dubbo系列（一）—dubbo模块解读

RPC框架图

Dubbo模块解读

serialize层

• IO线程数

  • cpu核数+1

• 通讯框架

  • 协议（netty,netty4,mina和grizzly）
  • 启动：NettyServer

• 编解码

  • NettyCodecAdapter

  private final ChannelHandler encoder = new InternalEncoder();
  private final ChannelHandler decoder = new InternalDecoder();
  

  • Codec2

    • 实现：TransportCodec，TelnetCodec，ExchangeCodec，DubboCountCodec以及ThriftCodec
      ，也可自行扩展，默认是DubboCountCodec。dubbo通过配置文件配置的启动加载

• 序列化

  • dubbo提供多种序列化方式，通过url中获取serialization关键字，默认为hession2,提供的序列化方式：fastjson,fst,hessian2,java,compactjava,nativejava和kyro
    每种序列化方式都需要实现如下三个接口类：Serialization，ObjectInput以及ObjectOutput；

• 反序列化

  反序列化通过读取header中的序列化类型，然后通过如下方法获取具体的Serialization

  • CodecSupport

Transport层

• Transporter类

  • 提供统一的bind和connect接口，bind对服务端，connect对客户端

  • 实现类有：nettyTransporter，MinaTransporter和GrizzyTransporter,具体使用哪种类型的Transporter，在Transporters类中提供了getTransporter方法

  • Server端和Client可以分别设置成不同的通讯框架，一次获取唯一的Transporter不能满足此需求；具体的生成动态代码的方法在ExtensionLoader的createAdaptiveExtensionClassCode方法中

• Server端

  • 通过调用父类AbstractServer的构造器，进行参数初始化，绑定端口，启动服务器，主要从url获取启动参数：Ip,Port,accepts,idleTimeout，调用doOpen()启动服务

  • 过程：

  nettyHandler；server端在数据经过解码之后就交给NettyHandler来处理，NettyHandler继承于Netty的SimpleChannelHandler类，
  重写了channelConnected，channelDisconnected，messageReceived，writeRequested以及exceptionCaught方法，
  基本上就是常规的几种操作：建立连接，断开连接，接收消息，发送消息，异常处理  
  

• Client端

  • 客户端提供重连机制，send_reconnect：发送消息时发现连接已经断开是否发起重连；reconnect_warning_period表示多久报一次重连警告，shutdown_timeout表示连接服务器一直连接不上的超时时间；

  • 过程：首先判定是否已经连接，如果连接直接return；接下来初始化连接状态检查器，定期检查channel是否连接，连接断开会进行重连操作

Exchange层

• Exchanger:提供bind和connect接口，返回ExchangeClient和ExchangeServer

• ExchangeClient

  • 创建了一个Request，在构造器中同时会产生一个RequestId；设置了协议版本，是否双向通信，最后设置了真实的业务数据；接下来实例化了一个DefaultFuture类，此类实现了同步转异步的方式

• ExchangeResponse

  • 服务器端主要用于接收Request消息，然后处理消息，最后把响应发送给客户端

  • 通过Request的信息，反射调用Server端的服务，然后返回结果，然后将结果放入Response对象中，通过channel将消息发送客户端

Protocol层

• Protocol接口：提供export(Invoker invoker)和refer(Class type,Url url)

  • export():暴露远程服务

  • refer():引用远程服务

  • 协议,dubbo协议是默认的协议，其他扩展协议包括：hessian,http,injvm,redis,rest,rmi,thrift，webservice等。也可扩展协议，分别实现Protocol，Export,Invoke

• DubboProtocol类

  • refer

    在客户端定一个的每个dubbo:reference，都会在此处实例化一个对应的DubboInvoker；在方法内部首先对序列化优化进行处理，
    主要是对Kryo,FST等序列化方式进行优化，此方法不仅在客户端，同时服务器端也存在；接下来就是创建了一个DubboInvoker，同时创建与服务器端的连接：

  • export()

    每个dubbo:service都会绑定一个Exporter，首先通过url获取一个key(包括：port，serviceName，serviceVersion，serviceGroup)，
    然后将实例化的DubboExporter通过key值保存在一个Map中，后续在接收到消息的时候从新定位到具体的Exporter

  • DubboInvoker

    在DubboInvoker的抽象类中提供了invoke方法，做统一的附件(Attachment)处理，方法传入的参数是一个RpcInvocation对象，包含了方法调用的相关参数:
    方法名称，方法参数，参数值，附件信息等

    • ExchangeClient将RpcInvocation发送给服务器端，提供了三种发送方式：单边通信方式，双边通信(同步)，双边通信(异步)

cluster层

此层封装了多个提供者路由，负载均衡，桥接注册中心，以Invoker为中心，可扩展接口未Cluster,Direcotry,Router和LoadBlance

• Cluster接口

  • cluster是一个集群容错的接口，经过目录，路由，负载均衡获取到一个可用的Invoker，交给上层调用，由容错机制处理，dubbo提供的容错机制：

    • Failover Cluster:失败自动切换

    • failfast: 快速失败

    • failsafe:失败安全

    • failback:失败自动恢复

    • Forking ：并行调用

    • Broadcast ：广播调用

• FailOverCluster类

  • 实现在FailoverClusterInvoker中

  • 过程：invocation是客户端传给服务器的相关参数包括(方法名称，方法参数，参数值，附件信息)，invokers是经过路由之后的服务器列表，loadbalance是指定的负载均衡策略；首先检查invokers是否为空，为空直接抛异常，然后获取重试的次数默认为2次，接下来就是循环调用指定次数，如果不是第一次调用(表示第一次调用失败)，会重新加载服务器列表，然后通过负载均衡策略获取唯一的Invoker，最后就是通过Invoker把invocation发送给服务器，返回结果Result

• Directory接口

  • 目录服务作用就是获取指定接口的服务列表，具体实现有两个：StaticDirectory和RegistryDirectory，同时都继承于AbstractDirectory；

  • StaticDirectory：是一个固定的目录服务，表示Invoker列表不会改变

  • RegisteryDirectory:是一个动态的目录服务，表示注册中心动态更新服务列表；

  • NotifyLister#notify：是一个通知接口，包含：router(路由),configuation（配置），provider服务提供方

• Router接口

  • 实现：ScriptRouter，ConditionRouter和MockInvokersSelector

• LoadBalance接口

  • dubbo提供多种负载策略，默认是random

  • 提供的策略：

    • Random LoadBalance：随机，按权重设置随机概率

    • RoundRobin LoadBalance：轮询，按公约后的权重设置轮询比

    • LeastActive LoadBalance：最少活跃调用数

    • ConsistentHash LoadBalance：一致性 Hash

register层

• 作用：封装了服务的注册和发现，以URL为中心，扩展接口：RegisterFactroy,Register,RegistrService

• Register接口

  • 作用：提供注册，注销，订阅，退订等。dubbo提供了multicast,zookeeper,redis,sample等

• RegisterFactory接口

  • ZookeeperRegistryFactory

• Zookeeper注册中心

  • 流程：RegistryFactory实例化Registry，Registry可以接收RegistryProtocol传过来的注册(register)和订阅(subscribe)消息，
    然后Registry通过ZKClient来向Zookeeper指定的目录下写入url信息，如果是订阅消息Registry会通过NotifyListener来通知RegitryDirctory进行更新url，最后就是Cluster层通过路由，负载均衡选择具体的提供方；