【2020-03-28】Dubbo源码杂谈

前言

本周空闲时间利用了百分之六七十的样子。主要将Dubbo官网文档和本地代码debug结合起来学习，基本看完了服务导出、服务引入以及服务调用的过程，暂未涉及路由、字典等功能。下面对这一周的收获进行一下总结梳理。

一、基于事件驱动的服务导出

提起服务导出，不要被它的名字误导了，通俗点说就是服务的暴露和注册。服务的暴露是指将服务端的端口开放，等待消费端来连接。服务的注册即将服务信息注册到注册中心。针对服务暴露和注册的具体流程，可参见博主之前的一篇文章  https://www.cnblogs.com/zzq6032010/p/11275478.html ，讲述的比较详细，暂不赘述。

注重提一下的是Dubbo启动服务暴露和注册的时机，是采用的事件驱动来触发的，跟SpringBoot有点神似。这种通过事件驱动来触发特定逻辑的方式，在实际开发工作中也可以灵活使用。

二、服务引入及SPI

对于Dubbo的SPI自适应扩展，可参见博主之前的一篇文章 https://www.cnblogs.com/zzq6032010/p/11219611.html，但此篇文章当时写的比较浅显，还未悟得全部。

下面以Protocol类为例，看一下在ServiceConfig类中的成员变量  Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension() 是什么样子。

 package org.apache.dubbo.rpc;
 import org.apache.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
 public class Protocol$Adaptive implements org.apache.dubbo.rpc.Protocol {

     public void destroy()  {
         throw new UnsupportedOperationException("The method public abstract void org.apache.dubbo.rpc.Protocol.destroy() of interface org.apache.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
     }

     public int getDefaultPort()  {
         throw new UnsupportedOperationException("The method public abstract int org.apache.dubbo.rpc.Protocol.getDefaultPort() of interface org.apache.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
     }

     public org.apache.dubbo.rpc.Exporter export(org.apache.dubbo.rpc.Invoker arg0) throws org.apache.dubbo.rpc.RpcException {
         if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("org.apache.dubbo.rpc.Invoker argument == null");
         if (arg0.getUrl() == null) throw new IllegalArgumentException("org.apache.dubbo.rpc.Invoker argument getUrl() == null");
         org.apache.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl();
         String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );
         if(extName == null) throw new IllegalStateException("Failed to get extension (org.apache.dubbo.rpc.Protocol) name from url (" + url.toString() + ") use keys([protocol])");
         org.apache.dubbo.rpc.Protocol extension = (org.apache.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(org.apache.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);
         return extension.export(arg0);
     }

     public org.apache.dubbo.rpc.Invoker refer(java.lang.Class arg0, org.apache.dubbo.common.URL arg1) throws org.apache.dubbo.rpc.RpcException {
         if (arg1 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");
         org.apache.dubbo.common.URL url = arg1;
         String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );
         if(extName == null) throw new IllegalStateException("Failed to get extension (org.apache.dubbo.rpc.Protocol) name from url (" + url.toString() + ") use keys([protocol])");
         org.apache.dubbo.rpc.Protocol extension = (org.apache.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(org.apache.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);
         return extension.refer(arg0, arg1);
     }

     public java.util.List getServers()  {
         throw new UnsupportedOperationException("The method public default java.util.List org.apache.dubbo.rpc.Protocol.getServers() of interface org.apache.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
     }
 }

这就是getAdaptiveExtension()之后得到的代理类，可见在初始化ServiceConfig时先获取的protocol只是一个代理Protocol类，程序运行时再通过传入的Url来判断具体使用哪个Protocol实现类。这才是SPI自适应扩展的精髓所在。

除此之外，在通过getExtension方法获取最终实现类时，还要经过wrapper类的包装。详见ExtensionLoader类中的如下方法：

 private T createExtension(String name) {
         Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);
         if (clazz == null) {
             throw findException(name);
         }
         try {
             T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
             if (instance == null) {
                 EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.newInstance());
                 instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
             }
             injectExtension(instance);
             Set<Class<?>> wrapperClasses = cachedWrapperClasses;
             if (CollectionUtils.isNotEmpty(wrapperClasses)) {
                 for (Class<?> wrapperClass : wrapperClasses) {
                     instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));
                 }
             }
             initExtension(instance);
             return instance;
         } catch (Throwable t) {
             throw new IllegalStateException("Extension instance (name: " + name + ", class: " +
                     type + ") couldn't be instantiated: " + t.getMessage(), t);
         }
     }

如果接口存在包装类，则在第16行进行wrapper类的处理，将当前instance封装进包装类中，再返回包装类的实例，即通过这一行代码实现了扩展类的装饰器模式改造。

此处同样以Protocol类为例，Url中的协议是registry，那么我最终执行到RegistryProtocol的export方法时栈调用路径是这样的：

即中间经过了三层Wrapper的封装，每层都有自己特定的功能，且各层之间互不影响。Dubbo在很多自适应扩展接口处加了类似这样的装饰扩展，程序的可扩展设计还可以这样玩，Interesting!

服务引入的流程大体是这样的：消费端从注册中心获取服务端信息，封装成Invoker，再封装成代理类注入消费端Spring容器。流程比较简单，可自行根据上一节的内容debug调试。

三、服务调用的疑问

之前未看Dubbo源码时一直有一个疑问：dubbo的消费端代理类调用服务端接口进行消费时，是通过netty将消息发送过去的，服务端在接收到消息后，是如何调用的服务端目标类中的方法？反射吗？反射可以调用到方法，但是没法解决依赖的问题，而且正常情况服务端调用应该也是Spring容器中已经实例化好的的服务对象，那是如何通过netty的消息找到Spring中的对象的？

实际dubbo处理的很简单，只要在服务暴露的时候将暴露的服务自己存起来就好了，等消费端传过来消息的时候，直接去map里面取，取到的就是Spring中封装的那个服务对象，very easy。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　服务调用过程草图

如上图所示，服务调用的流程大体是这样的：调用之后通过client远程连接到server，在server端维护了暴露服务的一个map，服务端接收到请求后去map获取Exporter，exporter中有服务端封装好的Invoker，持有Spring中的服务bean，最终完成调用。中间还涉及很多细节，比如netty的封装与调用，序列化反序列化，负载均衡和容错处理等。

小结

Dubbo作为一个优秀的rpc服务框架，其优势不止在于它的rpc过程，还在于更多细节模块的实现以及可扩展的设计，比如序列化处理、负载均衡、容错、netty的线程调度、路由、字典...   内容挺多的，后面打算针对dubbo的四大负载均衡算法做一下研究，浅尝辄止，不求甚解！