 73                 //note 主线程退出
 74 
 75                 CanalLauncher.runningLatch.countDown();
 76 
 77             } catch (Throwable e) {
 78 
 79 
 80             } finally {
 81 
 82             }
 83 
 84         }
 85 
 86     };
 87 
 88     Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownThread);
 89 
 90     //note 4.启动canalMQStarter,集群版的话,没有预先配置destinations。
 91 
 92     if (canalMQProducer != null) {
 93 
 94         canalMQStarter = new CanalMQStarter(canalMQProducer);
 95 
 96         String destinations = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_DESTINATIONS);
 97 
 98         canalMQStarter.start(destinations);
 99 
100         controller.setCanalMQStarter(canalMQStarter);
101 
102     }
103 
104     // start canalAdmin
105 
106     String port = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_ADMIN_PORT);
107 
108     //note 5.根据填写的canalAdmin的ip和port,启动canalAdmin,用netty做服务器
109 
110     if (canalAdmin == null && StringUtils.isNotEmpty(port)) {
111 
112         String user = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_ADMIN_USER);
113 
114         String passwd = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_ADMIN_PASSWD);
115 
116         CanalAdminController canalAdmin = new CanalAdminController(this);
117 
118         canalAdmin.setUser(user);
119 
120         canalAdmin.setPasswd(passwd);
121 
122         String ip = CanalController.getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_IP);
123 
124         CanalAdminWithNetty canalAdminWithNetty = CanalAdminWithNetty.instance();
125 
126         canalAdminWithNetty.setCanalAdmin(canalAdmin);
127 
128         canalAdminWithNetty.setPort(Integer.parseInt(port));
129 
130         canalAdminWithNetty.setIp(ip);
131 
132         canalAdminWithNetty.start();
133 
134         this.canalAdmin = canalAdminWithNetty;
135 
136     }
137 
138     running = true;
139 
140 }

3.CanalController

前面两个类都是比较清晰的,一个是入口类,一个是启动类,下面来看看核心逻辑所在的CanalController。

这里用了大量的匿名内部类实现接口,看起来有点头大,耐心慢慢剖析一下。

3.1 从构造器开始了解

整体初始化的顺序如下:

  • 构建PlainCanalConfigClient,用于用户远程配置的获取
  • 初始化全局配置,顺便把instance相关的全局配置初始化一下
  • 准备一下canal-server,核心在于embededCanalServer,如果有需要canalServerWithNetty,那就多包装一个(我们serverMode=mq是不需要这个netty的)
  • 初始化zkClient
  • 初始化ServerRunningMonitors,作为instance 运行节点控制
  • 初始化InstanceAction,完成monitor机制。(监控instance配置变化然后调用ServerRunningMonitor进行处理)

这里有几个机制要详细介绍一下。

3.1.1 CanalServer两种模式

canalServer支持两种模式,CanalServerWithEmbedded和CanalServerWithNetty。

在构造器中初始化代码部分如下:

 1 // 3.准备canal server
 2 
 3 //note: 核心在于embededCanalServer,如果有需要canalServerWithNetty,那就多包装一个(我们serverMode=mq
 4 
 5 // 是不需要这个netty的)
 6 
 7 ip = getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_IP);
 8 
 9 //省略一部分。。。
10 
11 embededCanalServer = CanalServerWithEmbedded.instance();
12 
13 embededCanalServer.setCanalInstanceGenerator(instanceGenerator);// 设置自定义的instanceGenerator
14 
15 int metricsPort = Integer.valueOf(getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_METRICS_PULL_PORT, "11112"));
16 
17 //省略一部分。。。
18 
19 String canalWithoutNetty = getProperty(properties, CanalConstants.CANAL_WITHOUT_NETTY);
20 
21 if (canalWithoutNetty == null || "false".equals(canalWithoutNetty)) {
22 
23     canalServer = CanalServerWithNetty.instance();
24 
25     canalServer.setIp(ip);
26 
27     canalServer.setPort(port);
28 
29 }

embededCanalServer:类型为CanalServerWithEmbedded

canalServer:类型为CanalServerWithNetty

二者有什么区别呢?

都实现了CanalServer接口,且都实现了单例模式,通过静态方法instance获取实例。

关于这两种类型的实现,canal官方文档有以下描述:

说白了,就是我们可以不必独立部署canal server。在应用直接使用CanalServerWithEmbedded直连mysql数据库进行订阅。

如果觉得自己的技术hold不住相关代码,就独立部署一个canal server,使用canal提供的客户端,连接canal server获取binlog解析后数据。而CanalServerWithNetty是在CanalServerWithEmbedded的基础上做的一层封装,用于与客户端通信。

在独立部署canal server时,Canal客户端发送的所有请求都交给CanalServerWithNetty处理解析,解析完成之后委派给了交给CanalServerWithEmbedded进行处理。因此CanalServerWithNetty就是一个马甲而已。CanalServerWithEmbedded才是核心。

因此,在构造器中,我们看到,

用于生成CanalInstance实例的instanceGenerator被设置到了CanalServerWithEmbedded中,

而ip和port被设置到CanalServerWithNetty中。

关于CanalServerWithNetty如何将客户端的请求委派给CanalServerWithEmbedded进行处理,我们将在server模块源码分析中进行讲解。

3.1.2 ServerRunningMonitor

在CanalController的构造器中,canal会为每一个destination创建一个Instance,每个Instance都会由一个ServerRunningMonitor来进行控制。而ServerRunningMonitor统一由ServerRunningMonitors进行管理。

ServerRunningMonitor是做什么的呢?

我们看下它的属性就了解了。它主要用来记录每个instance的运行状态数据的。

 1 /**
 2 
 3 * 针对server的running节点控制
 4 
 5 */
 6 
 7 public class ServerRunningMonitor extends AbstractCanalLifeCycle {
 8 
 9     private static final Logger        logger       = LoggerFactory.getLogger(ServerRunningMonitor.class);
10 
11     private ZkClientx                  zkClient;
12 
13     private String                     destination;
14 
15     private IZkDataListener            dataListener;
16 
17     private BooleanMutex               mutex        = new BooleanMutex(false);
18 
19     private volatile boolean           release      = false;
20 
21     // 当前服务节点状态信息
22 
23     private ServerRunningData          serverData;
24 
25     // 当前实际运行的节点状态信息
26 
27     private volatile ServerRunningData activeData;
28 
29     private ScheduledExecutorService   delayExector = Executors.newScheduledThreadPool(1);
30 
31     private int                        delayTime    = 5;
32 
33     private ServerRunningListener      listener;
34 
35     public ServerRunningMonitor(ServerRunningData serverData){
36 
37         this();
38 
39         this.serverData = serverData;
40 
41     }
42         //。。。。。
43 
44 }

在创建ServerRunningMonitor对象时,首先根据ServerRunningData创建ServerRunningMonitor实例,之后设置了destination和ServerRunningListener。

ServerRunningListener是个接口,这里采用了匿名内部类的形式构建,实现了各个接口的方法。

主要为instance在当前server上的状态发生变化时调用。比如要在当前server上启动这个instance了,就调用相关启动方法,如果在这个server上关闭instance,就调用相关关闭方法。

具体的调用逻辑我们后面在启动过程中分析,这里大概知道下构造器中做了些什么就行了,主要就是一些启动、关闭的逻辑。

  1 new Function<String, ServerRunningMonitor>() {
  2 
  3     public ServerRunningMonitor apply(final String destination) {
  4 
  5         ServerRunningMonitor runningMonitor = new ServerRunningMonitor(serverData);
  6 
  7         runningMonitor.setDestination(destination);
  8 
  9         runningMonitor.setListener(new ServerRunningListener() {
 10 
 11             /**
 12 
 13              * note
 14 
 15              * 1.内部调用了embededCanalServer的start(destination)方法。
 16 
 17              * 这里很关键,说明每个destination对应的CanalInstance是通过embededCanalServer的start方法启动的,
 18 
 19              * 这样我们就能理解,为什么之前构造器中会把instanceGenerator设置到embededCanalServer中了。
 20 
 21              * embededCanalServer负责调用instanceGenerator生成CanalInstance实例,并负责其启动。
 22 
 23              *
 24 
 25              * 2.如果投递mq,还会直接调用canalMQStarter来启动一个destination
 26 
 27              */
 28 
 29             public void processActiveEnter() {
 30 
 31                //省略具体内容。。。
 32             }
 33 
 34             /**
 35 
 36              * note
 37 
 38              * 1.与开始顺序相反,如果有mqStarter,先停止mqStarter的destination
 39 
 40              * 2.停止embedeCanalServer的destination
 41 
 42              */
 43 
 44             public void processActiveExit() {
 45 
 46                 //省略具体内容。。。
 47 
 48             }
 49 
 50             /**
 51 
 52              * note
 53 
 54              * 在Canalinstance启动之前,destination注册到ZK上,创建节点
 55 
 56              * 路径为:/otter/canal/destinations/{0}/cluster/{1},其0会被destination替换,1会被ip:port替换。
 57 
 58              * 此方法会在processActiveEnter()之前被调用
 59 
 60              */
 61 
 62             public void processStart() {
 63 
 64                 //省略具体内容。。。
 65 
 66             }
 67 
 68             /**
 69 
 70              * note
 71 
 72              * 在Canalinstance停止前,把ZK上节点删除掉
 73 
 74              * 路径为:/otter/canal/destinations/{0}/cluster/{1},其0会被destination替换,1会被ip:port替换。
 75 
 76              * 此方法会在processActiveExit()之前被调用
 77 
 78              */
 79 
 80             public void processStop() {
 81 
 82                 //省略具体内容。。。
 83             }
 84 
 85         });
 86 
 87         if (zkclientx != null) {
 88 
 89             runningMonitor.setZkClient(zkclientx);
 90 
 91         }
 92 
 93         // 触发创建一下cid节点
 94 
 95         runningMonitor.init();
 96 
 97         return runningMonitor;
 98 
 99     }
100 
101 }

3.2 canalController的start方法

具体运行逻辑如下:

  • 在zk的/otter/canal/cluster目录下根据ip:port创建server的临时节点,注册zk监听器
  • 先启动embededCanalServer(会启动对应的监控)
  • 根据配置的instance的destination,调用runningMonitor.start() 逐个启动instance
  • 如果cannalServer不为空,启动canServer (canalServerWithNetty)

这里需要注意,canalServer什么时候为空?

如果用户选择了serverMode为mq,那么就不会启动canalServerWithNetty,采用mqStarter来作为server,直接跟mq集群交互。canalServerWithNetty只有在serverMode为tcp时才启动,用来跟canal-client做交互。

所以如果以后想把embeddedCanal嵌入自己的应用,可以考虑参考mqStarter的写法。后面我们在server模块中会做详细解析。

  1 public void start() throws Throwable {
  2 
  3     // 创建整个canal的工作节点
  4 
  5     final String path = ZookeeperPathUtils.getCanalClusterNode(registerIp + ":" + port);
  6 
  7     initCid(path);
  8 
  9     if (zkclientx != null) {
 10 
 11         this.zkclientx.subscribeStateChanges(new IZkStateListener() {
 12 
 13             public void handleStateChanged(KeeperState state) throws Exception {
 14 
 15             }
 16 
 17             public void handleNewSession() throws Exception {
 18 
 19                 initCid(path);
 20 
 21             }
 22 
 23             @Override
 24 
 25             public void handleSessionEstablishmentError(Throwable error) throws Exception{
 26 
 27                 logger.error("failed to connect to zookeeper", error);
 28 
 29             }
 30 
 31         });
 32 
 33     }
 34 
 35     // 先启动embeded服务
 36 
 37     embededCanalServer.start();
 38 
 39     // 尝试启动一下非lazy状态的通道
 40 
 41     for (Map.Entry<String, InstanceConfig> entry : instanceConfigs.entrySet()) {
 42 
 43         final String destination = entry.getKey();
 44 
 45         InstanceConfig config = entry.getValue();
 46 
 47         // 创建destination的工作节点
 48 
 49         if (!embededCanalServer.isStart(destination)) {
 50 
 51             // HA机制启动
 52 
 53             ServerRunningMonitor runningMonitor = ServerRunningMonitors.getRunningMonitor(destination);
 54 
 55             if (!config.getLazy() && !runningMonitor.isStart()) {
 56 
 57                 runningMonitor.start();
 58 
 59             }
 60 
 61         }
 62 
 63         //note:为每个instance注册一个配置监视器
 64 
 65         if (autoScan) {
 66 
 67             instanceConfigMonitors.get(config.getMode()).register(destination, defaultAction);
 68 
 69         }
 70 
 71     }
 72 
 73     if (autoScan) {
 74 
 75         //note:启动线程定时去扫描配置
 76 
 77         instanceConfigMonitors.get(globalInstanceConfig.getMode()).start();
 78 
 79         //note:这部分代码似乎没有用,目前只能是manager或者spring两种方式二选一
 80 
 81         for (InstanceConfigMonitor monitor : instanceConfigMonitors.values()) {
 82 
 83             if (!monitor.isStart()) {
 84 
 85                 monitor.start();
 86 
 87             }
 88 
 89         }
 90 
 91     }
 92 
 93     // 启动网络接口
 94 
 95     if (canalServer != null) {
 96 
 97         canalServer.start();
 98 
 99     }
100 
101 }

我们重点关注启动instance的过程,也就是ServerRunningMonitor的运行机制,也就是HA启动的关键。

入口在runningMonitor.start()。

  • 如果zkClient != null,就用zk进行HA启动
  • 否则,就直接processActiveEnter启动,这个我们前面已经分析过了
 1 public synchronized void start() {
 2 
 3     super.start();
 4 
 5     try {
 6 
 7         /**
 8 
 9          * note
10 
11          * 内部会调用ServerRunningListener的processStart()方法
12 
13          */
14 
15         processStart();
16 
17         if (zkClient != null) {
18 
19             // 如果需要尽可能释放instance资源,不需要监听running节点,不然即使stop了这台机器,另一台机器立马会start
20 
21             String path = ZookeeperPathUtils.getDestinationServerRunning(destination);
22 
23             zkClient.subscribeDataChanges(path, dataListener);
24 
25             initRunning();
26 
27         } else {
28 
29             /**
30 
31              * note
32 
33              * 内部直接调用ServerRunningListener的processActiveEnter()方法
34 
35              */
36 
37             processActiveEnter();// 没有zk,直接启动
38 
39         }
40 
41     } catch (Exception e) {
42 
43         logger.error("start failed", e);
44 
45         // 没有正常启动,重置一下状态,避免干扰下一次start
46 
47         stop();
48 
49     }
50 
51 }

重点关注下HA启动方式,一般 我们都采用这种模式进行。

在集群模式下,可能会有多个canal server共同处理同一个destination,

在某一时刻,只能由一个canal server进行处理,处理这个destination的canal server进入running状态,其他canal server进入standby状态。

同时,通过监听对应的path节点,一旦发生变化,出现异常,可以立刻尝试自己进入running,保证了instace的 高可用!!

启动的重点还是在initRuning()。

利用zk来保证集群中有且只有 一个instance任务在运行。

  • 还构建一个临时节点的路径:/otter/canal/destinations/{0}/running
  • 尝试创建临时节点。
  • 如果节点已经存在,说明是其他的canal server已经启动了这个canal instance。此时会抛出ZkNodeExistsException,进入catch代码块。
  • 如果创建成功,就说明没有其他server启动这个instance,可以创建
 1 private void initRunning() {
 2     if (!isStart()) {
 3         return;
 4     }
 5 
 6 
 7     //note: 还是一样构建一个临时节点的路径:/otter/canal/destinations/{0}/running
 8     String path = ZookeeperPathUtils.getDestinationServerRunning(destination);
 9     // 序列化
10     byte[] bytes = JsonUtils.marshalToByte(serverData);
11     try {
12         mutex.set(false);
13         /**
14          * note:
15          * 尝试创建临时节点。如果节点已经存在,说明是其他的canal server已经启动了这个canal instance。
16          * 此时会抛出ZkNodeExistsException,进入catch代码块。
17          */
18         zkClient.create(path, bytes, CreateMode.EPHEMERAL);
19         /**
20          * note:
21          * 如果创建成功,就开始触发启动事件
22          */
23         activeData = serverData;
24         processActiveEnter();// 触发一下事件
25         mutex.set(true);
26         release = false;
27     } catch (ZkNodeExistsException e) {
28         /**
29          * note:
30          * 如果捕获异常,表示创建失败。
31          * 就根据临时节点路径查一下是哪个canal-sever创建了。
32          * 如果没有相关信息,马上重新尝试一下。
33          * 如果确实存在,就把相关信息保存下来
34          */
35         bytes = zkClient.readData(path, true);
36         if (bytes == null) {// 如果不存在节点,立即尝试一次
37             initRunning();
38         } else {
39             activeData = JsonUtils.unmarshalFromByte(bytes, ServerRunningData.class);
40         }
41     } catch (ZkNoNodeException e) {
42         /**
43          * note:
44          * 如果是父节点不存在,那么就尝试创建一下父节点,然后再初始化。
45          */
46         zkClient.createPersistent(ZookeeperPathUtils.getDestinationPath(destination), true); // 尝试创建父节点
47         initRunning();
48     }
49 }

那运行中的HA是如何实现的呢,我们回头看一下

zkClient.subscribeDataChanges(path, dataListener);
对destination对应的running节点进行监听,一旦发生了变化,则说明可能其他处理相同destination的canal server可能出现了异常,此时需要尝试自己进入running状态。

dataListener是在ServerRunningMonitor的构造方法中初始化的,

包括节点发生变化、节点被删两种变化情况以及相对应的处理逻辑,如下 :

 1 public ServerRunningMonitor(){
 2     // 创建父节点
 3     dataListener = new IZkDataListener() {
 4         /**
 5          * note:
 6          * 当注册节点发生变化时,会自动回调这个方法。
 7          * 我们回想一下使用过程中,什么时候可能 改变节点当状态呢?
 8          * 大概是在控制台中,对canal-server中正在运行的 instance做"停止"操作时,改变了isActive。
 9          * 可以 触发 HA。
10          */
11         public void handleDataChange(String dataPath, Object data) throws Exception {
12             MDC.put("destination", destination);
13             ServerRunningData runningData = JsonUtils.unmarshalFromByte((byte[]) data, ServerRunningData.class);
14             if (!isMine(runningData.getAddress())) {
15                 mutex.set(false);
16             }
17 
18             if (!runningData.isActive() && isMine(runningData.getAddress())) { // 说明出现了主动释放的操作,并且本机之前是active
19                 releaseRunning();// 彻底释放mainstem
20             }
21 
22             activeData = (ServerRunningData) runningData;
23         }
24 
25 
26         /**
27          * note:
28          * 如果其他canal instance出现异常,临时节点数据被删除时,会自动回调这个方法,此时当前canal instance要顶上去
29          */
30         public void handleDataDeleted(String dataPath) throws Exception {
31             MDC.put("destination", destination);
32             mutex.set(false);
33             if (!release && activeData != null && isMine(activeData.getAddress())) {
34                 // 如果上一次active的状态就是本机,则即时触发一下active抢占
35                 initRunning();
36             } else {
37                 // 否则就是等待delayTime,避免因网络异常或者zk异常,导致出现频繁的切换操作
38                 delayExector.schedule(new Runnable() {
39                     public void run() {
40                         initRunning();
41                     }
42                 }, delayTime, TimeUnit.SECONDS);
43             }
44         }
45     };
46 }

当注册节点发生变化时,会自动回调zkListener的handleDataChange方法。

我们回想一下使用过程中,什么时候可能 改变节点当状态呢?

就是在控制台中,对canal-server中正在运行的 instance做"停止"操作时,改变了isActive,可以 触发 HA。

如下图所示

4.admin的配置监控原理

我们现在采用admin做全局的配置控制。

那么每个canalServer是怎么监控配置的变化呢?

还记得上吗cananlController的start方法中对配置监视器的启动吗?

 1 if (autoScan) {
 2         //note:启动线程定时去扫描配置
 3         instanceConfigMonitors.get(globalInstanceConfig.getMode()).start();
 4         //note:这部分代码似乎没有用,目前只能是manager或者spring两种方式二选一
 5         for (InstanceConfigMonitor monitor : instanceConfigMonitors.values()) {
 6             if (!monitor.isStart()) {
 7                 monitor.start();
 8             }
 9         }
10     }

这个就是关键的配置监控。

我们来看deployer模块中的monitor包了。

4.1 InstanceAction

是一个接口,有四个方法,用来获取配置后,对具体instance采取动作。

 1 /**
 2 * config配置变化后的动作
 3 *
 4 */
 5 public interface InstanceAction {
 6 
 7 
 8     /**
 9      * 启动destination
10      */
11     void start(String destination);
12 
13 
14     /**
15      * 主动释放destination运行
16      */
17     void release(String destination);
18 
19 
20     /**
21      * 停止destination
22      */
23     void stop(String destination);
24 
25 
26     /**
27      * 重载destination,可能需要stop,start操作,或者只是更新下内存配置
28      */
29     void reload(String destination);
30 }

具体实现在canalController的构造器中实现了匿名类。

4.2 InstanceConfigMonitor

这个接口有两个实现,一个是基于spring的,一个基于manager(就是admin)。

我们看下基于manager配置的实现的ManagerInstanceConfigMonitor即可。

原理很简单。

  • 采用一个固定大小线程池,每隔5s,使用PlainCanalConfigClient去拉取instance配置
  • 然后通过defaultAction去start
  • 这个start在canalController的构造器的匿名类中实现,会使用instance对应的runningMonitor做HA启动。具体逻辑上一小节已经详细介绍过了。
 1 /**
 2 * 基于manager配置的实现
 3 *
 4 */
 5 public class ManagerInstanceConfigMonitor extends AbstractCanalLifeCycle implements InstanceConfigMonitor, CanalLifeCycle {
 6 
 7 
 8     private static final Logger         logger               = LoggerFactory.getLogger(ManagerInstanceConfigMonitor.class);
 9     private long                        scanIntervalInSecond = 5;
10     private InstanceAction              defaultAction        = null;
11     /**
12      * note:
13      * 每个instance对应的instanceAction,实际上我们看代码发现都是用的同一个defaultAction
14      */
15     private Map<String, InstanceAction> actions              = new MapMaker().makeMap();
16     /**
17      * note:
18      * 每个instance对应的远程配置
19      */
20     private Map<String, PlainCanal>     configs              = MigrateMap.makeComputingMap(new Function<String, PlainCanal>() {
21                                                                  public PlainCanal apply(String destination) {
22                                                                      return new PlainCanal();
23                                                                  }
24                                                              });
25     /**
26      * note:
27      * 一个固定大小线程池,每隔5s,使用PlainCanalConfigClient去拉取instance配置
28      */
29     private ScheduledExecutorService    executor             = Executors.newScheduledThreadPool(1,
30                                                                  new NamedThreadFactory("canal-instance-scan"));
31 
32     private volatile boolean            isFirst              = true;
33     /**
34      * note:
35      * 拉取admin配置的client
36      */
37     private PlainCanalConfigClient      configClient;
38 //…
39 }

5.总结

deployer模块的主要作用:

1)读取canal.properties,确定canal instance的配置加载方式。如果使用了admin,那么还会定时拉取admin上的配置更新。

2)确定canal-server的启动方式:独立启动或者集群方式启动

3)利用zkClient监听canal instance在zookeeper上的状态变化,动态停止、启动或新增,实现了instance的HA

4)利用InstanceConfigMonitor,采用固定线程定时轮训admin,获取instance的最新配置

5)启动canal server,监听客户端请求

这里还有个非常有意思的问题没有展开说明,那就是CanalStarter里面的配置加载,通过ExtensionLoader类的相关实现,如何通过不同的类加载器,实现SPI,后面再分析吧。

都看到最后了,原创不易,点个关注,点个赞吧~

文章持续更新,可以微信搜索「阿丸笔记 」第一时间阅读,回复关键字【学习】有我准备的一线大厂面试资料。

知识碎片重新梳理,构建Java知识图谱: github.com/saigu/JavaK… (历史文章查阅非常方便)

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