阿里dubbo服务注册原理解析

•        阿里分布式服务框架 dubbo现在已成为了外面很多中小型甚至一些大型互联网公司作为服务治理的一个首选或者考虑方案，相信大家在日常工作中或多或少都已经用过或者接触过dubbo了。但是我搜了一下网上关于dubbo框架原理方面的解析还是比较少，大多数都是介绍一个大概的框架结构和一些配置的用法。一些低层原理的介绍还是比较少。于是我去github拉了dubbo的源码下来尝试整理出来了一些相关的内容，希望对想了解dubbo相关开发发员有所帮助。今天就给大家介绍一下dubbo是怎么实现服务注册的

        dubbo的一些简单介绍：

        dubbo的官方首页：http://dubbo.io/ 

        源码地址：https://github.com/alibaba/dubbo

        架构

	角色说明
Provider	暴露服务的服务提供方
Consumer	调用远程服务的服务消费方
Registry	服务注册与发现的注册中心
Monitor	统计服务的调用次调和调用时间的监控中心
Container	服务运行容器

 

调用关系说明

1. 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。

2. 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。

3. 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。

4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送

   变更数据给消费者。

5. 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如

     果调用失败,再选另一台调用。
   

6. 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数

   据到监控中心。

      上面都是一些从官网摘抄下来的一些简介，更具体的信息大家可以去浏览官网。

 下面就进入正题。主要分两部分：第一spring如何加载生成dubbo对象，第二dubbo服务如何注册到注册中心

1、spring如何加载生成dubbo对象

下面是一段provider的xml配置

<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
   http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->
    <dubbo:application name="demo-provider"/>

    <dubbo:registry protocol="zookeeper" address="127.0.0.1:2181" />
    <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"/>
    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->
    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl"/>
    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService"/>
</beans>

在很多情况下，我们需要为系统提供可配置化支持，简单的做法可以直接基于Spring的标准Bean来配置，但配置较为复杂或者需要更多丰富控制的时候，会显得非常笨拙。一般的做法会用原生态的方式去解析定义好的xml文件，然后转化为配置对象，这种方式当然可以解决所有问题，但实现起来比较繁琐，特别是是在配置非常复杂的时候，解析工作是一个不得不考虑的负担。Spring提供了可扩展Schema的支持，这是一个不错的折中方案，完成一个自定义配置一般需要以下步骤：

• 设计配置属性和JavaBean
• 编写XSD文件
• 编写NamespaceHandler和BeanDefinitionParser完成解析工作
• 编写spring.handlers和spring.schemas串联起所有部件
• 在Bean文件中应用

同样的dubbo为了解决这个问题，起了一个叫dubbo-config-spring的模块。这个模块的下面的resources/META-INF文件下面有三个这样的文件 dubbo.xsd 、spring.handlers、spring.schemas   如下图

 所以我们知道dubbo是利用了Spring提供的可扩展Schema机制实现了dubbo的xml配置文件解析。

 我在网上找了一个相关的的例子：http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5864562。

解决了spring解析dubbo配置xml的问题,下面就看spring怎么生成dubbo对象的。 看一下解析xml的DubboNamespaceHandler类

public class DubboNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {

    static {

        Version.checkDuplicate(DubboNamespaceHandler.class);

    }

    public void init() {
        registerBeanDefinitionParser("application", new DubboBeanDefinitionParser(ApplicationConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("module", new DubboBeanDefinitionParser(ModuleConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("registry", new DubboBeanDefinitionParser(RegistryConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("monitor", new DubboBeanDefinitionParser(MonitorConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("provider", new DubboBeanDefinitionParser(ProviderConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("consumer", new DubboBeanDefinitionParser(ConsumerConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("protocol", new DubboBeanDefinitionParser(ProtocolConfig.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("service", new DubboBeanDefinitionParser(ServiceBean.class, true));

        registerBeanDefinitionParser("reference", new DubboBeanDefinitionParser(ReferenceBean.class, false));

        registerBeanDefinitionParser("annotation", new DubboBeanDefinitionParser(AnnotationBean.class, true));

    }

}

  从这里知道所有的dubbo的标签，都是统一由DubboBeanDefinitionParser来解析的,每一个标签都会统一解析成对应的Bean对象。dubbo定义了以下Bean

com.alibaba.dubbo.config.ApplicationConfig
com.alibaba.dubbo.config.ConsumerConfig
com.alibaba.dubbo.config.MethodConfig
com.alibaba.dubbo.config.ModuleConfig
com.alibaba.dubbo.config.MonitorConfig
com.alibaba.dubbo.config.ProtocolConfig
com.alibaba.dubbo.config.ProviderConfig
com.alibaba.dubbo.config.ReferenceConfig
com.alibaba.dubbo.config.RegistryConfig
com.alibaba.dubbo.config.spring.ServiceBean

---

而<dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService"/>对应的Bean就是 ServiceBean !!!!!!!!

// 接口类型

private String interfaceName;

private Class<?> interfaceClass;

// 接口实现类引用

private T ref;

// 服务名称

private String path;

// 方法配置

以上是ServiceBean里面的一些属性截图,  所以知道为什么要ref=demoService了吧。

解决了spring加载生成dubbo对象的问题。接下来进入第二部分:服务注册，看下ServiceBean的定义

public class ServiceBean<T> extends ServiceConfig<T> implements InitializingBean, DisposableBean, ApplicationContextAware, ApplicationListener, BeanNameAware {

    private static final long serialVersionUID = 213195494150089726L;

    private static transient ApplicationContext SPRING_CONTEXT;

    private final transient Service service;

    private transient ApplicationContext applicationContext;

    private transient String beanName;

    private transient boolean supportedApplicationListener;

    public ServiceBean() {
        super();
        this.service = null;
    }

    public ServiceBean(Service service) {
        super(service);
        this.service = service;
    }

    public static ApplicationContext getSpringContext() {
        return SPRING_CONTEXT;
    }

    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) {
        this.applicationContext = applicationContext;
        SpringExtensionFactory.addApplicationContext(applicationContext);
        if (applicationContext != null) {
            SPRING_CONTEXT = applicationContext;
            try {
                Method method = applicationContext.getClass().getMethod("addApplicationListener", new Class<?>[]{ApplicationListener.class}); // 兼容Spring2.0.1
                method.invoke(applicationContext, new Object[]{this});
                supportedApplicationListener = true;
            } catch (Throwable t) {
                if (applicationContext instanceof AbstractApplicationContext) {
                    try {
                        Method method = AbstractApplicationContext.class.getDeclaredMethod("addListener", new Class<?>[]{ApplicationListener.class}); // 兼容Spring2.0.1
                        if (!method.isAccessible()) {
                            method.setAccessible(true);
                        }
                        method.invoke(applicationContext, new Object[]{this});
                        supportedApplicationListener = true;
                    } catch (Throwable t2) {
                    }
                }
            }
        }
    }

    public void setBeanName(String name) {
        this.beanName = name;
    }

    /**
     * Gets associated {@link Service}
     *
     * @return associated {@link Service}
     */
    public Service getService() {
        return service;
    }

    public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {
        if (ContextRefreshedEvent.class.getName().equals(event.getClass().getName())) {
            if (isDelay() && !isExported() && !isUnexported()) {
                if (logger.isInfoEnabled()) {
                    logger.info("The service ready on spring started. service: " + getInterface());
                }
                export();
            }
        }
    }

    private boolean isDelay() {
        Integer delay = getDelay();
        ProviderConfig provider = getProvider();
        if (delay == null && provider != null) {
            delay = provider.getDelay();
        }
        return supportedApplicationListener && (delay == null || delay == -1);
    }

    @SuppressWarnings({"unchecked", "deprecation"})
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        if (getProvider() == null) {
            Map<String, ProviderConfig> providerConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, ProviderConfig.class, false, false);
            if (providerConfigMap != null && providerConfigMap.size() > 0) {
                Map<String, ProtocolConfig> protocolConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, ProtocolConfig.class, false, false);
                if ((protocolConfigMap == null || protocolConfigMap.size() == 0)
                        && providerConfigMap.size() > 1) { // 兼容旧版本
                    List<ProviderConfig> providerConfigs = new ArrayList<ProviderConfig>();
                    for (ProviderConfig config : providerConfigMap.values()) {
                        if (config.isDefault() != null && config.isDefault().booleanValue()) {
                            providerConfigs.add(config);
                        }
                    }
                    if (providerConfigs.size() > 0) {
                        setProviders(providerConfigs);
                    }
                } else {
                    ProviderConfig providerConfig = null;
                    for (ProviderConfig config : providerConfigMap.values()) {
                        if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
                            if (providerConfig != null) {
                                throw new IllegalStateException("Duplicate provider configs: " + providerConfig + " and " + config);
                            }
                            providerConfig = config;
                        }
                    }
                    if (providerConfig != null) {
                        setProvider(providerConfig);
                    }
                }
            }
        }
        if (getApplication() == null
                && (getProvider() == null || getProvider().getApplication() == null)) {
            Map<String, ApplicationConfig> applicationConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, ApplicationConfig.class, false, false);
            if (applicationConfigMap != null && applicationConfigMap.size() > 0) {
                ApplicationConfig applicationConfig = null;
                for (ApplicationConfig config : applicationConfigMap.values()) {
                    if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
                        if (applicationConfig != null) {
                            throw new IllegalStateException("Duplicate application configs: " + applicationConfig + " and " + config);
                        }
                        applicationConfig = config;
                    }
                }
                if (applicationConfig != null) {
                    setApplication(applicationConfig);
                }
            }
        }
        if (getModule() == null
                && (getProvider() == null || getProvider().getModule() == null)) {
            Map<String, ModuleConfig> moduleConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, ModuleConfig.class, false, false);
            if (moduleConfigMap != null && moduleConfigMap.size() > 0) {
                ModuleConfig moduleConfig = null;
                for (ModuleConfig config : moduleConfigMap.values()) {
                    if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
                        if (moduleConfig != null) {
                            throw new IllegalStateException("Duplicate module configs: " + moduleConfig + " and " + config);
                        }
                        moduleConfig = config;
                    }
                }
                if (moduleConfig != null) {
                    setModule(moduleConfig);
                }
            }
        }
        if ((getRegistries() == null || getRegistries().size() == 0)
                && (getProvider() == null || getProvider().getRegistries() == null || getProvider().getRegistries().size() == 0)
                && (getApplication() == null || getApplication().getRegistries() == null || getApplication().getRegistries().size() == 0)) {
            Map<String, RegistryConfig> registryConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, RegistryConfig.class, false, false);
            if (registryConfigMap != null && registryConfigMap.size() > 0) {
                List<RegistryConfig> registryConfigs = new ArrayList<RegistryConfig>();
                for (RegistryConfig config : registryConfigMap.values()) {
                    if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
                        registryConfigs.add(config);
                    }
                }
                if (registryConfigs != null && registryConfigs.size() > 0) {
                    super.setRegistries(registryConfigs);
                }
            }
        }
        if (getMonitor() == null
                && (getProvider() == null || getProvider().getMonitor() == null)
                && (getApplication() == null || getApplication().getMonitor() == null)) {
            Map<String, MonitorConfig> monitorConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, MonitorConfig.class, false, false);
            if (monitorConfigMap != null && monitorConfigMap.size() > 0) {
                MonitorConfig monitorConfig = null;
                for (MonitorConfig config : monitorConfigMap.values()) {
                    if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
                        if (monitorConfig != null) {
                            throw new IllegalStateException("Duplicate monitor configs: " + monitorConfig + " and " + config);
                        }
                        monitorConfig = config;
                    }
                }
                if (monitorConfig != null) {
                    setMonitor(monitorConfig);
                }
            }
        }
        if ((getProtocols() == null || getProtocols().size() == 0)
                && (getProvider() == null || getProvider().getProtocols() == null || getProvider().getProtocols().size() == 0)) {
            Map<String, ProtocolConfig> protocolConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, ProtocolConfig.class, false, false);
            if (protocolConfigMap != null && protocolConfigMap.size() > 0) {
                List<ProtocolConfig> protocolConfigs = new ArrayList<ProtocolConfig>();
                for (ProtocolConfig config : protocolConfigMap.values()) {
                    if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
                        protocolConfigs.add(config);
                    }
                }
                if (protocolConfigs != null && protocolConfigs.size() > 0) {
                    super.setProtocols(protocolConfigs);
                }
            }
        }
        if (getPath() == null || getPath().length() == 0) {
            if (beanName != null && beanName.length() > 0
                    && getInterface() != null && getInterface().length() > 0
                    && beanName.startsWith(getInterface())) {
                setPath(beanName);
            }
        }
        if (!isDelay()) {
            export();
        }
    }

    public void destroy() throws Exception {
        unexport();
    }

}

　　结合spring的生命周期管理我们知道了ServiceBean初始化完毕之后会调用一个afterPropertiesSet的方法。注意这个方法很重要！！！！！！！

       因为这个方法里面调用了com.alibaba.dubbo.config.ServiceConfig#export这个方法。通过对这个方法进去对代码进行跟踪最终会跳到下面一段代码：

//如果配置不是local则暴露为远程服务.(配置为local，则表示只暴露本地服务)

if (!Constants.SCOPE_LOCAL.toString().equalsIgnoreCase(scope)) {

    if (logger.isInfoEnabled()) {

        logger.info("Export dubbo service " + interfaceClass.getName() + " to url " + url);

    }

    if (registryURLs != null && registryURLs.size() > 0

            && url.getParameter("register", true)) {

        for (URL registryURL : registryURLs) {

            url = url.addParameterIfAbsent("dynamic", registryURL.getParameter("dynamic"));

            URL monitorUrl = loadMonitor(registryURL);

            if (monitorUrl != null) {

                url = url.addParameterAndEncoded(Constants.MONITOR_KEY, monitorUrl.toFullString());

            }

            if (logger.isInfoEnabled()) {

                logger.info("Register dubbo service " + interfaceClass.getName() + " url " + url + " to registry " + registryURL);

            }

            Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(Constants.EXPORT_KEY, url.toFullString()));

            Exporter<?> exporter = protocol.export(invoker);

            exporters.add(exporter);

        }

    } else {

        Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, url);

        Exporter<?> exporter = protocol.export(invoker);

        exporters.add(exporter);

    }

}

这一段就是dubbo实现服务注册的真正代码！！！！！！！其中最关键的两句就是

Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(Constants.EXPORT_KEY, url.toFullString()));

Exporter<?> exporter = protocol.export(invoker);

上面的代码可以用一张图片作一个简单化的描述.整个服务的暴露过程如下图所示

 

然后再补上一消费者调用提供者的图 

 

 所以终于知道了dubbo暴露出去其实是一个Exporter!!!!!。 至于Invoker和Exporter的介绍这里就暂时不做了，因为要解释的话要讲的东西实在太多了。

下面给出具体某一种协议的实现

 

假设配的协议是dubbo，注册中心用的是zookeepr。那么代码的调用过程大致是这样：

 

1、调用JavassistProxyFactory 生成一个Invoker。 对应Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(Constants.EXPORT_KEY, url.toFullString()));这一段

 

2、用com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol#export方法 进行一个服务的暴露

 

3、DubboProtocol#export 方法最终会调用com.alibaba.dubbo.registry.zookeeper.ZookeeperRegistryFactory#createRegistry

进行一个服务注册 这时zookeepr相应的目录下面就会有对应的内容.这时服务注册就算完成了！！！

 其实dubbo的服务注册还牵涉到其它很多东西,实现的代码也是很复杂,代码之间的调用层次非常的多,我在这里也只能做一个大概的描述。希望这篇文章对想了解dubbo的人有所帮助吧。