1、背景

到店商詳?shù)^程中，需要提供的對(duì)外能力越來越多，如預(yù)約日歷、附近門店、為你推薦等。這其中不可避免會(huì)出現(xiàn)多個(gè)上層能力依賴同一個(gè)底層接口的場(chǎng)景。最初采用的方案是對(duì)外 API 入口進(jìn)來后獲取對(duì)應(yīng)的能力，并發(fā)調(diào)用多項(xiàng)能力，由能力層調(diào)用對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。

然而，隨著接入功能的增多，這種情況導(dǎo)致了底層數(shù)據(jù)服務(wù)的重復(fù)調(diào)用，如商品配置信息，在一次 API 調(diào)用過程中重復(fù)調(diào)了 3 次，當(dāng)流量增大或能力項(xiàng)愈多時(shí)，對(duì)底層服務(wù)的壓力會(huì)成倍增加。

正值 618 大促，各方接口的調(diào)用都會(huì)大幅度增加。通過梳理接口依賴關(guān)系來減少重復(fù)調(diào)用，對(duì)本系統(tǒng)而言，降低了調(diào)用數(shù)據(jù)接口時(shí)的線程占用次數(shù)，可以有效降級(jí) CPU。對(duì)調(diào)用方來說，減少了調(diào)用次數(shù)，可減少調(diào)用方的資源消耗，保障底層服務(wù)的穩(wěn)定性。

原始調(diào)用方式：

2、優(yōu)化

基于上述問題，采用底層接口依賴分層調(diào)用的方案。梳理接口依賴關(guān)系，逐層向上調(diào)用，注入數(shù)據(jù)，如此將同一接口的調(diào)用抽取到某層，僅調(diào)用一次，即可在整條鏈路使用。

改進(jìn)調(diào)用方式：

只要分層后即可在每層采用多線程并發(fā)的方式調(diào)用，因?yàn)橥粚蛹?jí)中的接口無先后依賴關(guān)系。

3、如何分層？

接下來，如何梳理接口層級(jí)關(guān)系就至關(guān)重要。

接口梳理分層流程如下：

第一步：構(gòu)建層級(jí)結(jié)構(gòu) 首先獲取到能力層依賴項(xiàng)并遍歷，然后調(diào)用生成數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)方法。方法流程如下：構(gòu)建當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，檢測(cè)循環(huán)依賴（存在循環(huán)依賴會(huì)導(dǎo)致棧溢出），獲取并遍歷節(jié)點(diǎn)依賴項(xiàng)，遞歸生成子節(jié)點(diǎn)，存放子節(jié)點(diǎn)。

第二步：節(jié)點(diǎn)平鋪 定義 Map 維護(hù)平鋪結(jié)構(gòu)，調(diào)用平鋪方法。方法流程如下：遍歷層級(jí)結(jié)構(gòu)，判斷當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否已存在 map 中，存在時(shí)與原節(jié)點(diǎn)比較將層級(jí)大的節(jié)點(diǎn)放入（去除重復(fù)項(xiàng)），不存在時(shí)直接放入即可。然后處理子節(jié)點(diǎn)，遞歸調(diào)用平鋪方法，處理所有節(jié)點(diǎn)。

第三步：分層（分組排序） 流處理平鋪結(jié)構(gòu)，處理層級(jí)分組，存儲(chǔ)在 TreeMap 中維護(hù)自然排序。對(duì)應(yīng) key 中的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn) Set 需用多線程并發(fā)調(diào)用，以保證鏈路調(diào)用時(shí)間

1 首先，定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于維護(hù)調(diào)用鏈路

Q1：為什么需要定義祖先節(jié)點(diǎn)？

A1：為了判斷接口是否存在循環(huán)依賴。如果接口存在循環(huán)依賴而不檢測(cè)將導(dǎo)致調(diào)用棧溢出，故而在調(diào)用過程中要避免并檢測(cè)循環(huán)依賴。在遍歷子節(jié)點(diǎn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的祖先已經(jīng)包含當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)，說明依賴關(guān)系出現(xiàn)了環(huán)路，即循環(huán)依賴，此時(shí)拋異常終止后續(xù)流程避免棧溢出。

public class DataNode {
    /**
     * 節(jié)點(diǎn)名稱
     */
    private String name;
    /**
     * 節(jié)點(diǎn)層級(jí)
     */
    private int level;
    /**
     * 祖先節(jié)點(diǎn)
     */
    private List ancestors;
    /**
     * 子節(jié)點(diǎn)
     */
    private List children;
}

2 獲取能力層的接口依賴，并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)

Q1：生成節(jié)點(diǎn)時(shí)如何維護(hù)層級(jí)？

A1：從能力層依賴開始，層級(jí)從 1 遞加。每獲取一次底層依賴，底層依賴所生成的節(jié)點(diǎn)層級(jí)即父節(jié)點(diǎn)層級(jí) + 1。

/**
 * 構(gòu)建層級(jí)結(jié)構(gòu)
 *
 * @param handlers 接口依賴
 * @return 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集
 */
private List buildLevel(Set handlers) {
    List result = Lists.newArrayList();

    for (String next : handlers) {
        DataNode dataNode = generateNode(next, 1, null, null);
        result.add(dataNode);
    }
    return result;
}

/**
 * 生成數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)
 *
 * @param name 節(jié)點(diǎn)名稱
 * @param level 節(jié)點(diǎn)層級(jí)
 * @param ancestors 祖先節(jié)點(diǎn)（除父輩）
 * @param parent 父節(jié)點(diǎn)
 * @return DataNode 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)
 */
private DataNode generateNode(String name, int level, List ancestors, String parent) {
    AbstractInfraHandler abstractInfraHandler = abstractInfraHandlerMap.get(name);
    Set infraDependencyHandlerNames = abstractInfraHandler.getInfraDependencyHandlerNames();
    // 根節(jié)點(diǎn)
    DataNode dataNode = new DataNode(name);
    dataNode.setLevel(level);
    dataNode.putAncestor(ancestors, parent);
    if (CollectionUtils.isNotEmpty(dataNode.getAncestors()) && dataNode.getAncestors().contains(name)) {
        throw new IllegalStateException("依賴關(guān)系中存在循環(huán)依賴，請(qǐng)檢查以下handler：" + JsonUtil.toJsonString(dataNode.getAncestors()));
    }
    if (CollectionUtils.isNotEmpty(infraDependencyHandlerNames)) {
        // 存在子節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)層級(jí)+1
        for (String next : infraDependencyHandlerNames) {
            DataNode child = generateNode(next, level + 1, dataNode.getAncestors(), name);
            dataNode.putChild(child);
        }
    }
    return dataNode;
}

層級(jí)結(jié)構(gòu)如下：

3 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)平鋪（遍歷出所有后代節(jié)點(diǎn)）

Q1：如何處理接口依賴過程中的重復(fù)項(xiàng)？

A1：遍歷所有的子節(jié)點(diǎn)，將所有子節(jié)點(diǎn)平鋪到一層，平鋪時(shí)如果節(jié)點(diǎn)已經(jīng)存在，比較層級(jí)，保留層級(jí)大的即可（層級(jí)大說明依賴位于更底層，調(diào)用時(shí)要優(yōu)先調(diào)用）。

/**
 * 層級(jí)結(jié)構(gòu)平鋪
 *
 * @param dataNodes 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)
 * @param dataNodeMap 平鋪結(jié)構(gòu)
 */
private void flatteningNodes(List dataNodes, Map dataNodeMap) {
    if (CollectionUtils.isNotEmpty(dataNodes)) {
        for (DataNode dataNode : dataNodes) {
            DataNode dataNode1 = dataNodeMap.get(dataNode.getName());
            if (Objects.nonNull(dataNode1)) {
                // 存入層級(jí)大的即可，避免重復(fù)
                if (dataNode1.getLevel() < dataNode.getLevel()) {
                    dataNodeMap.put(dataNode.getName(), dataNode);
                }
            } else {
                dataNodeMap.put(dataNode.getName(), dataNode);
            }
            // 處理子節(jié)點(diǎn)
            flatteningNodes(dataNode.getChildren(), dataNodeMap);
        }
    }
}

平鋪結(jié)構(gòu)如下：

4 分層（分組排序）

Q1：如何分層？

A1：節(jié)點(diǎn)平鋪后已經(jīng)去重，此時(shí)借助 TreeMap 的自然排序特性將節(jié)點(diǎn)按照層級(jí)分組即可。

/**
 * @param dataNodeMap 平鋪結(jié)構(gòu)
 * @return 分層結(jié)構(gòu)
 */
private TreeMap> processLevel(Map dataNodeMap) {
    return dataNodeMap.values().stream().collect(Collectors.groupingBy(DataNode::getLevel, TreeMap::new, Collectors.toSet()))
}

/**
 * 構(gòu)建編排流程
 *
 * @param infraDependencyHandlers 依賴接口
 * @param workerExecutor 并發(fā)線程
 * @return 執(zhí)行數(shù)據(jù)
 */
public Sirector buildSirector(Set infraDependencyHandlers, ThreadPoolExecutor workerExecutor) {
    Sirector sirector = new Sirector<>(workerExecutor);
    long start = System.currentTimeMillis();
    // 依賴順序與執(zhí)行順序相反
    TreeMap> levelNodes;
    TreeMap> cacheLevelNodes = localCacheManager.getValue("buildSirector");
    if (Objects.nonNull(cacheLevelNodes)) {
        levelNodes = cacheLevelNodes;
    } else {
        levelNodes = getLevelNodes(infraDependencyHandlers);
        ExecutorUtil.executeVoid(asyncTpExecutor, () -> localCacheManager.putValue("buildSirector", levelNodes));
    }
    log.info("buildSirector 梳理依賴關(guān)系耗時(shí)：{}", System.currentTimeMillis() - start);
    // 最底層接口執(zhí)行
    Integer firstLevel = levelNodes.lastKey();
    EventHandler[] beginHandlers = levelNodes.get(firstLevel).stream().map(node -> abstractInfraHandlerMap.get(node.getName())).toArray(EventHandler[]::new);
    EventHandlerGroup group = sirector.begin(beginHandlers);

    Integer lastLevel = levelNodes.firstKey();
    for (int i = firstLevel - 1; i >= lastLevel; i--) {
        EventHandler[] thenHandlers = levelNodes.get(i).stream().map(node -> abstractInfraHandlerMap.get(node.getName())).toArray(EventHandler[]::new);
        group.then(thenHandlers);
    }
    return sirector;
}