Dubbo学习笔记5：Dubbo整体框架分析

Dubbo的分层架构

本文将简单介绍Dubbo的分层架构设计，如下图是Dubbo官方的整体架构图：

Dubbo官方提供的该架构图很复杂，一开始我们没必要深入细节，下面我们简单介绍下其中的主要模块。

• 其中Service和Config层为API，对于服务提供方来说，使用ServiceConfig API来代表一个要发布的服务配置对象，对于服务消费方来说，ReferenceConfig代表了一个要消费的服务的配置对象。可以直接初始化配置类，也可以通过Spring解析配置自动生成配置类。
• 其他各层均为SPI层，SPI意味着下面各层都是组件化可以被替换的，这也是Dubbo设计的比较好的一点。Dubbo增强了JDK中提供的标准SPI功能，在Dubbo中除了Service和Config层外，其他各层都是通过实现扩展点接口来提供服务的，Dubbo增强的SPI增加了对扩展点IoC和AOP的支持，一个扩展点可以直接setter注入其他扩展点，并且不会一次性实例化扩展点的所有实现类，这避免了当扩展点实现类初始化很耗时，但当时还没有用上它的功能时仍进行加载，浪费资源的情况；增强的SPI是在具体用某一个实现类的时候才对具体实现类进行实例化。后续会具体介绍Dubbo增强的SPI的实现原理。
• proxy服务代理层：扩展接口为ProxyFactory，Dubbo提供的实现主要有JavassistProxyFactory(默认使用)和JdkProxyFactory，用来对服务提供方和服务消费方的服务进行代理。
• registry注册中心层：封装服务地址的注册与发现，扩展接口Registry对应的扩展接口实现为ZookeeperRegistry/RedisRegistry/MulticastRegistry/DubboRegistry等。扩展接口RegistryFactory对应的扩展接口实现为DubboRegistryFactory/DubboRegistryFactory/RedisRegistryFactory/ZookeeperRegistryFactory。
• cluster路由层：封装多个提供者的路由及负载引擎，并桥接注册中心，集群容错扩展接口Cluster对应的实现类有FailoverCluster（失败重试）/FailbackCluster（失败自动恢复）/FailfastCluster（快速失败）/FailsafeCluster（失败安全）/ForkingCluster（并行调用）等，均衡扩展接口LoadBalance对应的实现类为RandomLoadBalance（随机）/RoundRobinLoadBalance（轮询）/LeastActiveLoadBalance（最小活跃数）/ConsistentHashLoadBalance（一致性hash）等。
• monitor监控层：RPC调用次数和调用时间监控，扩展接口为MonitorFactory，对应的实现类为DubboMonitorFactory。
• protocol远程调用层：封装RPC调用，扩展接口为Protocol，对应实现有RegistryProtocol/DubboProtocol/InjvmProtocol等。
• exchange信息交换层：封装请求响应模式，同步转异步，扩展接口Exchanger，对应扩展实现有HeaderExchanger等。
• transport网络传输层：抽象mina和netty为统一接口，扩展接口为Channel，对应实现有NettyChannel/MinaChannel等。
• serialize数据序列化层：可复用的一些工具，扩展接口为Serialization，对应扩展实现有DubboSerialization/FastJsonSerialization/Hessian2Serialization/JavaSerialization等，扩展接口ThreadPool对应扩展实现有FixedThreadPool/CachedThreadPool/LimitedThreadPool等。

上面说了那么多关于扩展点的东西，那么具体什么是扩展点呢，下面看下Dubbo扩展点一个简单例子。以扩展点Protocol为例，如果我们想自己写一个Protocol扩展接口的实现类，那么我们想自己写一个Protocol扩展接口的实现类，那么我们需要在实现类所在的Jar包内的 METAINF/dubbo/ 目录下创建一个名字为 com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol 的文本文件，然后配置它的内容为：

myprotocol=com.alibaba.user.MyProtocol

假设该实现类MyProtocol的内容如下：

package com.alibaba.user;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol;
public class MyProtocol implements Protocol{
    // ...
}

到此，可知我们需要实现Protocol接口。

那么如何使用我们自定义的扩展实现呢？Dubbo配置模块中，扩展点均有对应配置属性或标签，如下代码通过配置指定使用哪个扩展实现：

<dubbo:protocol name="myprotocol" />

注意这里的name必须与jar包内 METAINF/dubbo/ 目录下 com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol 文件中的名字一致。

远程调用细节概述

服务提供方暴露一个服务的详细过程

• 首先ServiceConfig类拿到对外提供服务的实际类ref（如：UserServiceImpl），然后通过ProxyFactory类的getInvoker方法使用ref生成一个AbstractProxyInvoker实例，到这一步就完成了具体服务到Invoker的转化。接下来就是Invoker转换为Exporter的过程。Dubbo处理服务暴露的关键就在Invoker转换到Exporter的过程，上图中的红色部分。
• Dubbo协议的Invoker转为Exporter发生在DubboProtocol类的export方法中，它主要是创建一个Netty Server侦听服务，并接收客户端发来的各种请求，通讯细节由Dubbo自己实现，然后注册服务到服务注册中心。

服务消费者消费一个服务的详细过程

• 首先ReferenceConfig类的init方法调用Protocol的refer方法生成Invoker实例（如上图的红色部分），这是服务消费的关键。接下来把Invoker转换为客户端需要的接口（如：UserServiceBo）。
• Dubbo协议的Invoker转换为客户端需要的接口，发生在DubboProtocol的refer方法中，它主要创建一个 netty client链接服务提供者，通讯细节由Dubbo自己实现。