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架构的起始——黄金链路 架构的起始——黄金链路2023年底，公司有一个部门的对客系统出现了十分严重的故障，损失严重。当日一系列只听过名字，没见过真人的大佬都出现在机房跟进问题排查的进度。事后，具体的原因仍未完全定位。也因这场故障，开始公司级别的重视架构的重要性。2024年，架构提升就摆到了第一位。“黄金链路”应运而生，其指的是一系列涉及客户的重要交易链路的梳理。对于一个几百套系统在生产运行多年的公司来说，想要端到端的完成梳理，是一份巨大的工程。有幸参与到这份工作内容中，也是艰辛伴随着一些成就感。在正式将组织架构调整到架构运维组后，第一份差事就是负责梳理一个未接触过的系统的黄金链路，编写汇报材料。用时1个多月，120多页的PPT，才算完成一份较为完善的材料进行汇报。在此记录一下这份材料编写过程的一些收获。第一是如何进行工作的安排，由中心架构师牵头组织会议，架构运维组全体参加，由系统原负责人进行黄金链路的描述。描述的顺序是业务进行的顺序，讲述使用到的微服务、中间件、外部系统，系统的风险点、监控点，会议中形成泳道图。并在泳道图的每个节点中注释其涉及的数据库表、redis使用的key、es的索引、外部调用的接口等等。第二是汇报的视角，主要分为系统视角与用户视角。系统视角针对泳道图中每一个节点、远程调用进行分析其可能的故障点、应急方案、可优化的方案。从用户的视角，又从对用户的影响分为3种类型，分别是系统报错、内容差错、体验差。并站在用户视角的反馈，梳理第一时间的应急预案是什么，主打三板斧，第一时间停止继续损失，再考虑精确排查问题的节点可能性。第三是汇报的思路，这是一块软技能，对于一张涉及16个微服务，70+节点，30+系统间调用的泳道图，如何向上汇报，让领导能够清晰了解该链路的重要性、当前业务主要的经过、存在的风险点、后续优化的方案、系统应急的方案完善性。首先对该黄金链路的主要业务进行介绍，通过哪些系统对哪些客户进行了服务，服务的量有多大，体现出该黄金链路的价值。其次展示该链路涉及的0层图、1层图（不严格），以及生产部署的物理视图。接着从概要进入详细的泳道图全览，并介绍泳道图中节点的编码方式。然后按照节点重要性进行分类排序、索引，之后再一个个节点进行详细分析，描述其功能，系统视角分类、用户视角分类，故障场景以及对应的应急方案、是否可添加监控、优化方案等等。接着切换为用户视角再总结不同的用户反馈的处理应急预案。最后再附上链路中涉及的表、接口、关键代码的附件。写这样的材料对我来说，真的挺折磨，因为这是公司第一次做这样的事情，汇报材料的模板，格式，都是做了不知道多少次的反复修改，领导每天都能给出一些指导，好在的确是收获不少。之后，我也直接参与了该系统几次生产问题的排查，例如CPU使用率高等问题。发现经过黄金链路的“折磨”后，对链路上的业务已经大致了解了，在排查过程中，真的可以指着泳道图，问对应的同事，这里的表现好像不大对，是不是出现了什么对应的问题。接下来有时间的话，我还想总结一下最近在做的应急演练。思考一下应急演练在测试环境的模拟，系统间问题的编排。不过也不是什么高大上的东西，可能连灰度都不涉及。后一阶段还要在生产上演练~ -
微内核插件架构风格在skywalking agent 上的实践 微内核插件架构风格在skywalking agent 上的实践在分析微内核插件架构风格在skywalking agent 上的实践之前，我们先来回顾一下架构的特点：微内核：核心系统只提供最基本的功能和服务，如资源管理、事件处理和插件管理等。它不处理具体的业务逻辑，而是将业务逻辑委托给插件来处理。插件：插件是独立的模块，包含特定的功能和业务逻辑。它们可以被动态加载和卸载，以实现系统的灵活性和可扩展性。插件可以通过接口或扩展点与核心系统进行通信和交互。插件管理：核心系统负责插件的管理，包括插件的加载、卸载、启动和停止等。它提供了一套机制来管理插件的生命周期，并确保插件之间的隔离和安全性。松耦合：插件之间是松耦合的，它们通过接口或扩展点进行通信，而不是直接依赖于具体的实现。这样可以降低系统的复杂性，并支持插件的替换和升级。可扩展性：通过添加或替换插件，系统可以轻松地扩展新的功能和服务。插件可以根据需求进行定制和配置，以满足不同的业务需求。灵活性：插件的动态加载和卸载使系统具有灵活性。可以根据实际需要启用或禁用插件，以适应不同的运行环境和需求。当然，对于微内核插件架构风格的系统来说，并不一定会满足所有特点，对于skywalking agent ，其主要满足了：微内核、插件、松耦合、可扩展性、灵活性。唯独没有满足插件管理。对于一个探针来说，它仅做了启动时加载插件的功能。后续新增插件、卸载，都是需要通过重启来实现的。也就是说，插件管理是一个可选的功能点。微内核先来看看内核的工程目录：boot 启动的入口，拉起整个内核conf 处理探针的配置文件context 上下文，包含trace、tag的存储（插件可读取、修改上下文）jvm 提供了对虚拟机cpu、gc、memory、thread 等指标的采集logging 日志的采集（插件亦可通过其上传日志）meter 指标的采集plugin 插件系统的处理，加载插件profile 性能分析模块remote 远程通信内核主要模块就是启动、维护上下文，实现插件以为的具体功能模块，完成与服务端通信。不过在工程结构上，skywalking 并没有将插件所需的依赖从核心工程中独立出去作为一个依赖的工程。插件的开发将会直接依赖于内核的工程，会多出许多不应该调用的类，在插件工程中也可见，例如BootstrapInstrumentBoost 等启动相关的类。与插件相关的类主要有以下接口、类：ClassEnhancePluginDefineClassInstanceMethodsEnhancePluginDefineStaticMethodsAroundInterceptor...等等用于增强类、方法、静态方法等的接口与定义。插件skywalking 官方在apm-sdk-plugin 中提供了70+ 官方支持的插件activemq-5.x-pluginarmeria-0.85.x-pluginasynchttpclient-2.x-pluginavro-pluginbaidu-brpc-plugincanal-1.x-plugincassandra-java-driver-3.x-plugindbcp-2.x-plugindubbo-2.7.x-conflict-patchehcache-2.x-pluginelastic-job-3.x-pluginelasticsearch-6.x-pluginfeign-default-http-9.x-pluginfinagle-6.25.x-plugingraphql-plugingrpc-1.x-pluginh2-1.x-pluginhbase-1.x-2.x-pluginhttpasyncclient-4.x-pluginhttpClient-4.x-pluginhystrix-1.x-plugininfluxdb-2.x-pluginjdbc-commonsjedis-2.x-pluginjetty-pluginkafka-pluginlettuce-5.x-pluginlight4j-pluginsmariadb-2.x-pluginmongodb-4.x-pluginmotan-pluginmssql-jdbc-pluginmysql-8.x-pluginnetty-socketio-pluginnutz-pluginsokhttp-3.x-pluginplay-2.x-pluginpostgresql-8.x-pluginpulsar-pluginquasar-pluginrabbitmq-5.x-pluginresteasy-pluginrocketMQ-4.x-pluginservicecomb-pluginsharding-jdbc-1.5.x-pluginsharding-sphere-4.0.x-pluginsofarpc-pluginsolrj-7.x-pluginspring-pluginsspymemcached-2.x-pluginstruts2-2.x-pluginthrift-plugintomcat-7.x-8.x-pluginundertow-pluginsvertx-pluginsxxl-job-2.x-plugin在optional-plugins 中提供了一些可选的插件armeria-0.85.x-plugincustomize-enhance-plugingson-2.8.x-pluginkotlin-coroutine-pluginlettuce-5.x-pluginoptional-spring-pluginsplay-2.x-pluginquartz-scheduler-2.x-plugintrace-ignore-pluginzookeeper-3.4.x-plugin如何开发一个插件以skywalking agent 的trace插件为例。如何开发一个插件，使得可以拦截一个方法，并在trace中添加span展示。首先一定是了解skywalking 这个工程是做什么的，我们插件需要完成一个功能的怎么样的。官方是否提供了完善的插件开发指南。当然skywalking agent的文档中提供了：java-plugin-development-guide我们接下来按照开发一个插件的步骤，进行一一了解。一、了解核心接口、扩展点、生命周期核心接口：ClassInstanceMethodsEnhancePluginDefine : Plugins, which only need enhance class instance methods.只用于增强类实例的方法InstanceMethodsAroundInterceptor : A interceptor, which intercept method's invocation.一个方法调用的拦截器ClassInstanceMethodsEnhancePluginDefine 此抽象类必须实现的有这三个扩展点，告知内核需要拦截的方法的定义：需要拦截的构造方法需要拦截的实例方法需要拦截的静态方法public abstract class AbstractClassEnhancePluginDefine { /** * Constructor methods intercept point. */ public abstract ConstructorInterceptPoint[] getConstructorsInterceptPoints(); /** * Instance methods intercept point. */ public abstract InstanceMethodsInterceptPoint[] getInstanceMethodsInterceptPoints(); /** * Static methods intercept point. */ public abstract StaticMethodsInterceptPoint[] getStaticMethodsInterceptPoints(); }InstanceMethodsAroundInterceptor 此接口完成被拦截的接口的生命周期的处理：被调用前被调用后调用异常public interface InstanceMethodsAroundInterceptor { /** * called before target method invocation. */ void beforeMethod(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, MethodInterceptResult result) throws Throwable; /** * called after target method invocation. Even method's invocation triggers an exception. */ Object afterMethod(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Object ret) throws Throwable; /** * called when occur exception. */ void handleMethodException(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Throwable t); } 就skywalking的插件来说，它需要插件开发者去做的有：定义需要拦截的类、方法，skywalking会根据定义取将其拦截，并将其运行时的参数等信息发送给插件的拦截器进行处理实现拦截器，完善被拦截的point的生命周期。skywalking 提供给插件用于和内核交互的类，基本都在context包内：ContextManager 上下文管理器AbstractSpan Trace中的Span节点StringTag Span中用于打印参数的Tag标签ContextManager 提供了创建Span、获取traceId、spanId、segmentId等接口AbstractSpan 提供了添加tag、打印log、获取spanId等接口StringTag 存储tag信息，key、valuepublic StringTag(int id, String tagKey) { super(id, tagKey, false); } 二、创建插件工程、模块创建自定义插件工程一般都是模仿官方模板：参考官方jedis 插件的工程目录：define中定义需要agent增强的类，一般以Instrumentation 结尾。其中会说明处理该增强类的拦截器。拦截器以Interceptor 接口。resources 中定义配置文件.def，会说明该插件的定义类全类名，即Instrumentation，内核会扫描此配置文件进行加载。当然，在pom.xml中还要添加依赖： <!-- #2，引入skywalking插件依赖--> <dependency> <groupId>org.apache.skywalking</groupId> <artifactId>apm-agent-core</artifactId> <version>${skywalking.versoin}</version> <scope>provided</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.skywalking</groupId> <artifactId>apm-util</artifactId> <version>${skywalking.versoin}</version> <scope>provided</scope> </dependency> <dependency> <groupId>net.bytebuddy</groupId> <artifactId>byte-buddy</artifactId> <version>${bytebuddy.version}</version> <scope>provided</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.skywalking</groupId> <artifactId>apm-test-tools</artifactId> <version>${skywalking.versoin}</version> <scope>test</scope> </dependency>三、实现插件接口Base64Instrumentation 拦截了Base64的encodeToString方法，将其交由Base64EncodeInterceptor进行处理。/** * #3，告诉skywalking拦截哪些方法，并指定拦截器 * ClassEnhancePluginDefine 父类 * ClassInstanceMethodsEnhancePluginDefine 实例方法 * ClassStaticMethodsEnhancePluginDefine 静态方法 */ public class Base64Instrumentation extends ClassInstanceMethodsEnhancePluginDefine { private static final String ENHANCE_CLASS = "org.apache.commons.codec.binary.Base64"; private static final String INTERCEPT_CLASS = "org.dfg.demo.sk.plugin.foo.Base64EncodeInterceptor"; @Override protected ClassMatch enhanceClass() { return NameMatch.byName(ENHANCE_CLASS); } /** * 拦截构造器 * * @return */ @Override public ConstructorInterceptPoint[] getConstructorsInterceptPoints() { return null; } /** * 拦截方法 * InstanceMethodsAroundInterceptor 实例方法 * InstanceConstructorInterceptor 构造方法 * StaticMethodsAroundInterceptor 静态方法 * * @return */ @Override public InstanceMethodsInterceptPoint[] getInstanceMethodsInterceptPoints() { //拦截实例方法 return new InstanceMethodsInterceptPoint[]{ new InstanceMethodsInterceptPoint() { @Override public ElementMatcher<MethodDescription> getMethodsMatcher() { //拦截方法，支持多种匹配规则 return named("encodeToString") // .and(takesArguments(1)) // .and(takesArguments(byte[].class)) ; } @Override public String getMethodsInterceptor() { return INTERCEPT_CLASS; } @Override public boolean isOverrideArgs() { return false; } } }; } }Base64EncodeInterceptor 将被拦截的方法进行处理，beforeMethod 创建一个本地的Span,并将方法的第一个参数读取，并打印了一个Tag(source, arg[0])。在afterMethod 方法中将返回的结果获取，并在当前的Span中打印Tag(result, object)。handleMethodException 方法将发生的异常通过log 打印到Skywalking中。/** * #4，skywalking拦截到指定方法后回调 * 在这里面获取调用情况如方法、参数等，并记录span */ public class Base64EncodeInterceptor implements InstanceMethodsAroundInterceptor { public static final OfficialComponent BASE64 = new OfficialComponent(301, "BASE64"); @Override public void beforeMethod(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, MethodInterceptResult result) throws Throwable { //创建span AbstractSpan span = ContextManager.createLocalSpan("base64.encode"); //设置组件类型 span.setComponent(BASE64); //获取参数 byte[] param = (byte[]) allArguments[0]; //记录span tag new StringTag("source").set(span, Arrays.toString(param)); //记录span SpanLayer.asHttp(span); } @Override public Object afterMethod(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Object ret) throws Throwable { if (ret != null) { AbstractSpan span = ContextManager.activeSpan(); //span.errorOccurred(); new StringTag("result").set(span, String.valueOf(ret)); } //结束span ContextManager.stopSpan(); return ret; } @Override public void handleMethodException(EnhancedInstance objInst, Method method, Object[] allArguments, Class<?>[] argumentsTypes, Throwable t) { AbstractSpan abstractSpan = ContextManager.activeSpan(); abstractSpan.log(t); } }四、注册插件skywalking-plugin.def 定义我们的插件名为foo-plugin。它的Instrumentation为org.dfg.demo.sk.plugin.foo.define.Base64Instrumentation这是agent启动时会扫描的配置文件。foo-plugin=org.dfg.demo.sk.plugin.foo.define.Base64Instrumentation五、编译打包这是一个maven 管理的工程，正常打包生产jar包即可。六、部署插件skywalking 的agent 并没有插件管理系统，而是直接放到对应目录，即可启动加载。位于agent/plugins目录下。七、编写文档对于skywalking 的插件，其实不需要复杂的说明。主要说明点为：使用方式。即放到agent/plugins目录下，并重启。能够增强的类、方法。即Base64的encodeToString方法。具体的增强结果。即打印出入参。如何加载一个插件如何加载一个插件，是平台需要关注的，它大致实现的步骤如下。一、扫描插件的定义文件对于skywalking，它约定好了，每个插件在其resources目录下存在 skywalking-plugin.defPluginResourcesResolver 扫描文件，组成URL public List<URL> getResources() { List<URL> resources = resolver.getResources(); List<URL> cfgUrlPaths = new ArrayList<URL>(); Enumeration<URL> urls; try { urls = AgentClassLoader.getDefault().getResources("skywalking-plugin.def"); while (urls.hasMoreElements()) { URL pluginUrl = urls.nextElement(); cfgUrlPaths.add(pluginUrl); LOGGER.info("find skywalking plugin define in {}", pluginUrl); } return cfgUrlPaths; } catch (IOException e) { LOGGER.error("read resources failure.", e); } return null; }二、解析文件生产定义PluginBootstrap 加载、解析插件定义 /** * load all plugins. * * @return plugin definition list. */ public List<AbstractClassEnhancePluginDefine> loadPlugins() throws AgentPackageNotFoundException { if (resources == null || resources.size() == 0) { LOGGER.info("no plugin files (skywalking-plugin.def) found, continue to start application."); return new ArrayList<AbstractClassEnhancePluginDefine>(); } for (URL pluginUrl : resources) { try { PluginCfg.INSTANCE.load(pluginUrl.openStream()); } } for (PluginDefine pluginDefine : pluginClassList) { try { AbstractClassEnhancePluginDefine plugin = (AbstractClassEnhancePluginDefine) Class.forName(pluginDefine.getDefineClass(), true, AgentClassLoader .getDefault()).newInstance(); plugins.add(plugin); } } return plugins; }三、使用定义完成插件调用最后会在SkyWalkingAgent的premain()中调用到如下方法进行织入，将所有的AbstractClassEnhancePluginDefine插件定义解析，用字节码技术生成代理类增强。 private static boolean prepareJREInstrumentation(PluginFinder pluginFinder, Map<String, byte[]> classesTypeMap) throws PluginException { TypePool typePool = TypePool.Default.of(BootstrapInstrumentBoost.class.getClassLoader()); List<AbstractClassEnhancePluginDefine> bootstrapClassMatchDefines = pluginFinder.getBootstrapClassMatchDefine(); for (AbstractClassEnhancePluginDefine define : bootstrapClassMatchDefines) { for (InstanceMethodsInterceptPoint point : define.getInstanceMethodsInterceptPoints()) { if (point.isOverrideArgs()) { generateDelegator(classesTypeMap, typePool, INSTANCE_METHOD_WITH_OVERRIDE_ARGS_DELEGATE_TEMPLATE, point .getMethodsInterceptor()); } else { generateDelegator(classesTypeMap, typePool, INSTANCE_METHOD_DELEGATE_TEMPLATE, point.getMethodsInterceptor()); } } for (ConstructorInterceptPoint point : define.getConstructorsInterceptPoints()) { generateDelegator(classesTypeMap, typePool, CONSTRUCTOR_DELEGATE_TEMPLATE, point.getConstructorInterceptor()); } for (StaticMethodsInterceptPoint point : define.getStaticMethodsInterceptPoints()) { if (point.isOverrideArgs()) { generateDelegator(classesTypeMap, typePool, STATIC_METHOD_WITH_OVERRIDE_ARGS_DELEGATE_TEMPLATE, point .getMethodsInterceptor()); } else { generateDelegator(classesTypeMap, typePool, STATIC_METHOD_DELEGATE_TEMPLATE, point.getMethodsInterceptor()); } } } return bootstrapClassMatchDefines.size() > 0; }
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微内核插件架构风格 微内核插件架构风格关于微内核架构设计，相信大家都有听说过，也有自己的理解。那么微内核是如何被提出来的？微内核在操作系统内核的设计中又有什么作用？关于微内核架构设计，听起来好像是操作系统内核相关的，实际上，每天都在用。Eclipse、IntelliJ IDEA、OSGi、Spring Plugin、SPI等都是插件化的。即便是我们每天都在使用的技术，而且大多数人也都知道，但是它具体的好处在哪儿，如何具体设计，开发？微内核微内核设计其实就是插件体系。我们都知道，操作系统内核诞生得比较早，所以插件化最早被用在内核设计上，于是就有了微内核设计这一称呼。微内核是这样一种内核：它只完成内核不得不完成的功能，包括时钟中断、进程创建与销毁、进程调度、进程间通信，而其他的诸如文件系统、内存管理、设备驱动等都被作为系统进程放到了用户态空间。说白了，微内核是相对于宏内核而言的，像Linux就是典型的宏内核，它除了时钟中断、进程创建与销毁、进程调度、进程间通信外，其他的文件系统、内存管理、输入输出、设备驱动管理都需要内核完成。插件化插件化架构非常简单，就两个核心组件：系统核心(Core System)和插件化组件(Plug-in component)。Core System负责管理各种插件，当然Core System也会包含一些重要功能，如插件注册管理、插件生命周期管理、插件之间的通讯、插件动态替换等。架构特点优点：微内核：核心系统只提供最基本的功能和服务，如资源管理、事件处理和插件管理等。它不处理具体的业务逻辑，而是将业务逻辑委托给插件来处理。插件：插件是独立的模块，包含特定的功能和业务逻辑。它们可以被动态加载和卸载，以实现系统的灵活性和可扩展性。插件可以通过接口或扩展点与核心系统进行通信和交互。插件管理：核心系统负责插件的管理，包括插件的加载、卸载、启动和停止等。它提供了一套机制来管理插件的生命周期，并确保插件之间的隔离和安全性。松耦合：插件之间是松耦合的，它们通过接口或扩展点进行通信，而不是直接依赖于具体的实现。这样可以降低系统的复杂性，并支持插件的替换和升级。可扩展性：通过添加或替换插件，系统可以轻松地扩展新的功能和服务。插件可以根据需求进行定制和配置，以满足不同的业务需求。灵活性：插件的动态加载和卸载使系统具有灵活性。可以根据实际需要启用或禁用插件，以适应不同的运行环境和需求。缺点：复杂性：由于系统的功能被分散到多个插件中，系统的整体复杂性可能会增加。同时，插件之间的协作和通信也需要一定的设计和管理，增加了系统的复杂性和维护成本。性能损耗：插件的扩展和调用可能会引入额外的性能损耗，特别是在插件之间需要频繁的通信和协作时。因此，在设计和实现时需要权衡系统的性能和灵活性。配置和管理：由于插件的存在，系统的配置和管理可能变得更加复杂。需要管理和维护多个插件的配置，确保它们之间的兼容性和正确性。需要确保核心版本与可用的插件版本范围。适用场景微内核插件架构风格适用于以下场景：复杂系统：当系统变得庞大且复杂时，使用微内核插件架构可以将系统分解为多个可独立开发和维护的插件模块，每个插件模块只关注特定的功能领域，降低了系统的复杂性。可扩展性要求高：微内核插件架构允许系统根据需求动态加载和卸载插件模块，使系统具备良好的可扩展性。当系统需要新增功能或者修改功能时，只需要编写或者替换相应的插件模块，而不需要对整个系统进行大规模的修改。定制化需求：微内核插件架构允许用户根据自己的需求选择和组合插件模块，实现定制化的功能。用户可以根据自己的业务场景选择需要的插件模块，而不需要使用系统中的所有功能。多样化的环境：微内核插件架构可以使系统在不同的环境中运行，例如在不同的操作系统、不同的硬件平台或者不同的网络环境中。通过选择不同的插件模块，系统可以适应不同的环境要求。需要注意的是，微内核插件架构虽然具有灵活性和可扩展性，但也会增加系统的复杂性和管理成本。因此，在选择使用微内核插件架构时，需要权衡其带来的优势和劣势，并根据具体的需求和情况做出决策。开源项目有几个知名的开源系统使用了微内核插件架构风格，其中一些包括：Eclipse：Eclipse是一个著名的开源集成开发环境（IDE），它使用了插件架构来支持各种功能和扩展。通过插件，开发者可以根据自己的需求选择安装和使用各种工具和功能。Jenkins：Jenkins是一个流行的持续集成和交付工具，它使用插件架构来支持各种构建、测试和部署任务。Jenkins的插件机制使得用户可以根据需要自定义和扩展其功能。WordPress：WordPress是一个广泛使用的开源内容管理系统（CMS），它使用插件架构来支持各种功能和扩展。通过安装和启用不同的插件，用户可以添加新的功能、样式和工具。Gradle：Gradle是一个灵活的构建工具，它使用插件架构来支持各种构建任务和功能。通过使用不同的插件，开发者可以定制和扩展Gradle的构建过程。SkyWalking：SkyWalking是一个开源的分布式系统追踪和性能监控解决方案，它提供了核心的追踪和监控功能，同时也提供了各种插件来支持不同的应用和框架，例如支持Spring Cloud、Dubbo等。这些系统的共同点是它们都采用了插件架构，使得用户可以根据自己的需求选择和扩展功能，提高系统的灵活性和可扩展性。作为插件开发者作为一个微内核插件架构风格的系统的插件开发人员，以下是一般的插件开发步骤：了解插件机制：首先，你需要深入了解目标系统的插件机制。了解核心接口、扩展点以及插件的生命周期管理等方面的知识。创建插件项目：根据目标系统的插件开发规范，创建一个新的插件项目。这可以是一个独立的代码库或是一个模块。实现插件接口或扩展点：根据目标系统提供的接口或扩展点，实现你的插件逻辑。确保你的插件能够与目标系统进行正确的交互。注册插件：在目标系统的配置文件或注册中心中注册你的插件。这样目标系统在启动时就能够加载并使用你的插件。编译和打包插件：将你的插件编译成可执行的二进制文件或打包成可部署的插件包。确保你的插件能够被目标系统正确加载和使用。部署和测试插件：将你的插件部署到目标系统中，并进行测试以确保插件的功能和性能符合预期。编写文档和示例：为你的插件编写文档和示例，以便其他开发人员能够理解和使用你的插件。提供清晰的说明和示例可以帮助其他人更好地使用你的插件。总结起来，插件开发的关键是理解目标系统的插件机制，并按照规范实现插件接口或扩展点。同时，良好的文档和示例也是插件开发中不可忽视的一部分，它们能够帮助其他开发人员更好地使用你的插件。作为设计者设计和开发一个微内核插件架构风格的系统需要经过以下步骤：定义核心接口：首先，你需要定义系统的核心接口，这些接口代表系统的基本功能和服务。这些接口应该是抽象和通用的，以便于插件的实现和扩展。核心接口应该包括系统的主要组件，例如数据存储、身份验证、日志记录等。实现核心功能：根据定义的核心接口，实现系统的核心功能。这些功能应该是基本的、通用的，并且不依赖于具体的插件实现。核心功能的实现应该是稳定和可靠的，以便于插件的集成和扩展。定义插件接口：根据系统的需求，定义插件接口。插件接口应该定义插件需要实现的方法和功能，以及与核心功能的交互方式。插件接口应该是抽象和通用的，以便于不同的插件实现。实现插件：根据定义的插件接口，实现插件。每个插件应该实现特定的功能或服务，并且可以独立于其他插件进行开发和部署。插件的实现应该符合插件接口的要求，并且可以与核心功能进行交互。插件管理：实现插件管理机制，用于加载、启用和禁用插件。插件管理应该能够动态地加载和卸载插件，以便于系统的灵活性和扩展性。插件管理可以使用反射、依赖注入或其他适合的机制来实现。集成测试和优化：进行集成测试，确保核心功能和插件的正确性和稳定性。根据测试结果进行优化，修复可能存在的问题和性能瓶颈。文档和示例：编写文档和示例，以便于其他开发人员理解和使用系统。文档应该包括系统的架构、核心接口和插件接口的说明，以及插件的开发和集成指南。请注意，微内核插件架构风格的系统设计和开发需要对系统的需求和架构有一定的理解和经验。同时，需要考虑插件的安全性、性能和兼容性等方面的问题。最简开发一个微内核插件系统定义插件接口定义一个接口Plugin，包含三个方法，需要插件去实现。/** * 插件 */ public interface Plugin { /** * 执行前 */ void doBefore(); /** * 执行 * @param context 上下文 */ void doExecute(Context context); /** * 执行后 */ void doAfter(); }定义一个插件说明，用于描述插件。import java.util.Objects; public class PluginType { String name; String version; Class clazz; public PluginType(String name, String version, Class clazz) { this.name = name; this.version = version; this.clazz = clazz; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; PluginType that = (PluginType) o; return Objects.equals(name, that.name) && Objects.equals(version, that.version); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, version); } @Override public String toString() { return "[name='" + name + '\'' + ", version='" + version + '\'' + ']'; } }定义一个插件注册器，用于存放插件。import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * 插件注册 */ public class PluginRegister { /** * 存储加载的插件 */ private static final Map<PluginType, Plugin> PLUGIN_MAP = new HashMap<>(16); /** * 注册插件 * @param type 类型 * @param plugin 插件 */ public static void registerPlugin(PluginType type, Plugin plugin) { System.out.println("PluginRegister Loading Plugin " + type); PLUGIN_MAP.put(type, plugin); } public static Plugin getPlugin(PluginType type) { Plugin plugin = PLUGIN_MAP.get(type); if (null == plugin) { throw new RuntimeException("plugin not exist " + type); } return plugin; } }实现插件实现插件接口，并进行注册。public class Plugin2 implements Plugin { @Override public void doBefore() { System.out.println("loading plugin2"); } @Override public void doExecute(Context context) { System.out.println("executing plugin2"); } @Override public void doAfter() { System.out.println("finish plugin2"); } static { PluginType type = new PluginType("plugin2", "1.0.1", Plugin2.class); PluginRegister.registerPlugin(type, new Plugin2()); } }实现核心调用插件核心根据接收到的参数，调用所需插件。public class CoreStarter { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { System.out.println("core starting"); System.out.println("core do other businesses"); System.out.println("core deal plugin config"); String pluginType = args[0]; String pluginVersion = args[1]; String className = args[2]; // Class.forName(className) 会触发static{}代码块 Class clazz = Class.forName(className); PluginType type = new PluginType(pluginType, pluginVersion, clazz); System.out.println("core get plugin type" + type); Plugin plugin = PluginRegister.getPlugin(type); System.out.println("core load plugin " + plugin.getClass().toString()); Context context = new Context(); plugin.doBefore(); plugin.doExecute(context); plugin.doAfter(); System.out.println("core do other businesses"); } }启动参数：plugin2 1.0.1 Plugin2启动后控制台输出：core starting core do other businesses core deal plugin config PluginRegister Loading Plugin [name='plugin2', version='1.0.1'] core get plugin type[name='plugin2', version='1.0.1'] core load plugin class Plugin2 loading plugin2 executing plugin2 finish plugin2 core do other businesses Process finished with exit code 0core在Class.forName(className) 时jvm会将Plugin加载到内存中，并且会触发静态代码块static{}。由插件自行注册到PluginRegister#PLUGIN_MAP 中。这个工程十分精简，所需的类不超过10个，但是实现了核心能够根据参数去调用插件的生命周期的方法这一核心架构思想。工程目录工程已上传 micro-plugin
