基于java gRPC 1.24.2 分析

结论

  1. gRPC keepAlive是grpc框架在应用层面连接保活的一种措施。即当grpc连接上没有业务数据时,是否发送pingpong,以保持连接活跃性,不因长时间空闲而被Server或操作系统关闭
  2. gRPC keepAlive在client与server都有,client端默认关闭(keepAliveTime为Long.MAX_VALUE), server端默认打开,keepAliveTime为2小时,即每2小时向client发送一次ping
  1. // io.grpc.internal.GrpcUtil
  2. public static final long DEFAULT_SERVER_KEEPALIVE_TIME_NANOS = TimeUnit.HOURS.toNanos(2L);
  1. KeepAlive的管理使用类io.grpc.internal.KeepAliveManager, 用于管理KeepAlive状态,ping任务调度与执行.

Client端KeepAlive

使用入口

  1. 我们在使用io.grpc框架创建grpc连接的时候,可以设置keeplive, 例如下面:
  1. NettyChannelBuilder builder = NettyChannelBuilder.forTarget(String.format("grpc://%s", provider)) //
  2. .usePlaintext() //
  3. .defaultLoadBalancingPolicy(props.getBalancePolicy()) //
  4. .maxInboundMessageSize(props.getMaxInboundMessageSize()) //
  5. .keepAliveTime(1,TimeUnit.MINUTES)
  6. .keepAliveWithoutCalls(true)
  7. .keepAliveTimeout(10,TimeUnit.SECONDS)
  8. .intercept(channelManager.getInterceptors()); //
  1. 其中与keepAlive相关的参数有三个,keepAliveTime,keepAliveTimeout,keepAliveWithoutCalls。这三个变量有什么作用呢?
  • keepAliveTime: 表示当grpc连接没有数据传递时,多久之后开始向server发送ping packet
  • keepAliveTimeout: 表示当发送完ping packet后多久没收到server回应算超时
  • keepAliveTimeoutCalls: 表示如果grpc连接没有数据传递时,是否keepAlive,默认为false

简要时序列表

Create & Start

  1. NettyChannelBuilder
  2. -----> NettyTransportFactory
  3. ---------> NettyClientTransport
  4. -------------> KeepAliveManager & NettyClientHandler

响应各种事件

当Active、Idle、DataReceived、Started、Termination事件发生时,更改KeepAlive状态,调度发送ping任务。

Server端KeepAlive

使用入口

  1. // 只截取关键代码,详细代码请看`NettyServerBuilder`
  2. ServerImpl server = new ServerImpl(
  3. this,
  4. buildTransportServers(getTracerFactories()),
  5. Context.ROOT);
  6. for (InternalNotifyOnServerBuild notifyTarget : notifyOnBuildList) {
  7. notifyTarget.notifyOnBuild(server);
  8. }
  9. return server;
  10. // 在buildTransportServers方法中创建NettyServer
  11. List<NettyServer> transportServers = new ArrayList<>(listenAddresses.size());
  12. for (SocketAddress listenAddress : listenAddresses) {
  13. NettyServer transportServer = new NettyServer(
  14. listenAddress, resolvedChannelType, channelOptions, bossEventLoopGroupPool,
  15. workerEventLoopGroupPool, negotiator, streamTracerFactories,
  16. getTransportTracerFactory(), maxConcurrentCallsPerConnection, flowControlWindow,
  17. maxMessageSize, maxHeaderListSize, keepAliveTimeInNanos, keepAliveTimeoutInNanos,
  18. maxConnectionIdleInNanos, maxConnectionAgeInNanos, maxConnectionAgeGraceInNanos,
  19. permitKeepAliveWithoutCalls, permitKeepAliveTimeInNanos, getChannelz());
  20. transportServers.add(transportServer);
  21. }

简要时序列表

Create & Start

  1. NettyServerBuilder
  2. ---> NettyServer
  3. ---------> NettyServerTransport
  4. -------------> NettyServerHandler
  5. -----------------> KeepAliveEnforcer

连接准备就绪

调用 io.netty.channel.ChannelHandler的handlerAdded方法,关于此方法的描述:

  1. Gets called after the ChannelHandler was added to the actual context and it's ready to handle events.
  2. NettyServerHandler(handlerAdded)
  3. ---> 创建KeepAliveManager对象

响应各种事件

同Client

KeepAliveEnforcer

在上面Server端的简要时序图中,可以看见,server端有一个特有的io.grpc.netty.KeepAliveEnforcer

此类的作用是监控clinet ping的频率,以确保其在一个合理范围内。

  1. package io.grpc.netty;
  2. import com.google.common.annotations.VisibleForTesting;
  3. import com.google.common.base.Preconditions;
  4. import java.util.concurrent.TimeUnit;
  5. import javax.annotation.CheckReturnValue;
  6. /** Monitors the client's PING usage to make sure the rate is permitted. */
  7. class KeepAliveEnforcer {
  8. @VisibleForTesting
  9. static final int MAX_PING_STRIKES = 2;
  10. @VisibleForTesting
  11. static final long IMPLICIT_PERMIT_TIME_NANOS = TimeUnit.HOURS.toNanos(2);
  12. private final boolean permitWithoutCalls;
  13. private final long minTimeNanos;
  14. private final Ticker ticker;
  15. private final long epoch;
  16. private long lastValidPingTime;
  17. private boolean hasOutstandingCalls;
  18. private int pingStrikes;
  19. public KeepAliveEnforcer(boolean permitWithoutCalls, long minTime, TimeUnit unit) {
  20. this(permitWithoutCalls, minTime, unit, SystemTicker.INSTANCE);
  21. }
  22. @VisibleForTesting
  23. KeepAliveEnforcer(boolean permitWithoutCalls, long minTime, TimeUnit unit, Ticker ticker) {
  24. Preconditions.checkArgument(minTime >= 0, "minTime must be non-negative");
  25. this.permitWithoutCalls = permitWithoutCalls;
  26. this.minTimeNanos = Math.min(unit.toNanos(minTime), IMPLICIT_PERMIT_TIME_NANOS);
  27. this.ticker = ticker;
  28. this.epoch = ticker.nanoTime();
  29. lastValidPingTime = epoch;
  30. }
  31. /** Returns {@code false} when client is misbehaving and should be disconnected. */
  32. @CheckReturnValue
  33. public boolean pingAcceptable() {
  34. long now = ticker.nanoTime();
  35. boolean valid;
  36. if (!hasOutstandingCalls && !permitWithoutCalls) {
  37. valid = compareNanos(lastValidPingTime + IMPLICIT_PERMIT_TIME_NANOS, now) <= 0;
  38. } else {
  39. valid = compareNanos(lastValidPingTime + minTimeNanos, now) <= 0;
  40. }
  41. if (!valid) {
  42. pingStrikes++;
  43. return !(pingStrikes > MAX_PING_STRIKES);
  44. } else {
  45. lastValidPingTime = now;
  46. return true;
  47. }
  48. }
  49. /**
  50. * Reset any counters because PINGs are allowed in response to something sent. Typically called
  51. * when sending HEADERS and DATA frames.
  52. */
  53. public void resetCounters() {
  54. lastValidPingTime = epoch;
  55. pingStrikes = 0;
  56. }
  57. /** There are outstanding RPCs on the transport. */
  58. public void onTransportActive() {
  59. hasOutstandingCalls = true;
  60. }
  61. /** There are no outstanding RPCs on the transport. */
  62. public void onTransportIdle() {
  63. hasOutstandingCalls = false;
  64. }
  65. /**
  66. * Positive when time1 is greater; negative when time2 is greater; 0 when equal. It is important
  67. * to use something like this instead of directly comparing nano times. See {@link
  68. * System#nanoTime}.
  69. */
  70. private static long compareNanos(long time1, long time2) {
  71. // Possibility of overflow/underflow is on purpose and necessary for correctness
  72. return time1 - time2;
  73. }
  74. @VisibleForTesting
  75. interface Ticker {
  76. long nanoTime();
  77. }
  78. @VisibleForTesting
  79. static class SystemTicker implements Ticker {
  80. public static final SystemTicker INSTANCE = new SystemTicker();
  81. @Override
  82. public long nanoTime() {
  83. return System.nanoTime();
  84. }
  85. }
  86. }
  1. 先来看pingAcceptable方法,此方法是判断是否接受client ping。
  • lastValidPingTime是上次client valid ping的时间, 连接建立时此时间等于KeepAliveEnforcer对象创建的时间。当client ping有效时,其等于当时ping的时间
  • hasOutstandingCalls其初始值为false,当连接activie时,其值为true,当连接idle时,其值为false。如果grpc调用为阻塞时调用,则调用时连接变为active,调用完成,连接变为idle.
  • permitWithoutCalls其值是创建NettyServer时传入,默认为false.
  • IMPLICIT_PERMIT_TIME_NANOS其值为常量,2h
  • minTimeNanos其值是创建NettyServer时传入,默认为5min.
  • MAX_PING_STRIKES其值为常量2
  1. resetCounters方法是当grpc当中有数据时会被调用,即有grpc调用时lastValidPingTime和pingStrikes会被重置。
  2. 如果client要想使用keepAlive,permitWithoutCalls值需要设置为true,而且cient keepAliveTime需要>=minTimeNanos

gRPC(Java) keepAlive机制研究的更多相关文章

  1. 大牛带你学会java类加载机制,不要错过,值得收藏!

    很多人对java类加载机制都是非常抗拒的,因为这个太难理解了,但是我们作为一名优秀的java工程师,还是要把java类加载机制研究和学习明白的,因为这对于我们在以后的工作中有很大的帮助,因为它在jav ...

  2. Java反射机制深入研究

    ava 反射是Java语言的一个很重要的特征,它使得Java具体了“动态性”.   在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法? ...

  3. Java反射机制学习与研究

    Java反射机制:可以获取正在运行时的Java对象. 1.判断运行时对象对象所属的类. 2.判断运行时对象所具有的成员变量和方法. 3.还可以调用到private方法,改变private变量的值. S ...

  4. Java反射机制的学习

    Java反射机制是Java语言被视为准动态语言的关键性质.Java反射机制的核心就是允许在运行时通过Java Reflection APIs来取得已知名字的class类的相关信息,动态地生成此类,并调 ...

  5. java 反射机制01

    // */ // ]]>   java反射机制01 Table of Contents 1 反射机制 2 反射成员 2.1 java.lang.Class 2.2 Constructor 2.3 ...

  6. java反射机制浅谈

    一.Java的反射机制浅谈 最近研究java研究得很给力,主要以看博文为学习方式.以下是我对java的反射机制所产生的一些感悟,希望各位童鞋看到失误之处不吝指出.受到各位指教之处,如若让小生好好感动, ...

  7. Java类加载机制深度分析

    转自:http://my.oschina.net/xianggao/blog/70826 参考:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-class ...

  8. Java反射机制(转载)

    原文链接:http://www.blogjava.net/zh-weir/archive/2011/03/26/347063.html Java反射机制是Java语言被视为准动态语言的关键性质.Jav ...

  9. Java 反射机制浅析

    Java反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法:对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性:这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java语言的反 ...

  10. 全面理解java异常机制

    在理想状态下,程序会按照我们预想的步骤一步一步的执行,但是即使你是大V,你也不可避免出错,所以java为我们提供了异常机制.本文将会从以下几个方面介绍java中的异常机制: 异常机制的层次结构 异常的 ...

随机推荐

  1. 谣言检测——(GCAN)《GCAN: Graph-aware Co-Attention Networks for Explainable Fake News Detection on Social Media》

    论文信息 论文标题:GCAN: Graph-aware Co-Attention Networks for Explainable Fake News Detection on Social Medi ...

  2. MySQL5.7.15数据库配置主从服务器实现双机热备实例教程

    环境说明 程序在:Web服务器192.168.0.57上面 数据库在:MySQL服务器192.168.0.67上面 实现目的:增加一台MySQL备份服务器(192.168.0.68),做为MySQL服 ...

  3. Traefik 2.0 暴露 Redis(TCP) 服务

    文章转载自:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU4MjQ0MTU4Ng==&mid=2247484452&idx=1&sn=0a17b907 ...

  4. 天翼云上新增IP备案具体操作步骤

    0.点击右上角的备案,进入到备案中心 1.已备案信息管理 点击左侧的已备案信息管理,右侧出现的页面中找到已备案网站信息,网站负责人后面的操作里有5个图标,点击第三个(变更接入),提交订单,进入到下一步 ...

  5. 企业微信报警中关于markdown的用法

    官方文档地址:https://open.work.weixin.qq.com/api/doc/90002/90151/90853#markdown消息 请求方式:POST(HTTPS) 请求地址: h ...

  6. 改变一个数组内元素的位置,不通过splice方法。

    这个数据 现在已经完成了,将本来在第一位的18代金券改到第31位,下面说一下怎么实现的. //currHotRightsTypeSorted这个是数据源头,legalRightsType这个是数据的分 ...

  7. R及R Studio下载安装教程(超详细)

    R 语言是为数学研究工作者设计的一种数学编程语言,主要用于统计分析.绘图.数据挖掘. 如果你是一个计算机程序的初学者并且急切地想了解计算机的通用编程,R 语言不是一个很理想的选择,可以选择 Pytho ...

  8. 设计模式之观察者模式_C++

    1 // ADBHelper.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there ...

  9. 一篇带你了解如何使用纯前端类Excel表格构建现金流量表

    现金流量表(Cash Flow Statement),是指反映企业在一定会计期间现金和现金等价物流入和流出的报表.现金流量表是企业财务报表的三个基本报告之一(另外两个是资产负债表和损益表). 为了全面 ...

  10. Vue学习之---浏览器本地存储(8/17)

    博客园(纯干货):https://www.cnblogs.com/zheng-yuzhu/ 文章目录 1.基础知识 2.代码实例(localStorage.html) 3.测试效果 4.代码实例(se ...