Dubbo的扩展机制

Dubbo的扩展机制

Dubbo扩展原理

ExtensionLoader的设计和实现方式

自定义扩展例子

---

• Dubbo的扩展原理

Dubbo采用的是内核+扩展的体系结构，除了Service和Config层，其他层的功能都是可扩展的（Proxy、Registry、Cluster、Monitor、Protocol、Exchange、Transport、Serialize）。
也就是说，这些层的功能模块，都可以通过配置的方式灵活地切换实现，并不需要修改框架的代码。
Dubbo 使用 URL 总线模式（包含了Key-Value）传递配置信息，所有的状态数据信息都可以从URL中解析获取。

Dubbo 自身的功能也是通过扩展点实现的，也就是 Dubbo 的所有功能点都可被用户自定义扩展所替换。
Dubbo本身也为各层提供了多种实现，比如Registry，Dubbo就提供了MulticastRegistry、RedisRegistry、ZookeeperRegistry等实现。(使用Redis作为注册中心)。

Dubbo同样支持用户自定义的扩展实现。

Dubbo的扩展点由Java的SPI扩展点发现机制扩展而来。
自定义的扩展方式可以支持延迟加载，不用每次都一次性加载出所有的配置功能；Dubbo扩展还支持以key=value的方式进行配置；Dubbo扩展还支持轻量级的依赖注入，会将扩展点实现类中的另外的扩展点引用“顺便”给初始化了。

• ExtensionLoader的设计和实现方式
  扩展加载器，是Dubbo自定义扩展了SPI功能的加载器，它有一个getExtensionLoader方法，用来获取某个接口的ExtensionLoader，每个接口只有一个该对象。
  查看它提供的方法：
  
  对外方法主要有3个类别，
  

  activeExtension
  adaptiveExtension
  defaultExtension

除了需要提供获取扩展的API，它主要关注如下的功能：
1、在运行时灵活适配不同的扩展实现
2、能支持扩展缓存，以避免重复加载
3、能自动装配扩展的嵌套的情况 前面说过，每种功能Dubbo提供了多种实现，在使用的时候不能硬编码决定使用哪一个实现。除了支持Dubbo自身的实现以外，还需要提供对外部实现的支持，这样才能确保整个框架的灵活性。`@Adaptive` 就是为了解决这个问题而设计的(显然，一个接口不能有多个@Adaptive实现)。 1、一种情况是对某个实现进行适配。

@Adaptive 注解可以可以用来标注在某个接口的实现类上，表示这个实现并不是用来做业务逻辑处理的，而是用来适配这个接口的各种实现的。
比如：AdaptiveExtensionFactory被标注了 @Adaptive ，在调用 ExtensionLoader的

ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension()

方法时，将返回AdaptiveExtensionFactory实例，它用来适配SpiExtensionFactory和SpringExtensionFactory实现，具体用哪个，会根据运行时的状态来确定。

@Adaptive 注解同样可以标注在接口的方法上。ExtensionLoader通过分析接口配置的adaptvie规则来动态生成adaptvie类。
@Adaptive有一个value属性，通过这个值来设置规则。由于Dubbo采取了URL总线的方式来传递数据，所以加上该注解的方法参数，需要可以获得URL对象，或者直接就是URL类型或者子类型的对象。以value的值为key，去URL里面查找。
如果查找不到，则会把类名拆分，例如：com.alibaba.dubbo.xxx.YyyInvokerWrapper将会拆分成String[] {“yyy.invoker.wrapper”}，用于在URL中查找配置。
如果不能获取到，则会返回SPI标注的接口中声明的名称的扩展。

@Adaptive接口标注的实现，是一个适配器

2、另一种情况是Dubbo框架动态生成适配器类
如果没有找到@SPI接口的@Adaptive实现，ExtensionLoader会动态创建适配器类。
ExtensionLoader通过分析接口配置的adaptive规则，动态生成类，并且加载到ClassLoader中。
该注解有一个value属性，通过这个属性，可以设置该接口的adaptive规则，所以结合URL总线设计，参数都需要从URL中获取。
所以这样的方法都需要提供URL对象作为参数。
以Transporter类为例：

@SPI("netty")
public interface Transporter {

    @Adaptive({Constants.SERVER_KEY, Constants.TRANSPORTER_KEY})
    Server bind(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException;

    @Adaptive({Constants.CLIENT_KEY, Constants.TRANSPORTER_KEY})
    Client connect(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException;
}

这个接口是一个扩展接口，默认扩展名为`netty`。它有两个方法， 一个是bind，提供URL参数，注解说明，它是配置服务端的transporter功能； 一个是connect，提供URL参数，注解说明，它是配置客户端的transporter功能； 它没有Adaptive实现，但是它的方法提供了URL参数。  `ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).getAdaptiveExtension();` 的时候，按如下调用链 `getAdaptiveExtension` -> `createAdaptiveExtension` -> `getAdaptiveExtensionClass` -> `createAdaptiveExtensionClass` -> `createAdaptiveExtensionClassCode` `createAdaptiveExtensionClassCode`方法，将会构造一个临时的Adaptive类文件（当然，它需要实现扩展接口，例如Transporter），名字为`接口名+$Adaptive` 关于接口方法的实现，它将从URL中获取接口方法注解上的参数，Transporter接口中，如：Constants.SERVER_KEY, Constants.TRANSPORTER_KEY。 用于构造Transporter实现，并且最终生成如下的代码：

package com.alibaba.dubbo.remoting;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
public class Transporter$Adpative implements com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter {
public com.alibaba.dubbo.remoting.Client connect(com.alibaba.dubbo.common.URL arg0, com.alibaba.dubbo.remoting.ChannelHandler arg1) throws com.alibaba.dubbo.common.URL {
if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");
com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0;
String extName = url.getParameter("client", url.getParameter("transporter", "netty"));
if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter) name from url(" + url.toString() + ") use keys([client, transporter])");
com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter extension = (com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter.class).getExtension(extName);
return extension.connect(arg0, arg1);
}
public com.alibaba.dubbo.remoting.Server bind(com.alibaba.dubbo.common.URL arg0, com.alibaba.dubbo.remoting.ChannelHandler arg1) throws com.alibaba.dubbo.common.URL {
if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");
com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0;
String extName = url.getParameter("server", url.getParameter("transporter", "netty"));
if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter) name from url(" + url.toString() + ") use keys([server, transporter])");
com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter extension = (com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter.class).getExtension(extName);
return extension.bind(arg0, arg1);
}
}

这样一来，除了参数获取方式不一样。其实和自己定义的Adaptive实现没什么区别了。 **拿到Adaptive（其实这就是一个代理工厂），并在代理工厂内屏蔽实现的差异（获取到准确的扩展实现，然后调用方法，最后返回）** 扩展灵活配置，还体现在另一个注解上`@Activate`。这个注解使用在接口的实现类上，用来标注使用这个实现的前提条件。 比如：`ValidationFilter`被标注为：

@Activate(group = {Constants.CONSUMER, Constants.PROVIDER}, value = Constants.VALIDATION_KEY, order = 10000)
public class ValidationFilter implements Filter {...}

表明这个Filter实现，在做Validation的时候，可以在客户端和服务端生效； value表示另外一个激活条件，注意上面截图的方法，active extension相关的方法，需要提供一个URL参数， 那么这个value配置的值，表示URL中必须要有指定的参数才能激活这个扩展。 order值越大越靠前。 `这里指的是对 框架本身对接口的实现 的排序，用户扩展的实现，将放置在后面。` Dubbo中对该注解用得最多的地方是`Filter`的实现。Dubbo的调用经常会使用过滤器链的形式，哪些实现以及实现的顺序，是由`@Activate`注解来控制的。

• 自定义扩展的例子
  目标：引入Dubbo框架，自定义扩展，用ExtensionLoader检验Dubbo框架是否能正确解析配置，并且返回正确结果。
  项目结构搭建省略。
  1、定义扩展接口：

@SPI("default")
public interface MyExtension {
    @Adaptive
    String sayHello(String name, String extensionType);
}

它的方法没有提供URL，所以，只能显式定义一个Adaptive类。

2、定义两个实现：

public class DefaultExtension implements MyExtension {
    @Override
    public String sayHello(String name, String extensionType) {
        return "This is DEFAULT implementation, and hello - "+name;
    }
}

public class SWExtension implements MyExtension {
    @Override
    public String sayHello(String name, String extensionType) {
        return "This is SW implementation, and hello - "+name;
    }
}

3、定义Adaptive类，根据类型获取实现。

@Adaptive
public class AdaptiveExtension implements MyExtension {
    public String sayHello(String name, String extensionType) {
        ExtensionLoader loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(MyExtension.class);
        MyExtension extension = loader.getDefaultExtension();
        switch (extensionType){
            case "default":
                extension = loader.getExtension("default");
                break;
            case "sw":
                extension = loader.getExtension("sw");
                break;
            default:
                break;
        }
        return extension.sayHello(name,extensionType);
    }
}

4、配置META-INF/dubbo/cn.irving.extension.MyExtension

default=cn.irving.extension.DefaultExtension
sw=cn.irving.extension.SWExtension
adaptive=cn.irving.extension.AdaptiveExtension

5、定义测试类

public class ExtensionTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyExtension extension = ExtensionLoader.getExtensionLoader(MyExtension.class).getAdaptiveExtension();
        System.out.println(extension.sayHello("Irving","sw"));
// ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).getAdaptiveExtension();
    }
}

运行结果：

This is SW implementation, and hello - Irving

参考资料：
http://dubbo.io/books/dubbo-dev-book/SPI.html
https://my.oschina.net/bieber/blog/418949

-EOF-