dubbo积累：dubbo十层模型

（一）前言

因为公司框架使用了dubbo作为RPC框架，所以，对于dubbo进行相应的学习，通过官网的学习，源码的阅读，总结出以下的内容，希望对dubbo有个更全面的认识，同时会后续的使用，后续的源码阅读有更好的帮助。

（二 ）RPC简介

RPC（Remote Produce Call）远程过程调用，就是客户端基于某种协议通过网络向服务提供端请求服务处理，然后返回数据。
对于客户端来讲，就和调用本地服务一样，对开发人员是透明的，不需要了解具体底层网络传输协议。就是将本地调用的处理过程放在远程的机器上，而不是本地服务代理来处理。
套用到多线程的概念，其实RPC就是服务器间不同进程之间通信协作的调用方式。
RPC的前身是RMI（Remote Method Call），这是在jdk1.2的时候提出的。
RPC的基本组成部分Invoker、protocol、remote这三个组成部分，能够完成一次完整的RPC调用

（三）dubbo微内核设计机制

微内核架构核心系统设计时的两个关键点：

• 对问题域的核心概念、流程、功能的洞察与抽象；有了这些核心元素，plugin的扩展才能有所依附、与其代码之间的互动才能实际落地发生；
• 设计一套机制用于规范和管理plugin生命周期：定义、加载、销毁等；

Dubbo 的微内核是广义上的，它的思想是：核心系统+插件。
这个微内核说白了就是把不变的功能抽象出来称为核心，把变动的功能作为插件来扩展，符合开闭原则，更容易扩展、维护。
所以在后面的框架设计模块和源码中看到了大量的SPI插件。
当然，在使用了足够久之后，海量的插件管理也是一个值得思考的问题。

（四）dubbo其他概念

• 注册中心、服务提供者、服务消费者通过长连接进行通信，monitor不是。
• 注册中心仅提供目录服务，不转发请求。
• 注册中心数据库宕机，仍能提供目录服务，但是不能注册新服务。
• 注册中心宕机，不影响服务提供端和消费端，可以通过本地缓存通讯。
• 服务提供端宕机，消费者会无限次重连等待服务提供者恢复。（后续可附录代码。）

（五）dubbo框架设计

以下摘自dubbo官网开发指南中框架设计部分。文章链接

整体设计

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图例说明：

• 图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口，右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口，位于中轴线上的为双方都用到的接口。
• 图中从下至上分为十层，各层均为单向依赖，右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系，每一层都可以剥离上层被复用，其中，Service 和 Config 层为 API，其它各层均为 SPI。
• 图中绿色小块的为扩展接口，蓝色小块为实现类，图中只显示用于关联各层的实现类。
• 图中蓝色虚线为初始化过程，即启动时组装链，红色实线为方法调用过程，即运行时调时链，紫色三角箭头为继承，可以把子类看作父类的同一个节点，线上的文字为调用的方法。

针对上图：总结出一个调用流程，在client端发起调用，通过本地interface，通过已经从Config中获取的配置，通过ProxyFactory工厂动态代理生成Proxy，访问集群中的invoker（在调用之前，已经完成了客户端、服务的服务注册相关，当然，Cluster也可以没有，client可以直接调用配置好的路径直接访问，也就是单机使用场景），invoker通过路由选择，负载均衡算法，透明的获取invoker，然后通过配置的协议（此时，将一些信息写入monitor中），将同步转为异步，本地await，等待远程调用结果返回。将访问请求序列化、通过网络（mina、netty）访问其他进程（同服务器或者远程服务器）的具体方法。

各层说明

框架分层架构中，各个层次的设计要点：

• 服务接口层（Service）：该层是与实际业务逻辑相关的，根据服务提供方和服务消费方的业务设计对应的接口和实现。
• 配置层（Config）：对外配置接口，以ServiceConfig, ReferenceConfig为中心，可以直接初始化配置类，也可以通过 spring 解析配置生成配置类。
• 服务代理层（Proxy）：服务接口透明代理，生成服务的客户端Stub和服务器端Skeleton（对应RMI中的概念）, 以ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory。
• 注册中心层（Registry）：封装服务地址的注册与发现，以服务 URL 为中心，扩展接口为RegistryFactory,Registry,RegistryService。
• 路由层（Cluster）：封装多个提供者的路由及负载均衡，并桥接注册中心，以Invoker为中心，扩展接口为Cluster,Directory,Router, LoadBalance。
• 监控层（Monitor）：RPC 调用次数和调用时间监控，以Statistics为中心，扩展接口为MonitorFactory,Monitor,MonitorService。
• 远程调用层（Protocol）：封装 RPC 调用，以Invocation,Result为中心，扩展接口为Protocol,Invoker,Exporter。
• 信息交换层（Exchange）：封装请求响应模式，同步转异步，以Request,Response为中心，扩展接口为Exchanger,ExchangeChannel,ExchangeClient,ExchangeServer。
• 网络传输层（Transport）：抽象mina和netty为统一接口，以Message为中心，扩展接口为Channel,Transporter,Client,Server,Codec。
• 数据序列化层（Serialize）：可复用的一些工具，扩展接口为Serialization,ObjectInput,ObjectOutput,ThreadPool。

关系说明

• 在RPC中，Protocol是核心层，也就是只要有Protocol+Invoker+Exporter就可以完成非透明的RPC调用，然后在Invoker的主过程上Filter拦截点。
• 图中的Consumer和Provider是抽象概念，只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端，不用Client和Server的原因是Dubbo在很多场景下都使用Provider,Consumer,Registry,Monitor划分逻辑拓普节点，保持统一概念。
• 而Cluster是外围概念，所以Cluster的目的是将多个Invoker伪装成一个Invoker，这样其它人只要关注Protocol层Invoker即可，加上Cluster或者去掉Cluster对其它层都不会造成影响，因为只有一个提供者时，是不需要Cluster的。
• Proxy层封装了所有接口的透明化代理，而在其它层都以Invoker为中心，只有到了暴露给用户使用时，才用Proxy将Invoker转成接口，或将接口实现转成Invoker，也就是去掉Proxy层RPC是可以Run的，只是不那么透明，不那么看起来像调本地服务一样调远程服务。
• 而Remoting实现是Dubbo协议的实现，如果你选择RMI协议，整个Remoting都不会用上，Remoting内部再划为Transport传输层和Exchange信息交换层，Transport层只负责单向消息传输，是对Mina,Netty,Grizzly的抽象，它也可以扩展UDP传输，而Exchange层是在传输层之上封装了Request-Response语义。
• Registry和Monitor实际上不算一层，而是一个独立的节点，只是为了全局概览，用层的方式画在一起。

模块分包

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• dubbo-common公共逻辑模块：包括 Util 类和通用模型。
• dubbo-remoting远程通讯模块：相当于Dubbo协议的实现，如果RPC用RMI协议则不需要使用此包。
• dubbo-rpc远程调用模块：抽象各种协议，以及动态代理，只包含一对一的调用，不关心集群的管理。
• dubbo-cluster集群模块：将多个服务提供方伪装为一个提供方，包括：负载均衡, 容错，路由等，集群的地址列表可以是静态配置的，也可以是由注册中心下发。
• dubbo-registry注册中心模块：基于注册中心下发地址的集群方式，以及对各种注册中心的抽象。
• dubbo-monitor监控模块：统计服务调用次数，调用时间的，调用链跟踪的服务。
• dubbo-config配置模块：是Dubbo对外的API，用户通过Config使用Dubbo，隐藏Dubbo所有细节。
• dubbo-container容器模块：是一个Standlone的容器，以简单的Main加载Spring启动，因为服务通常不需要Tomcat/JBoss等Web容器的特性，没必要用Web容器去加载服务。

整体上按照分层结构进行分包，与分层的不同点在于：

• container为服务容器，用于部署运行服务，没有在层中画出。
• protocol层和proxy层都放在rpc模块中，这两层是rpc的核心，在不需要集群也就是只有一个提供者时，可以只使用这两层完成rpc调用。
• transport层和exchange层都放在remoting模块中，为rpc调用的通讯基础。
• serialize层放在common模块中，以便更大程度复用。

依赖关系

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• 图中小方块Protocol,Cluster,Proxy,Service,Container,Registry,Monitor代表层或模块，蓝色的表示与业务有交互，绿色的表示只对Dubbo内部交互。
• 图中背景方块Consumer,Provider,Registry,Monitor代表部署逻辑拓扑节点。
• 图中蓝色虚线为初始化时调用，红色虚线为运行时异步调用，红色实线为运行时同步调用。
• 图中只包含RPC的层，不包含Remoting的层，Remoting整体都隐含在Protocol中。

调用链

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领域模型

• Protocol是服务域，它是Invoker暴露和引用的主功能入口，它负责Invoker的生命周期管理。
• 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。
• Invocation是会话域，它持有调用过程中的变量，比如方法名，参数等。