【Dubbo】--服务注册与发布原理分析

Dubbo 服务导出过程始于 Spring 容器发布刷新事件，Dubbo 在接收到事件后，会立即执行服务导出逻辑。
整个逻辑大致可分为三个部分：
第一部分是前置工作，主要用于检查配置参数，组装 URL。
第二部分是导出服务，包含导出服务到本地 (JVM)，和导出服务到远程两个过程。
第三部分是向注册中心注册服务，用于服务发现；

实现的效果：

1. Main()方法启动后：
2. 开发了20880端口（默认端口）
3. 发布了一个可远端调用的地址：dubbo:// 192.168.1.1:20880/interface?…… (发布到了注册中心)

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这个过程都需要做哪些事情：

• 解析配置文件–>基于spring标签进行的扩展
• 暴露本地服务/远程服务
• 启动netty --> 提供netty服务 暴露端口
• 打开连接zk
• 把地址注册到zk
• 监听zk

1、解析配置

spring里面提供了很多扩展
dubbo-config-spring模块里面提供了配置文件的扩展
spring提供了两个可扩展的接口或类：

根据SPI扩展机制进入DubboNamespaceHandler解析配置文件，进入到serviceBean 和ServiceConfig中，开始进行导出服务的前置工作；通过onApplicationEvent 监听事件，检查服务是否发布，调用export导出服务，一下是对export的分析：

1.1 检查配置

• 检查的interface属性是否合法
• 检查providerConfig和ApplicationConfig等核心配置类对象是否为空，为空会从其他配置类获取对应的实例；
• 检查并处理泛化服务和普通服务类
• 检查本地存根配置
• 对ApplicationConfig、RegisterConfig等配置类进行检测，为空则尝试创建，无法创建则抛异常；
  

1.2 多协议多注册中心导出服务

private void doExportUrls() {
    // 加载注册中心链接
    List<URL> registryURLs = loadRegistries(true);
    // 遍历 protocols，并在每个协议下导出服务
    for (ProtocolConfig protocolConfig : protocols) {
        doExportUrlsFor1Protocol(protocolConfig, registryURLs);
    }
}

1.3 组装URL

走到这一步url大概是这个样子：_ registry://192.168.22.130:2181/org.apache.dubbo.registry.RegistryService/……_
这一步是根据配置信息组装url, 而且url驱动流程的执行，会再各个模块之间一直往下传，后续会不断修改URL头或协议地址，并根据url地址中的信息做相应的处理；
在doExportUrlsFor1Protocol方法中做了url的组装处理，通过反射的方式获取到版本、时间戳、方法名以及各种配置对象的字段信息，然后放入map,源码太长了，这块只贴一下伪代码帮助理解：

private void doExportUrlsFor1Protocol(ProtocolConfig protocolConfig, List<URL> registryURLs) {
    // 获取 ArgumentConfig 列表
    for (遍历 ArgumentConfig 列表) {
        if (type 不为 null，也不为空串) {    // 分支1
            1. 通过反射获取 interfaceClass 的方法列表
            for (遍历方法列表) {
                1. 比对方法名，查找目标方法
                2. 通过反射获取目标方法的参数类型数组 argtypes
                if (index != -1) {    // 分支2
                    1. 从 argtypes 数组中获取下标 index 处的元素 argType
                    2. 检测 argType 的名称与 ArgumentConfig 中的 type 属性是否一致
                    3. 添加 ArgumentConfig 字段信息到 map 中，或抛出异常
                } else {    // 分支3
                    1. 遍历参数类型数组 argtypes，查找 argument.type 类型的参数
                    2. 添加 ArgumentConfig 字段信息到 map 中
                }
            }
        } else if (index != -1) {    // 分支4
            1. 添加 ArgumentConfig 字段信息到 map 中
        }
    }
}

2. 导出Dubbo服务

准备工作做完了，接下来进行服务导出。服务导出分为导出到本地JVM和导出到远程。
代码根据 url 中的 scope 参数决定服务导出方式，分别如下：

• scope = none，不导出服务
• scope != remote，导出到本地
• scope != local，导出到远程

服务发布的本质就是把export的每个服务转为一个对应的Invoker可执行体，然后把转换后的Invoker都放到一个exporterMap(key,invoker)集和中；

private void doExportUrlsFor1Protocol(ProtocolConfig protocolConfig, List<URL> registryURLs) {
    
    // 省略无关代码
    
    if (ExtensionLoader.getExtensionLoader(ConfiguratorFactory.class)
            .hasExtension(url.getProtocol())) {
        // 加载 ConfiguratorFactory，并生成 Configurator 实例，然后通过实例配置 url
        url = ExtensionLoader.getExtensionLoader(ConfiguratorFactory.class)
                .getExtension(url.getProtocol()).getConfigurator(url).configure(url);
    }

    String scope = url.getParameter(Constants.SCOPE_KEY);
    // 如果 scope = none，则什么都不做
    if (!Constants.SCOPE_NONE.toString().equalsIgnoreCase(scope)) {
        // scope != remote，导出到本地
        if (!Constants.SCOPE_REMOTE.toString().equalsIgnoreCase(scope)) {
            exportLocal(url);
        }

        // scope != local，导出到远程
        if (!Constants.SCOPE_LOCAL.toString().equalsIgnoreCase(scope)) {
            if (registryURLs != null && !registryURLs.isEmpty()) {
                for (URL registryURL : registryURLs) {
                    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.DYNAMIC_KEY, registryURL.getParameter(Constants.DYNAMIC_KEY));
                    // 加载监视器链接
                    URL monitorUrl = loadMonitor(registryURL);
                    if (monitorUrl != null) {
                        // 将监视器链接作为参数添加到 url 中
                        url = url.addParameterAndEncoded(Constants.MONITOR_KEY, monitorUrl.toFullString());
                    }

                    String proxy = url.getParameter(Constants.PROXY_KEY);
                    if (StringUtils.isNotEmpty(proxy)) {
                        registryURL = registryURL.addParameter(Constants.PROXY_KEY, proxy);
                    }

                    // 为服务提供类(ref)生成 Invoker
                    Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(Constants.EXPORT_KEY, url.toFullString()));
                    // DelegateProviderMetaDataInvoker 用于持有 Invoker 和 ServiceConfig
                    DelegateProviderMetaDataInvoker wrapperInvoker = new DelegateProviderMetaDataInvoker(invoker, this);

                    // 导出服务，并生成 Exporter
                    Exporter<?> exporter = protocol.export(wrapperInvoker);
                    exporters.add(exporter);
                }
                
            // 不存在注册中心，仅导出服务
            } else {
                Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, url);
                DelegateProviderMetaDataInvoker wrapperInvoker = new DelegateProviderMetaDataInvoker(invoker, this);

                Exporter<?> exporter = protocol.export(wrapperInvoker);
                exporters.add(exporter);
            }
        }
    }
    this.urls.add(url);
}

不管是导出到本地，还是远程。进行服务导出之前，均需要先创建 Invoker，这是一个很重要的步骤。因此下面先来分析 Invoker 的创建过程。

2.1 Invoker创建过程

Invoker是一个重要的模型，在服务的提供端和调用端都会出现invoker.

Invoker 是实体域，它是 Dubbo 的核心模型，其它模型都向它靠扰，或转换成它，它代表一个可执行体，可向它发起 invoke 调用，它有可能是一个本地的实现，也可能是一个远程的实现，也可能一个集群实现。

Invoker由ProxyFactory创建而来，Dubbo默认的ProxyFactory实现类是javassistProFactory。来看一下javassistProFactory类创建Invoker的过程

public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
	// 为目标类创建 Wrapper
    final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);
    // 创建匿名 Invoker 类对象，并实现 doInvoke 方法。
    // 
    return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
        @Override
        protected Object doInvoke(T proxy, String methodName,
                                  Class<?>[] parameterTypes,
                                  Object[] arguments) throws Throwable {
			// 调用 Wrapper 的 invokeMethod 方法，invokeMethod 最终会调用目标方法
            return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
        }
    };
}

重写后的doInvoke逻辑比较简单，仅仅是将调用请求转发给了Wrapper类的invokeMethod，Wrapper用于“包裹”目标类，Wrapper是一个抽象类，仅可通过getWrapper方法传入的Class对象进行解析，拿到类的信息，生成invokeMethod方法和其他方法代码，代码生成完毕之后，通过javassist生成Class对象，最后再通过反射创建Wrapper实例。

 public static Wrapper getWrapper(Class<?> c) {	
    while (ClassGenerator.isDynamicClass(c))
        c = c.getSuperclass();

    if (c == Object.class)
        return OBJECT_WRAPPER;

    // 从缓存中获取 Wrapper 实例
    Wrapper ret = WRAPPER_MAP.get(c);
    if (ret == null) {
        // 缓存未命中，创建 Wrapper
        ret = makeWrapper(c);
        // 写入缓存
        WRAPPER_MAP.put(c, ret);
    }
    return ret;
}

2.2 导出服务到本地

private void exportLocal(URL url) {
    // 如果 URL 的协议头等于 injvm，说明已经导出到本地了，无需再次导出
    if (!Constants.LOCAL_PROTOCOL.equalsIgnoreCase(url.getProtocol())) {
        URL local = URL.valueOf(url.toFullString())
            .setProtocol(Constants.LOCAL_PROTOCOL)    // 设置协议头为 injvm
            .setHost(LOCALHOST)
            .setPort(0);
        ServiceClassHolder.getInstance().pushServiceClass(getServiceClass(ref));
        // 创建 Invoker，并导出服务，这里的 protocol 会在运行时调用 InjvmProtocol 的 export 方法
        Exporter<?> exporter = protocol.export(
            proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, local));
        exporters.add(exporter);
    }
}

exportLocal 方法比较简单，首先根据 URL 协议头决定是否导出服务。若需导出，则创建一个新的 URL 并将协议头、主机名以及端口设置成新的值。然后创建 Invoker，并调用 InjvmProtocol 的 export 方法导出服务。下面我们来看一下 InjvmProtocol 的 export 方法都做了哪些事情。

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
    // 创建 InjvmExporter
    return new InjvmExporter<T>(invoker, invoker.getUrl().getServiceKey(), exporterMap);
}

如上，InjvmProtocol 的 export 方法仅创建了一个 InjvmExporter，无其他逻辑。到此导出服务到本地就分析完了，接下来，我们继续分析导出服务到远程的过程。

2.3 导出服务到远程

与导出服务到本地相比，导出服务到远程包括了服务导出与服务注册两个过程；

2.3.1 服务导出

RegistryProtocol 的 export 方法

public <T> Exporter<T> export(final Invoker<T> originInvoker) throws RpcException {
    // 导出服务
    final ExporterChangeableWrapper<T> exporter = doLocalExport(originInvoker);

    // 获取注册中心 URL，以 zookeeper 注册中心为例，得到的示例 URL 如下：
    // zookeeper://127.0.0.1:2181/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?application=demo-provider&dubbo=2.0.2&export=dubbo%3A%2F%2F172.17.48.52%3A20880%2Fcom.alibaba.dubbo.demo.DemoService%3Fanyhost%3Dtrue%26application%3Ddemo-provider
    URL registryUrl = getRegistryUrl(originInvoker);

    // 根据 URL 加载 Registry 实现类，比如 ZookeeperRegistry
    final Registry registry = getRegistry(originInvoker);
    
    // 获取已注册的服务提供者 URL，比如：
    // dubbo://172.17.48.52:20880/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService?anyhost=true&application=demo-provider&dubbo=2.0.2&generic=false&interface=com.alibaba.dubbo.demo.DemoService&methods=sayHello
    final URL registeredProviderUrl = getRegisteredProviderUrl(originInvoker);

    // 获取 register 参数
    boolean register = registeredProviderUrl.getParameter("register", true);

    // 向服务提供者与消费者注册表中注册服务提供者
    ProviderConsumerRegTable.registerProvider(originInvoker, registryUrl, registeredProviderUrl);

    // 根据 register 的值决定是否注册服务
    if (register) {
        // 向注册中心注册服务
        register(registryUrl, registeredProviderUrl);
        ProviderConsumerRegTable.getProviderWrapper(originInvoker).setReg(true);
    }

    // 获取订阅 URL，比如：
    // provider://172.17.48.52:20880/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService?category=configurators&check=false&anyhost=true&application=demo-provider&dubbo=2.0.2&generic=false&interface=com.alibaba.dubbo.demo.DemoService&methods=sayHello
    final URL overrideSubscribeUrl = getSubscribedOverrideUrl(registeredProviderUrl);
    // 创建监听器
    final OverrideListener overrideSubscribeListener = new OverrideListener(overrideSubscribeUrl, originInvoker);
    overrideListeners.put(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
    // 向注册中心进行订阅 override 数据
    registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
    // 创建并返回 DestroyableExporter
    return new DestroyableExporter<T>(exporter, originInvoker, overrideSubscribeUrl, registeredProviderUrl);
}

主要逻辑：

1. 调用 doLocalExport 导出服务
2. 向注册中心注册服务
3. 向注册中心进行订阅 override 数据
4. 创建并返回 DestroyableExporter

第一步：

1. doLocalExport

这里用了典型的双重检查锁机制来创建exporter；

private <T> ExporterChangeableWrapper<T> doLocalExport(final Invoker<T> originInvoker) {
    String key = getCacheKey(originInvoker);
    // 访问缓存
    ExporterChangeableWrapper<T> exporter = (ExporterChangeableWrapper<T>) bounds.get(key);
    if (exporter == null) {
        synchronized (bounds) {
            exporter = (ExporterChangeableWrapper<T>) bounds.get(key);
            if (exporter == null) {
                // 创建 Invoker 为委托类对象
                final Invoker<?> invokerDelegete = new InvokerDelegete<T>(originInvoker, getProviderUrl(originInvoker));
                // 核心代码在这里： 
                //调用 protocol 的 export 方法导出服务
                exporter = new ExporterChangeableWrapper<T>((Exporter<T>) protocol.export(invokerDelegete), originInvoker);
                
                // 写缓存
                bounds.put(key, exporter);
            }
        }
    }
    return exporter;
}

重点在于protocol.export这部分，假定运行时协议为dubbo(默认)，此处protocol变量在运行时候将会加载DubboProtocol，并调用DubboProtocol类的export方法，下面来分析DubboProtocol的export方法：

2.DubboProtocol的export

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
    URL url = invoker.getUrl();

    // 获取服务标识，理解成服务坐标也行。由服务组名，服务名，服务版本号以及端口组成。比如：
    // demoGroup/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService:1.0.1:20880
    String key = serviceKey(url);
    // 创建 DubboExporter
    DubboExporter<T> exporter = new DubboExporter<T>(invoker, key, exporterMap);
    // 将  键值对放入缓存中
    exporterMap.put(key, exporter);

    // 本地存根相关代码
    Boolean isStubSupportEvent = url.getParameter(Constants.STUB_EVENT_KEY, Constants.DEFAULT_STUB_EVENT);
    Boolean isCallbackservice = url.getParameter(Constants.IS_CALLBACK_SERVICE, false);
    if (isStubSupportEvent && !isCallbackservice) {
        String stubServiceMethods = url.getParameter(Constants.STUB_EVENT_METHODS_KEY);
        if (stubServiceMethods == null || stubServiceMethods.length() == 0) {
            // 省略日志打印代码
        } else {
            stubServiceMethodsMap.put(url.getServiceKey(), stubServiceMethods);
        }
    }

    // 核心方法：--  启动服务器
    openServer(url);
    // 优化序列化
    optimizeSerialization(url);
    return exporter;
}

启动服务器

3. DubboExporter. openServer(url)

private void openServer(URL url) {
    // 获取 host:port，并将其作为服务器实例的 key，用于标识当前的服务器实例
    String key = url.getAddress();
    boolean isServer = url.getParameter(Constants.IS_SERVER_KEY, true);
    if (isServer) {
        // 访问缓存
        ExchangeServer server = serverMap.get(key);
        // 在同一台机器上（单网卡），同一个端口上仅允许启动一个服务器实例。
        // 若某个端口上已有服务器实例，此时则调用 reset 方法重置服务器的一些配置
        if (server == null) {
            // 核心方法：创建服务器实例
            serverMap.put(key, createServer(url));
        } else {
            // 服务器已创建，则根据 url 中的配置重置服务器
            server.reset(url);
        }
    }
}

创建服务器实例

4. DubboExporter. createServer(URL url)

/*
createServer 包含三个核心的逻辑
1.检测是否存在 server 参数所代表的 Transporter 拓展，不存在则抛出异常
2.创建服务器实例
3.检测是否支持 client 参数所表示的 Transporter 拓展，不存在也是抛出异常
*/
private ExchangeServer createServer(URL url) {
    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.CHANNEL_READONLYEVENT_SENT_KEY,
    // 添加心跳检测配置到 url 中
    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.HEARTBEAT_KEY, String.valueOf(Constants.DEFAULT_HEARTBEAT));
	// 获取 server 参数，默认为 netty
    String str = url.getParameter(Constants.SERVER_KEY, Constants.DEFAULT_REMOTING_SERVER);

	// 通过 SPI 检测是否存在 server 参数所代表的 Transporter 拓展，不存在则抛出异常
    if (str != null && str.length() > 0 && !ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).hasExtension(str))
        throw new RpcException("Unsupported server type: " + str + ", url: " + url);

    // 添加编码解码器参数
    url = url.addParameter(Constants.CODEC_KEY, DubboCodec.NAME);
    ExchangeServer server;
    try {
        // 核心方法--创建服务器 ExchangeServer
        server = Exchangers.bind(url, requestHandler);
    } catch (RemotingException e) {
        throw new RpcException("Fail to start server...");
    }
                                   
	// 获取 client 参数，可指定 netty，mina
    str = url.getParameter(Constants.CLIENT_KEY);
    if (str != null && str.length() > 0) {
        // 获取所有的 Transporter 实现类名称集合，比如 supportedTypes = [netty, mina]
        Set<String> supportedTypes = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).getSupportedExtensions();
        // 检测当前 Dubbo 所支持的 Transporter 实现类名称列表中，
        // 是否包含 client 所表示的 Transporter，若不包含，则抛出异常
        if (!supportedTypes.contains(str)) {
            throw new RpcException("Unsupported client type...");
        }
    }
    return server;
}
                                   

5.Exchangers.bind（URL url, ExchangeHandler handler）

public static ExchangeServer bind(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException {
    if (url == null) {
        throw new IllegalArgumentException("url == null");
    }
    if (handler == null) {
        throw new IllegalArgumentException("handler == null");
    }
    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.CODEC_KEY, "exchange");
    // 获取 Exchanger，默认为 HeaderExchanger。
    // 紧接着调用 HeaderExchanger 的 bind 方法创建 ExchangeServer 实例
    return getExchanger(url).bind(url, handler);
}

// HeaderExchanger 的 bind 方法
// 创建 ExchangeServer 实例
public ExchangeServer bind(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException {
	// 创建 HeaderExchangeServer 实例，该方法包含了多个逻辑，分别如下：
	//   1. new HeaderExchangeHandler(handler)
	//	 2. new DecodeHandler(new HeaderExchangeHandler(handler))
	//   3. Transporters.bind(url, new DecodeHandler(new HeaderExchangeHandler(handler)))
    return new HeaderExchangeServer(Transporters.bind(url, new DecodeHandler(new HeaderExchangeHandler(handler))));
}

//  Transporters 的 bind 方法
public static Server bind(URL url, ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {
    if (url == null) {
        throw new IllegalArgumentException("url == null");
    }
    if (handlers == null || handlers.length == 0) {
        throw new IllegalArgumentException("handlers == null");
    }
    ChannelHandler handler;
    if (handlers.length == 1) {
        handler = handlers[0];
    } else {
    	// 如果 handlers 元素数量大于1，则创建 ChannelHandler 分发器
        handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
    }
    // 获取自适应 Transporter 实例，并调用实例方法
    // getTransporter() 方法获取的 Transporter 是在运行时动态创建的，
    // 类名为 TransporterAdaptive--自适应扩展类，
    // 它会根据运行时传入的url参数决定加载什么类型的transporter,默认为NettyTransporter
    return getTransporter().bind(url, handler);
}

// NettyTransporter 的 bind 方法
public Server bind(URL url, ChannelHandler listener) throws RemotingException {
	// 创建 NettyServer
    return new NettyServer(url, listener);
}

创建NettyServer后会调用模板类中的 doOpen() 启动服务器，该方法需要子类具体来实现，服务导出的过程到这里分析就结束了。

2.3.1 服务注册

服务注册的过程相对于dubbo来说不是必须的，通过服务直连的方式就可以绕过注册中心。但通常我们不会这么做，直连方式不利于服务治理，仅在测试时使用，注册中心对于Dubbo来说虽然不是必须的，但确实必要的，下面主要将zk作为分析目标。
服务注册的入口方法还在RegistryProtocol 的 export() 上，如下：

public <T> Exporter<T> export(final Invoker<T> originInvoker) throws RpcException {
    
    // ${省略导出服务}
   
    // 省略其他代码
    
    boolean register = registeredProviderUrl.getParameter("register", true);
    if (register) {
        // 注册服务
        register(registryUrl, registeredProviderUrl);
        ProviderConsumerRegTable.getProviderWrapper(originInvoker).setReg(true);
    }
    
    final URL overrideSubscribeUrl = getSubscribedOverrideUrl(registeredProviderUrl);
    final OverrideListener overrideSubscribeListener = new OverrideListener(overrideSubscribeUrl, originInvoker);
    overrideListeners.put(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
    // 订阅 override 数据
    registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);

    // 省略部分代码
}

RegistryProtocol的export()方法包含了服务导出，注册，以及数据订阅等逻辑。其中服务导出上面已经分析过了，这里主要分析注册的逻辑，入口方法是register();

public void register(URL registryUrl, URL registedProviderUrl) {
    // 获取 Registry实例
    Registry registry = registryFactory.getRegistry(registryUrl);
    // 向注册中心注册服务
    registry.register(registedProviderUrl);
}

2.3.1.1 创建注册中心

Dubbo支持的注册中心有zk,Nacos,Redis,Multicast，Simple等，目前官方较为推荐的是zk,本位以zk为例进行分析， 抽象类AbstractRegistryFactory 中提供了getRegistry方法，各个子类可以对其实现，我们主要关注zk的实现。
AbstractRegistryFactory.getRegistry方法：

public Registry getRegistry(URL url) {
    url = url.setPath(RegistryService.class.getName())
            .addParameter(Constants.INTERFACE_KEY, RegistryService.class.getName())
            .removeParameters(Constants.EXPORT_KEY, Constants.REFER_KEY);
    String key = url.toServiceString();
    LOCK.lock();
    try {
    	// 访问缓存
        Registry registry = REGISTRIES.get(key);
        if (registry != null) {
            return registry;
        }
        
        // 缓存未命中，创建 Registry 实例
        registry = createRegistry(url);
        if (registry == null) {
            throw new IllegalStateException("Can not create registry...");
        }
        
        // 写入缓存
        REGISTRIES.put(key, registry);
        return registry;
    } finally {
        LOCK.unlock();
    }
}

protected abstract Registry createRegistry(URL url);

getRegistry方法先访问缓存，缓存未命中则调用creteRegistry创建Registry,然后写入缓存，createRegistry是一个模板方法，由具体的子类实现，下面正式进入ZookeeperRegistryFactory的实现；

public class ZookeeperRegistryFactory extends AbstractRegistryFactory {

    // zookeeperTransporter 由 SPI 在运行时注入，类型为 ZookeeperTransporter$Adaptive
    private ZookeeperTransporter zookeeperTransporter;

    public void setZookeeperTransporter(ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
        this.zookeeperTransporter = zookeeperTransporter;
    }

    @Override
    public Registry createRegistry(URL url) {
        // 创建 ZookeeperRegistry
        return new ZookeeperRegistry(url, zookeeperTransporter);
    }
}

实例化一个ZookeeperRegistry：

public ZookeeperRegistry(URL url, ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
    super(url);
    if (url.isAnyHost()) {
        throw new IllegalStateException("registry address == null");
    }
    
    // 获取组名，默认为 dubbo
    String group = url.getParameter(Constants.GROUP_KEY, DEFAULT_ROOT);
    if (!group.startsWith(Constants.PATH_SEPARATOR)) {
        // group = "/" + group
        group = Constants.PATH_SEPARATOR + group;
    }
    this.root = group;
    // 创建 Zookeeper 客户端，默认为 CuratorZookeeperTransporter
    // connect方法创建zkclient的客户端 这里需要重点关注
    zkClient = zookeeperTransporter.connect(url);
    // 添加状态监听器
    zkClient.addStateListener(new StateListener() {
        @Override
        public void stateChanged(int state) {
            if (state == RECONNECTED) {
                try {
                    recover();
                } catch (Exception e) {
                    logger.error(e.getMessage(), e);
                }
            }
        }
    });
}

zookeeperTransporter类型为自适应扩展类，因此connect方法会再被调用时决定加载什么类型的zookeeperTransporter扩展，默认为CuratorZookeeperTransporter。

public ZookeeperClient connect(URL url) {
    // 创建 CuratorZookeeperClient
    return new CuratorZookeeperClient(url);
}

public class CuratorZookeeperClient extends AbstractZookeeperClient<CuratorWatcher> {

    private final CuratorFramework client;
    
    //CuratorZookeeperClient构造方法用于创建和启动CuratorFramework 实例
    public CuratorZookeeperClient(URL url) {
        super(url);
        try {
            // 创建 CuratorFramework 构造器
            CuratorFrameworkFactory.Builder builder = CuratorFrameworkFactory.builder()
                    .connectString(url.getBackupAddress())
                    .retryPolicy(new RetryNTimes(1, 1000))
                    .connectionTimeoutMs(5000);
            String authority = url.getAuthority();
            if (authority != null && authority.length() > 0) {
                builder = builder.authorization("digest", authority.getBytes());
            }
            // 构建 CuratorFramework 实例
            client = builder.build();
            // 添加监听器
            client.getConnectionStateListenable().addListener(new ConnectionStateListener() {
                @Override
                public void stateChanged(CuratorFramework client, ConnectionState state) {
                    if (state == ConnectionState.LOST) {
                        CuratorZookeeperClient.this.stateChanged(StateListener.DISCONNECTED);
                    } else if (state == ConnectionState.CONNECTED) {
                        CuratorZookeeperClient.this.stateChanged(StateListener.CONNECTED);
                    } else if (state == ConnectionState.RECONNECTED) {
                        CuratorZookeeperClient.this.stateChanged(StateListener.RECONNECTED);
                    }
                }
            });
            
            // 启动客户端
            client.start();
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

2.3.1.2 节点创建

以Zookeeper为例，服务注册的本质是将服务配置数据写入到zk某个路径的节点下。可以通过zk的可视化客户端ZooInsepector查看节点数据

DemoService服务对应的配置信息（存储在URL中）最终被注册到providers节点下，如果有太机器上部署了这个服务，当前这个providers下面就会有多个url；
下面分析注册的过程：
服务注册的接口为register(URL), 这个方法定义在FailbackRegistry抽象类中。

public void register(URL url) {
    super.register(url);
    failedRegistered.remove(url);
    failedUnregistered.remove(url);
    try {
        // 调用模板方法，由子类实现
        doRegister(url);
    } catch (Exception e) {
        Throwable t = e;

        // 获取 check 参数，若 check = true 将会直接抛出异常
        boolean check = getUrl().getParameter(Constants.CHECK_KEY, true)
                && url.getParameter(Constants.CHECK_KEY, true)
                && !Constants.CONSUMER_PROTOCOL.equals(url.getProtocol());
        boolean skipFailback = t instanceof SkipFailbackWrapperException;
        if (check || skipFailback) {
            if (skipFailback) {
                t = t.getCause();
            }
            throw new IllegalStateException("Failed to register");
        } else {
            logger.error("Failed to register");
        }

        // 记录注册失败的链接
        failedRegistered.add(url);
    }
}

// 模板方法，子类实现，重点关注 FailbackRegistry 子类 ZookeeperRegistry 的实现
protected abstract void doRegister(URL url);

ZookeeperRegistry.doRegister()

protected void doRegister(URL url) {
    try {
        // 通过 Zookeeper 客户端创建节点，节点路径由 toUrlPath 方法生成，路径格式如下:
        //   /${group}/${serviceInterface}/providers/${url}
        // 比如
        //   /dubbo/org.apache.dubbo.DemoService/providers/dubbo%3A%2F%2F127.0.0.1......
        zkClient.create(toUrlPath(url), url.getParameter(Constants.DYNAMIC_KEY, true));
    } catch (Throwable e) {
        throw new RpcException("Failed to register...");
    }
}

服务注册到这里就结束了，整个过程可简单总结为: 先创建注册中心实例，然后在通过注册中心实例注册服务。

3. 时序图梳理

4. 主要流程

整体设计和完整调用链参考官网：
Apache Dubbo 框架设计