分布式 | DBLE 心跳检测模块解析
概述
本文主要介绍 DBLE 心跳检测模块，内容包括心跳检测作用及心跳检测模块源码解析两部分。
心跳检测作用
DBLE 中心跳检测的作用有以下三点：
1. 控制多个写节点高可用切换；
2. 控制读操作的负载均衡，会根据最近一次的心跳状态，及主从延迟（如果配置了 slaveThreshold 主从延迟阈值的话）来控制读负载均衡；
3. 控制空闲连接数大小，关闭多余空闲连接。这里发送的是 PING 包，需与 dataNodeIdleCheckPeriod 参数配合，超过此参数的空闲连接会通过发送 PING 包来检查。
总的来讲，就是判断 MySQL 实例的状态。
本文中主要讲解前两点涉及到的心跳检测内容，第 3 点更适合在连接管理中讲，本文暂不涉及。
心跳模块源码解析
心跳检测定时任务开始入口在 Scheduler#init 方法中，以 dataNodeHeartbeatPeriod 间隔定期进行心跳检测，默认值为 10 秒：
scheduler.scheduleAtFixedRate(dataSourceHeartbeat(), 0L, system.getDataNodeHeartbeatPeriod(), TimeUnit.MILLISECONDS);Scheduler#dataSourceHeartbeat 方法返回 Runnable 任务：
private Runnable dataSourceHeartbeat() {
return new Runnable() {
@Override
public void run() {
timerExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//这里有个判断，如果读写节点都没有，自然不需要心跳检测了
if (!DbleServer.getInstance().getConfig().isDataHostWithoutWR()) {
Map<String, AbstractPhysicalDBPool> hosts = DbleServer.getInstance().getConfig().getDataHosts();
for (AbstractPhysicalDBPool host : hosts.values()) {
//调用了AbstractPhysicalDBPool的doHeartbeat()方法
host.doHeartbeat();
}
}
}
});
}
};
}
AbstractPhysicalDBPool#doHeartbeat 为抽象方法，有两个实现分别在类 PhysicalDNPoolSingleWH 和 PhysicalDBPool 中，这两个类的区别从名字就可以看出来，一个是只有一个 WriteHost，另一个则有多个 WriteHost，会根据你们的 schema.xml 中的具体配置决定初始化哪一个。
对于心跳检测来说，基本实现都一样，所以看哪一个类并不影响。
我们就来看下 PhysicalDNPoolSingleWH#doHeartbeat 方法吧：
public void doHeartbeat() {
for (PhysicalDatasource source : allSourceMap.values()) {
if (source != null) {
source.doHeartbeat();
} else {
LOGGER.warn(hostName + " current dataSource is null!");
}
}
}上述方法其实就是循环遍历所有数据源，然后对每个数据源进行心跳检测了。
继续来看 PhysicalDatasource#doHeartbeat 方法，补充说明一下， PhysicalDatasource 也是抽象类，但在 DBLE 中只有 MySQLDatasource 一个实现，因为 DBLE 后端只支持 MySQL 嘛， MySQLDatasource#doHeartbeat 方法也是直接继承了抽象类的实现：
public void doHeartbeat() {
if (TimeUtil.currentTimeMillis() < heartbeatRecoveryTime) {
return;
}
if (!heartbeat.isStop()) {
//这里直接调用了MySQLHeartbeat#heartbeat方法
heartbeat.heartbeat();
}
}
再继续看 MySQLHeartbeat#heartbeat 方法前，先来看下 MySQLDatasource 和 MySQLHeartbeat 类之间的关系：
它们之间的关系很简单，就是 MySQLDatasource 会创建 MySQLHeartbeat，并且它们之间有一对一的关联关系。
简单来说就是一个 MySQLDatasource 对象就有一个 MySQLHeartbeat 对象来负责它的心跳检测。
进一步来看 MySQLHeartbeat#heartbeat 方法：
public void heartbeat() {
final ReentrantLock reentrantLock = this.lock;
reentrantLock.lock();
try {
if (isChecking.compareAndSet(false, true)) {
if (detector == null || detector.isQuit()) {
try {
detector = new MySQLDetector(this);
detector.heartbeat();
} catch (Exception e) {
LOGGER.info(source.getConfig().toString(), e);
setResult(ERROR_STATUS);
}
} else {
detector.heartbeat();
}
} else {
if (detector != null) {
if (detector.isQuit()) {
isChecking.compareAndSet(true, false);
} else if (detector.isHeartbeatTimeout()) {
setResult(TIMEOUT_STATUS);
}
}
}
} finally {
reentrantLock.unlock();
}
}
上述方法主要是调用了 MySQLDetector#heartbeat 方法，调用链真的挺深的……：
public void heartbeat() {
if (con == null || con.isClosed()) {
heartbeat.setResult(MySQLHeartbeat.ERROR_STATUS);
return;
}
//设置了发送心跳检测的时间
lastSendQryTime = System.currentTimeMillis();
String[] fetchCols = {};
if (heartbeat.getSource().getHostConfig().isShowSlaveSql()) {
fetchCols = MYSQL_SLAVE_STATUS_COLS;
} else if (heartbeat.getSource().getHostConfig().isShowClusterSql()) {
fetchCols = MYSQL_CLUSTER_STATUS_COLS;
} else if (heartbeat.getSource().getHostConfig().isSelectReadOnlySql()) {
fetchCols = MYSQL_READ_ONLY_COLS;
}
if (LOGGER.isDebugEnabled()) {
LOGGER.debug("do heartbeat,conn is " + con);
}
OneRawSQLQueryResultHandler resultHandler = new OneRawSQLQueryResultHandler(fetchCols, this);
sqlJob = new HeartbeatSQLJob(heartbeat.getHeartbeatSQL(), con, resultHandler);
//执行心跳检测任务
sqlJob.execute();
}
简单说下该方法，该方法会根据你配置的心跳语句，实际执行检测后端 MySQL 状态，并存储相应的数据，这里涉及到了异步调用，检测完成后将会回调 MySQLDetector#onResult 方法：
public void onResult(SQLQueryResult<Map<String, String>> result) {
//设置心跳检测完成后的时间
lastReceivedQryTime = System.currentTimeMillis();
heartbeat.getRecorder().set((lastReceivedQryTime - lastSendQryTime));
if (result.isSuccess()) {
PhysicalDatasource source = heartbeat.getSource();
Map<String, String> resultResult = result.getResult();
if (source.getHostConfig().isShowSlaveSql()) {
setStatusBySlave(source, resultResult);
} else if (source.getHostConfig().isShowClusterSql()) {
setStatusByCluster(resultResult);
} else if (source.getHostConfig().isSelectReadOnlySql()) {
setStatusByReadOnly(source, resultResult);
} else {
setStatusForNormalHeartbeat(source);
}
} else {
heartbeat.setResult(MySQLHeartbeat.ERROR_STATUS);
}
}
上述方法就是根据心跳检测结果，来设置 MySQLHeartbeat 类中表示心跳状态的各个变量了，比如 status变量， slaveBehindMaster 主从延迟时间变量。
上述整个过程就完成了数据源的心跳检测，关于检测结果的使用主要通过 MySQLHeartbeat 类中的 getStatus 和 getSlaveBehindMaster 方法，通过这两个方法来判断心跳是否成功，以及主从延迟多少，进而影响数据源切换及读写分离逻辑，分别对应心跳检测作用的第 1、2 点。
总结
本文主要讲解了 DBLE 心跳检测模块，包括心跳检测作用以及相应源码解析，希望本文能帮助大家进一步理解心跳检测模块。