xxl-job滥用netty导致的问题和解决方案

Published on 2021-05-07 17:50 in 分类: 博客 with 狂盗一枝梅
分类: 博客

netty作为一种高性能的网络编程框架，在很多开源项目中大放异彩，十分亮眼，但是在有些项目中却被滥用，导致使用者使用起来非常的难受。

本篇文章将会讲解xxl-job作为一款分布式任务调度系统是如何滥用netty的，导致了怎样的后果以及如何修改源码解决这些问题。

笔者使用的是2.3.0版本的xxl-job，也是当前的最新版本；下面所有的代码修改全部基于2.3.0版本的xxl-job源代码

https://github.com/xuxueli/xxl-job/tree/2.3.0

其中，xxl-job-admin对应着项目：https://github.com/xuxueli/xxl-job/tree/2.3.0/xxl-job-admin

spring-boot项目对应着示例项目：https://github.com/xuxueli/xxl-job/tree/master/xxl-job-executor-samples/xxl-job-executor-sample-springboot

一、xxl-job存在的多端口问题

关于xxl-job如何使用的问题，可以参考我的另外一篇文章：分布式任务调度系统：xxl-job

现在java开发基本上已经离不开spring boot了吧，我在spring boot中集成了xxl-job-core组件并且已经能够正常使用，但是一旦部署到测试环境就不行了，这是因为测试环境使用了docker，spring boot集成xxl-job-core组件之后会额外开启9999端口号给xxl-job-admin调用使用，如果docker不开启宿主机到docker的端口映射，xxl-job-admin自然就会调用失败。这导致了以下问题：

  • 每个spring boot程序都要开两个端口号，意味着同时运行着两个服务进行端口监听，浪费计算和内存资源
  • 如果使用docker部署，需要再额外做宿主机和容器的9999端口号的映射，否则外部的xxl-job-admin将无法访问。

那如果两个不同的服务都集成了xxl-job，但是部署在同一台机器上，又会发生什么呢？答案是如果不指定特定端口号，两个服务肯定都要使用9999端口号，势必会端口冲突，但是xxl-job已经想到了9999端口号被占用的情况，如果9999端口号被占用，则会端口号加一再重试。

xxl-job-core组件额外开启9999端口号到底合不合理？

举个例子：spring boot程序集成swagger-ui是很常见的操作吧，也没见swagger-ui再额外开启端口号啊，我认为是不合理的。但是，我认为作者这样做也有他的考虑---并非所有程序都是spring-boot的程序，也有使用其它框架的程序，使用独立的netty server作为客户端能够保证在使用java的任意xxl-job客户端都能稳定的向xxl-job-admin提供服务。然而java开发者们绝大多数情况下都是使用spirng-boot构建程序，在这种情况下，作者偷懒没有构建专门在spirng boot框架下使用的xxl-job-core，而是想了个类似万金油的蠢招解决问题，让所有在spring-boot框架下的开发者都一起难受，实在是令人费解。

二、源码追踪

一切的起点要从spring-boot程序集成xxl-job-core说起，集成方式很简单，只需要成功创建一个XxlJobSpringExecutor Bean对象即可。

    @Bean
    public XxlJobSpringExecutor xxlJobExecutor() {
        logger.info(">>>>>>>>>>> xxl-job config init.");
        XxlJobSpringExecutor xxlJobSpringExecutor = new XxlJobSpringExecutor();
        xxlJobSpringExecutor.setAdminAddresses(adminAddresses);
        xxlJobSpringExecutor.setAppname(appname);
        xxlJobSpringExecutor.setAddress(address);
        xxlJobSpringExecutor.setIp(ip);
        xxlJobSpringExecutor.setPort(port);
        xxlJobSpringExecutor.setAccessToken(accessToken);
        xxlJobSpringExecutor.setLogPath(logPath);
        xxlJobSpringExecutor.setLogRetentionDays(logRetentionDays);

        return xxlJobSpringExecutor;
    }

在XxlJobSpringExecutor对象创建完成之后会做一些xxl-job初始化的操作，包含连接xxl-job-admin以及启动netty server。

展开XxlJobSpringExecutor源码，可以看到它实现了SmartInitializingSingleton接口，这就意味着Bean对象创建完成之后会回调afterSingletonsInstantiated接口

// start
    @Override
    public void afterSingletonsInstantiated() {

        // init JobHandler Repository
        /*initJobHandlerRepository(applicationContext);*/

        // init JobHandler Repository (for method)
        initJobHandlerMethodRepository(applicationContext);

        // refresh GlueFactory
        GlueFactory.refreshInstance(1);

        // super start
        try {
            super.start();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

在super.start();这行代码中，会调用父类XxlJobExecutor的start方法做初始化

public void start() throws Exception {

        // init logpath
        XxlJobFileAppender.initLogPath(logPath);

        // init invoker, admin-client
        initAdminBizList(adminAddresses, accessToken);


        // init JobLogFileCleanThread
        JobLogFileCleanThread.getInstance().start(logRetentionDays);

        // init TriggerCallbackThread
        TriggerCallbackThread.getInstance().start();

        // init executor-server
        initEmbedServer(address, ip, port, appname, accessToken);
    }

在initEmbedServer(address, ip, port, appname, accessToken);这行代码做开启netty-server的操作

    private void initEmbedServer(String address, String ip, int port, String appname, String accessToken) throws Exception {

        // fill ip port
        port = port>0?port: NetUtil.findAvailablePort(9999);
        ip = (ip!=null&&ip.trim().length()>0)?ip: IpUtil.getIp();

        // generate address
        if (address==null || address.trim().length()==0) {
            String ip_port_address = IpUtil.getIpPort(ip, port);   // registry-address：default use address to registry , otherwise use ip:port if address is null
            address = "http://{ip_port}/".replace("{ip_port}", ip_port_address);
        }

        // accessToken
        if (accessToken==null || accessToken.trim().length()==0) {
            logger.warn(">>>>>>>>>>> xxl-job accessToken is empty. To ensure system security, please set the accessToken.");
        }

        // start
        embedServer = new EmbedServer();
        embedServer.start(address, port, appname, accessToken);
    }

可以看到这里会创建EmbedServer对象，并且使用start方法开启netty-server，在这里就能看到熟悉的一大坨了

image-20210507161810178

除了开启读写空闲检测之外，就只做了一件事：开启http服务，也就是说，xxl-job-admin是通过http请求调用客户端的接口触发客户端的任务调度的。最终处理方法在EmbedHttpServerHandler类中，顺着EmbedHttpServerHandler类的方法找，可以最终找到处理的方法com.xxl.job.core.server.EmbedServer.EmbedHttpServerHandler#process

private Object process(HttpMethod httpMethod, String uri, String requestData, String accessTokenReq) {
    // valid
    if (HttpMethod.POST != httpMethod) {
        return new ReturnT<String>(ReturnT.FAIL_CODE, "invalid request, HttpMethod not support.");
    }
    if (uri==null || uri.trim().length()==0) {
        return new ReturnT<String>(ReturnT.FAIL_CODE, "invalid request, uri-mapping empty.");
    }
    if (accessToken!=null
        && accessToken.trim().length()>0
        && !accessToken.equals(accessTokenReq)) {
        return new ReturnT<String>(ReturnT.FAIL_CODE, "The access token is wrong.");
    }

    // services mapping
    try {
        if ("/beat".equals(uri)) {
            return executorBiz.beat();
        } else if ("/idleBeat".equals(uri)) {
            IdleBeatParam idleBeatParam = GsonTool.fromJson(requestData, IdleBeatParam.class);
            return executorBiz.idleBeat(idleBeatParam);
        } else if ("/run".equals(uri)) {
            TriggerParam triggerParam = GsonTool.fromJson(requestData, TriggerParam.class);
            return executorBiz.run(triggerParam);
        } else if ("/kill".equals(uri)) {
            KillParam killParam = GsonTool.fromJson(requestData, KillParam.class);
            return executorBiz.kill(killParam);
        } else if ("/log".equals(uri)) {
            LogParam logParam = GsonTool.fromJson(requestData, LogParam.class);
            return executorBiz.log(logParam);
        } else {
            return new ReturnT<String>(ReturnT.FAIL_CODE, "invalid request, uri-mapping("+ uri +") not found.");
        }
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
        return new ReturnT<String>(ReturnT.FAIL_CODE, "request error:" + ThrowableUtil.toString(e));
    }
}

从这段代码的逻辑可以看到

  • 只接受POST请求
  • 如果有token，则会校验token
  • 只提供/beat、/idelBeat、/run、/kill、/log 五个接口，所有请求的处理都会委托给executorBiz处理。

最后，netty将executorBiz处理结果写回xxl-job-admin，然后请求就结束了。这里netty扮演的角色非常简单，我认为可以使用spring-mvc非常容易的替换掉它的功能。

三、使用spring-mvc替换netty的功能

1.新增spring-mvc代码

这里要修改xxl-job-core的源代码，首先，加入spring-mvc的依赖

		<!-- spring-web -->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-web</artifactId>
			<version>${spring.version}</version>
			<scope>provided</scope>
		</dependency>

然后新增Controller文件

package com.xxl.job.core.controller;

import com.xxl.job.core.biz.impl.ExecutorBizImpl;
import com.xxl.job.core.biz.model.*;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author kdyzm
 * @date 2021/5/7
 */
@RestController
public class XxlJobController {

    @PostMapping("/beat")
    public ReturnT<String> beat() {
        return new ExecutorBizImpl().beat();
    }

    @PostMapping("/idleBeat")
    public ReturnT<String> idleBeat(@RequestBody IdleBeatParam param) {
        return new ExecutorBizImpl().idleBeat(param);
    }

    @PostMapping("/run")
    public ReturnT<String> run(@RequestBody TriggerParam param) {
        return new ExecutorBizImpl().run(param);
    }

    @PostMapping("/kill")
    public ReturnT<String> kill(@RequestBody KillParam param) {
        return new ExecutorBizImpl().kill(param);
    }

    @PostMapping("/log")
    public ReturnT<LogResult> log(@RequestBody LogParam param) {
        return new ExecutorBizImpl().log(param);
    }
}

2.删除老代码&移除netty依赖

之后，就要删除老的代码了，修改com.xxl.job.core.server.EmbedServer#start方法，清空所有代码，新增

// start registry
startRegistry(appname, address);

然后删除EmbedServer类中的以下两个变量及相关的引用

    private ExecutorBiz executorBiz;
    private Thread thread;

之后删除netty的依赖

		<!-- ********************** embed server: netty + gson ********************** -->
		<dependency>
			<groupId>io.netty</groupId>
			<artifactId>netty-all</artifactId>
			<version>${netty-all.version}</version>
		</dependency>

将报错的代码全部删除，之后就可以编译成功了，当然这还不行。

3.修改注册到xxl-job-admin的端口号

注册的ip地址可以不用改，但是端口号要取spring-boot程序的端口号。

因为要复用springk-boot容器的端口号，所以这里注册的端口号要和它保持一致，修改com.xxl.job.core.executor.XxlJobExecutor#initEmbedServer方法，注释掉

port = port > 0 ? port : NetUtil.findAvailablePort(9999);

然后修改spring-boot的配置文件，xxl-job的端口号配置改成server.port

server.port=8081
xxl.job.executor.port=${server.port}

在创建XxlJobSpringExecutor Bean对象的时候将改值传递给它。

@Bean
public XxlJobSpringExecutor xxlJobExecutor() {
    logger.info(">>>>>>>>>>> xxl-job config init.");
    XxlJobSpringExecutor xxlJobSpringExecutor = new XxlJobSpringExecutor();
    xxlJobSpringExecutor.setAdminAddresses(adminAddresses);
    xxlJobSpringExecutor.setAppname(appname);
    xxlJobSpringExecutor.setAddress(address);
    xxlJobSpringExecutor.setIp(ip);
    xxlJobSpringExecutor.setPort(port);
    xxlJobSpringExecutor.setAccessToken(accessToken);
    xxlJobSpringExecutor.setLogPath(logPath);
    xxlJobSpringExecutor.setLogRetentionDays(logRetentionDays);
    return xxlJobSpringExecutor;
}

4.将xxl-job-core改造成spring-boot-starter

上面改造完了之后已经将逻辑变更为使用spring-mvc，但是spring-boot程序还没有办法扫描到xxl-job-core中的controller，可以手动扫描包，这里推荐使用spring-boot-starter，这样只需要将xxl-job-core加入classpath，就可以自动生效。

在 com.xxl.job.core.config包下新建Config类

package com.xxl.job.core.config;

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @author kdyzm
 * @date 2021/5/7
 */
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = {"com.xxl.job.core.controller"})
public class Config {
}

在src/main/resources/META-INF文件夹下新建spring.factories文件，文件内容如下

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.xxl.job.core.config.Config

这样就改造完了。

5.增加特殊前缀匹配

上面修改之后将使用spring mvc接口替代原netty功能提供的http接口，但是暴露出的接口是/run、/beat、/kill这种有可能和宿主服务路径冲突的接口，为了防止出现路径冲突，做出以下修改

修改com.xxl.job.core.controller.XxlJobController类，添加@RequestMapping("/xxl-job")

@RestController
@RequestMapping("/xxl-job")
public class XxlJobController {
	...
}

修改com.xxl.job.core.biz.client.ExecutorBizClient类，为每个请求添加/xxl-job前缀

package com.xxl.job.core.biz.client;

import com.xxl.job.core.biz.ExecutorBiz;
import com.xxl.job.core.biz.model.*;
import com.xxl.job.core.util.XxlJobRemotingUtil;

/**
 * admin api test
 *
 * @author xuxueli 2017-07-28 22:14:52
 */
public class ExecutorBizClient implements ExecutorBiz {

    public ExecutorBizClient() {
    }
    public ExecutorBizClient(String addressUrl, String accessToken) {
        this.addressUrl = addressUrl;
        this.accessToken = accessToken;

        // valid
        if (!this.addressUrl.endsWith("/")) {
            this.addressUrl = this.addressUrl + "/";
        }
    }

    private String addressUrl ;
    private String accessToken;
    private int timeout = 3;


    @Override
    public ReturnT<String> beat() {
        return XxlJobRemotingUtil.postBody(addressUrl+"xxl-job/beat", accessToken, timeout, "", String.class);
    }

    @Override
    public ReturnT<String> idleBeat(IdleBeatParam idleBeatParam){
        return XxlJobRemotingUtil.postBody(addressUrl+"xxl-job/idleBeat", accessToken, timeout, idleBeatParam, String.class);
    }

    @Override
    public ReturnT<String> run(TriggerParam triggerParam) {
        return XxlJobRemotingUtil.postBody(addressUrl + "xxl-job/run", accessToken, timeout, triggerParam, String.class);
    }

    @Override
    public ReturnT<String> kill(KillParam killParam) {
        return XxlJobRemotingUtil.postBody(addressUrl + "xxl-job/kill", accessToken, timeout, killParam, String.class);
    }

    @Override
    public ReturnT<LogResult> log(LogParam logParam) {
        return XxlJobRemotingUtil.postBody(addressUrl + "xxl-job/log", accessToken, timeout, logParam, LogResult.class);
    }

}

这样，就全部修改完了。

四、测试

重启xxl-job-executor-sample-springboot项目，查看注册到xxl-job-admin上的信息

image-20210507173458329

可以看到端口号已经不是默认的9999，而是和spring-boot程序保持一致的端口号，然后执行默认的job

image-20210507173617917

可以看到已经执行成功，在查看日志详情

image-20210507173651632

日志也一切正常，表示一切都改造成功了。

完整的代码修改：https://github.com/kdyzm/xxl-job/commit/449ee5c7bbb659356af25b164c251f960b9a6891

五、实际使用

由于原作者基本上不理睬人，我克隆了项目2.3.0版本，并且新增了2.4.1版本：https://github.com/kdyzm/xxl-job/releases/tag/2.4.1

有需要的可以下载源代码自己打包xxl-job-core项目上传私服后就可以使用了


注意：本文归作者所有，未经作者允许，不得转载

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