源码解读Dubbo分层设计思想

如图描述Dubbo实现的RPC整体分10层:service、config、proxy、registry、cluster、monitor、protocol、exchange、transport、serialize。

service:使用方定义的接口和实现类;

config:负责解析Dubbo定义的配置,比如注解和xml配置,各种参数;

proxy:主要负责生成消费者和提供者的代理对象,加载框架功能,比如提供者过滤器链,扩展点;

registry:负责注册服务的定义和实现类的装载;

cluster:只有消费者有这么一层,负责包装多个服务提供者成一个‘大提供者’,加载负载均衡、路有等扩展点;

monitor:定义监控服务,加载监控实现提供者;

protocol:封装RPC调用接口,管理调用实体的生命周期;

exchange:封装请求响应模式,同步转异步;

transport:抽象传输层模型,兼容netty、mina、grizzly等通讯框架;

serialize:抽象序列化模型,兼容多种序列化框架,包括:fastjson、fst、hessian2、kryo、kryo2、protobuf等,通过序列化支持跨语言的方式,支持跨语言的rpc调用;

Dubbo这么分层的目的在于实现层与层之间的解耦,每一层都定义了接口规范,也可以根据不同的业务需求定制、加载不同的实现,具有极高的扩展性。

1,RPC调用过程

接下来结合上图简单描述一次完整的rpc调用过程:

从Dubbo分层的角度看,详细时序图如下,蓝色部分是服务消费端,浅绿色部分是服务提供端,时序图从消费端一次Dubbo方法调用开始,到服务端本地方法执行结束。


从Dubbo核心领域对象的角度看,我们引用Dubbo官方文档说明,如下图所示。Dubbo核心领域对象是Invoker,消费端代理对象是proxy,包装了Invoker的调用;服务端代理对象是一个Invoker,他通过exporter包装,当服务端接收到调用请求后,通过exporter找到Invoker,Invoker去实际执行用户的业务逻辑。


2,Dubbo服务的注册和发现流程

主要流程是:从注册中心订阅服务提供者,然后启动tcp服务连接远端提供者,将多个服务提供者合并成一个Invoker,用这个Invoker创建代理对象。


下图出自开发指南-框架设计-暴露服务时序,主要流程是:创建本地服务的代理Invoker,启动tcp服务暴露服务,然后将服务注册到注册中心。


结合Dubbo服务的注册和发现,从配置层开始解释每一层的作用和原理。

示例服务接口定义如下:

public interface CouponServiceViewFacade {

    /**

    * 查询单张优惠券

    */

    CouponViewDTO query(String code);

}



二:配置层:

1,做什么

配置层提供配置处理工具类,在容器启动的时候,通过ServiceConfig.export实例化服务提供者,ReferenceConfig.get实例化服务消费者对象。

Dubbo应用使用spring容器启动时,Dubbo服务提供者配置处理器通过ServiceConfig.export启动Dubbo远程服务暴露本地服务。Dubbo服务消费者配置处理器通过ReferenceConfig.get实例化一个代理对象,并通过注册中心服务发现,连接远端服务提供者。

Dubbo配置可以使用注解和xml两种形式,本文采用注解的形式进行说明。


2,怎么做?

2.1服务消费端的解析

Spring容器启动过程中,填充bean属性时,对含有Dubbo引用注解的属性使用org.apache.dubbo.config.spring.beans.factory.annotation.ReferenceAnnotationBeanPostProcessor进行初始化。如下是ReferenceAnnotationBeanPostProcessor的构造方法,Dubbo服务消费者注解处理器处理以下三个注解:DubboReference.class、Reference.class、com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference.class修饰的类。

ReferenceAnnotationBeanPostProcessor类定义:

public class ReferenceAnnotationBeanPostProcessor extends AbstractAnnotationBeanPostProcessor implements

        ApplicationContextAware {

    public ReferenceAnnotationBeanPostProcessor() {

        super(DubboReference.class, Reference.class, com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference.class);

    }

}


Dubbo服务发现到这一层,Dubbo即将开始构建服务消费者的代理对象,CouponServiceViewFacade接口的代理实现类。


2.2服务提供端的解析

Spring容器启动的时候,加载注解@org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.DubboComponentScan指定范围的类,并初始化;初始化使用dubbo实现的扩展点org.apache.dubbo.config.spring.beans.factory.annotation.ServiceClassPostProcessor。

ServiceClassPostProcessor处理的注解类有DubboService.class,Service.class,com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service.class。

如下是ServiceClassPostProcessor类定义:


public class ServiceClassPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, EnvironmentAware,

        ResourceLoaderAware, BeanClassLoaderAware {

    private final static List> serviceAnnotationTypes = asList(

            DubboService.class,Service.class,com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service.class

    );

。。。

}


等待Spring容器ContextRefreshedEvent事件,启动Dubbo应用服务监听端口,暴露本地服务。

Dubbo服务注册到这一层,Dubbo即将开始构建服务提供者的代理对象,CouponServiceViewFacade实现类的反射代理类。



三:代理层:

为服务消费者生成代理实现实例,为服务提供者生成反射代理实例。

CouponServiceViewFacade的代理实现实例,消费端在调用query方法的时候,实际上是调用代理实现实例的query方法,通过他调用远程服务。

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by Fernflower decompiler)

//

package org.apache.dubbo.common.bytecode;

public class proxy1 implements DC, Destroyable, CouponServiceViewFacade, EchoService {

    public static Method[] methods;

    private InvocationHandler handler;

    public proxy1(InvocationHandler var1) {

        this.handler = var1;

    }

    public proxy1() {

    }

    public CouponViewDTO query(String var1) {

        Object[] var2 = new Object[]{var1};

        Object var3 = this.handler.invoke(this, methods[0], var2);

        return (CouponViewDTO)var3;

    }

}

CouponServiceViewFacade的反射代理实例,服务端接收到请求后,通过该实例的Invoke方法最终执行本地方法query。

/**

* InvokerWrapper

*/

public class AbstractProxyInvoker implements Invoker {

        // 。。。

    public AbstractProxyInvoker(CouponServiceViewFacade proxy, Class type, URL url) {

        //。。。

        this.proxy = proxy;

        this.type = type;

        this.url = url;

    }

    @Override

    public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {

        //。。。

        Object value = doInvoke(proxy, invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes(), invocation.getArguments());

        //。。。

    }

    protected Object doInvoke(CouponServiceViewFacade proxy, String methodName, Class[] parameterTypes, Object[] arguments) throws Throwable{

        //。。。

        return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);

    }

}

2,怎么做?

Dubbo代理工厂接口定义如下,定义了服务提供者和服务消费者的代理对象工厂方法。服务提供者代理对象和服务消费者代理对象都是通过工厂方法创建,工厂实现类可以通过SPI自定义扩展。


@SPI("javassist")

public interface ProxyFactory {

    // 生成服务消费者代理对象

    @Adaptive({PROXY_KEY})

    T getProxy(Invoker invoker) throws RpcException;

    // 生成服务消费者代理对象

    @Adaptive({PROXY_KEY})

    T getProxy(Invoker invoker, boolean generic) throws RpcException;


    // 生成服务提供者代理对象

    @Adaptive({PROXY_KEY})

    Invoker getInvoker(T proxy, Class type, URL url) throws RpcException;

}

2.1服务消费者

2.1.1 创建服务消费者代理类

默认采用Javaassist代理工厂实现,Proxy.getProxy(interfaces)创建代理工厂类,newInstance创建具体代理对象。

public class JavassistProxyFactory extends AbstractProxyFactory {

    @Override

    @SuppressWarnings("unchecked")

    public T getProxy(Invoker invoker, Class[] interfaces) {

        return (T) Proxy.getProxy(interfaces).newInstance(new InvokerInvocationHandler(invoker));

    }

    。。。

}


2.1.2 服务消费者代理

Dubbo为每个服务消费者生成两个代理类:代理工厂类,接口代理类。

CouponServiceViewFacade代理工厂类:

public class Proxy1 extends Proxy implements DC {

    public Proxy1() {

    }

    public Object newInstance(InvocationHandler var1) {

        return new proxy1(var1);

    }

}


最终生成的CouponServiceViewFacade的代理对象如下,其中handler的实现类是InvokerInvocationHandler,this.handler.invoke方法发起Dubbo调用。

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by Fernflower decompiler)

//

package org.apache.dubbo.common.bytecode;

public class proxy1 implements DC, Destroyable, CouponServiceViewFacade, EchoService {

    public static Method[] methods;

    private InvocationHandler handler;

    public proxy1(InvocationHandler var1) {

        this.handler = var1;

    }

    public proxy1() {

    }

    public CouponViewDTO query(String var1) {

        Object[] var2 = new Object[]{var1};

        Object var3 = this.handler.invoke(this, methods[0], var2);

        return (CouponViewDTO)var3;

    }

}


2.2 服务提供者

2.2.1 创建服务提供者代理类

默认Javaassist代理工厂实现,使用Wrapper包装本地服务提供者。proxy是实际的服务提供者实例,即CouponServiceViewFacade的本地实现类,type是接口类定义,URL是injvm协议URL。

public class JavassistProxyFactory extends AbstractProxyFactory {

    。。。

    @Override

    public Invoker getInvoker(T proxy, Class type, URL url) {

        // 代理包装类,包装了本地的服务提供者

        final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);

        // 代理类入口

        return new AbstractProxyInvoker(proxy, type, url) {

            @Override

            protected Object doInvoke(T proxy, String methodName,

                                      Class[] parameterTypes,

                                      Object[] arguments) throws Throwable {

                return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);

            }

        };

    }

}


2.2.2 Wrapper包装类

Dubbo为每个服务提供者的本地实现生成一个Wrapper代理类,抽象Wrapper类定义如下:

public abstract class Wrapper {

    。。。

    abstract public Object invokeMethod(Object instance, String mn, Class[] types, Object[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException;

}

具体Wrapper代理类使用字节码技术动态生成,本地服务CouponServiceViewFacade的代理包装类举例:

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by Fernflower decompiler)

//

package org.apache.dubbo.common.bytecode;

import com.xxx.CouponServiceViewFacade;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.util.Map;

import org.apache.dubbo.common.bytecode.ClassGenerator.DC;

public class Wrapper25 extends Wrapper implements DC {

  。。。

    public Wrapper25() {

    }

    public Object invokeMethod(Object var1, String var2, Class[] var3, Object[] var4) throws InvocationTargetException {

        CouponServiceViewFacade var5;

        try {

            var5 = (CouponServiceViewFacade)var1;

        } catch (Throwable var8) {

            throw new IllegalArgumentException(var8);

        }

        try {

            if ("query".equals(var2) && var3.length == 1) {

                return var5.query((String)var4[0]);

            }

        } catch (Throwable var9) {

            throw new InvocationTargetException(var9);

        }

        throw new NoSuchMethodException("Not found method \"" + var2 + "\" in class com.xxx.CouponServiceViewFacade.");

    }

。。。

}

在服务初始化流程中,服务消费者代理对象生成后初始化就完成了,服务消费端的初始化顺序:ReferenceConfig.get->从注册中心订阅服务->启动客户端->创建DubboInvoker->构建ClusterInvoker→创建服务代理对象;

而服务提供端的初始化才刚开始,服务提供端的初始化顺序:ServiceConfig.export->创建AbstractProxyInvoker,通过Injvm协议关联本地服务->启动服务端→注册服务到注册中心。


四、注册层

4.1 做什么

封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为配置中心。服务提供者本地服务启动成功后,监听Dubbo端口成功后,通过注册协议发布到注册中心;服务消费者通过注册协议订阅服务,启动本地应用连接远程服务。

注册协议URL举例:

zookeeper://xxx/org.apache.dubbo.registry.RegistryService?application=xxx&...

4.2 怎么做

注册服务工厂接口定义如下,注册服务实现通过SPI扩展,默认是zk作为注册中心。

@SPI("dubbo")

public interface RegistryFactory {

    @Adaptive({"protocol"})

    Registry getRegistry(URL url);

}

注册服务接口定义;

public interface RegistryService {


    void register(URL url);


    void unregister(URL url);


    void subscribe(URL url, NotifyListener listener);


    void unsubscribe(URL url, NotifyListener listener);


    List lookup(URL url);

}



五、集群层

5.1 做什么

服务消费方从注册中心订阅服务提供者后,将多个提供者包装成一个提供者,并且封装路由及负载均衡策略;并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster, Directory, Router, LoadBalance;

服务提供端不存在集群层。

5.2 怎么做

5.2.1 Cluster

集群领域主要负责将多个服务提供者包装成一个ClusterInvoker,注入路由处理器链和负载均衡策略。主要策略有:failover、failfast、failsafe、failback、forking、available、mergeable、broadcast、zone-aware。

集群接口定义如下,只有一个方法:从服务目录中的多个服务提供者构建一个ClusterInvoker。

作用是对上层-代理层屏蔽集群层的逻辑;代理层调用服务方法只需执行Invoker.invoke,然后通过ClusterInvoker内部的路由策略和负载均衡策略计算具体执行哪个远端服务提供者。

@SPI(Cluster.DEFAULT)

public interface Cluster {

    String DEFAULT = FailoverCluster.NAME;

    @Adaptive

    Invoker join(Directory directory) throws RpcException;

  。。。

}

ClusterInvoker执行逻辑,先路由策略过滤,然后负载均衡策略选择最终的远端服务提供者。示例代理如下:

public abstract class AbstractClusterInvoker implements ClusterInvoker {

。。。

    @Override

    public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {

        checkWhetherDestroyed();

        // binding attachments into invocation.

        Map contextAttachments = RpcContext.getContext().getObjectAttachments();

        if (contextAttachments != null && contextAttachments.size() != 0) {

            ((RpcInvocation) invocation).addObjectAttachments(contextAttachments);

        }

        // 集群invoker执行时,先使用路由链过滤服务提供者

        List> invokers = list(invocation);

        LoadBalance loadbalance = initLoadBalance(invokers, invocation);

        RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);

        return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);

    }

。。。

}


5.2.2 Directory

服务目录接口定义如下,Dubbo方法接口调用时,将方法信息包装成invocation,通过Directory.list过滤可执行的远端服务。

通过org.apache.dubbo.registry.integration.RegistryDirectory桥接注册中心,监听注册中心的路由配置修改、服务治理等事件。

public interface Directory extends Node {


    Class getInterface();

    List> list(Invocation invocation) throws RpcException;

    List> getAllInvokers();

    URL getConsumerUrl();

}


5.2.3 Router

从已知的所有服务提供者中根据路由规则刷选服务提供者。

服务订阅的时候初始化路由处理器链,调用远程服务的时候先使用路由链过滤服务提供者,再通过负载均衡选择具体的服务节点。

路由处理器链工具类,提供路由筛选服务,监听更新服务提供者。

public class RouterChain {

。。。


    public List> route(URL url, Invocation invocation) {

        List> finalInvokers = invokers;

        for (Router router : routers) {

            finalInvokers = router.route(finalInvokers, url, invocation);

        }

        return finalInvokers;

    }

    /**

    * Notify router chain of the initial addresses from registry at the first time.

    * Notify whenever addresses in registry change.

    */

    public void setInvokers(List> invokers) {

        //路由链监听更新服务提供者

        this.invokers = (invokers == null ? Collections.emptyList() : invokers);

        routers.forEach(router -> router.notify(this.invokers));

    }

}


订阅服务的时候,将路由链注入到RegistryDirectory中;

public class RegistryProtocol implements Protocol {

    。。。

    private Invoker doRefer(Cluster cluster, Registry registry, Class type, URL url) {

        。。。

        // 服务目录初始化路由链

        directory.buildRouterChain(subscribeUrl);

        directory.subscribe(toSubscribeUrl(subscribeUrl));

        。。。

        return registryInvokerWrapper;

    }

    。。。

}

5.2.4 LoadBalance

根据不同的负载均衡策略从可使用的远端服务实例中选择一个,负责均衡接口定义如下:

@SPI(RandomLoadBalance.NAME)

public interface LoadBalance {

    @Adaptive("loadbalance")

    Invoker select(List> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException;

}


六、监控层

6.1 做什么

监控RPC调用次数和调用时间,以Statistics为中心,扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService。


6.2 怎么做

监控工厂接口定义,通过SPI方式进行扩展;

@SPI("dubbo")

public interface MonitorFactory {


    @Adaptive("protocol")

    Monitor getMonitor(URL url);

}

@Adaptive("protocol")

Monitor getMonitor(URL url);

监控服务接口定义如下,定义了一些默认的监控维度和指标项;

public interface MonitorService {

    // 监控维度

    String APPLICATION = "application";

    String INTERFACE = "interface";

    String METHOD = "method";

    String GROUP = "group";

    String VERSION = "version";

    String CONSUMER = "consumer";

    String PROVIDER = "provider";

    String TIMESTAMP = "timestamp";

    //监控指标项

    String SUCCESS = "success";

    String FAILURE = "failure";

    String INPUT = INPUT_KEY;

    String OUTPUT = OUTPUT_KEY;

    String ELAPSED = "elapsed";

    String CONCURRENT = "concurrent";

    String MAX_INPUT = "max.input";

    String MAX_OUTPUT = "max.output";

    String MAX_ELAPSED = "max.elapsed";

    String MAX_CONCURRENT = "max.concurrent";

    void collect(URL statistics);

    List lookup(URL query);

}

6.2.1 MonitorFilter

通过过滤器的方式收集服务的调用次数和调用时间,默认实现:

org.apache.dubbo.monitor.dubbo.DubboMonitor。


七、协议层

7.1 做什么

封装 RPC 调用,以 Invocation, Result 为中心,扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter。

接下来介绍Dubbo RPC过程中的常用概念:

1)Invocation是请求会话领域模型,每次请求有相应的Invocation实例,负责包装dubbo方法信息为请求参数;

2)Result是请求结果领域模型,每次请求都有相应的Result实例,负责包装dubbo方法响应;

3)Invoker是实体域,代表一个可执行实体,有本地、远程、集群三类;

4)Exporter服务提供者Invoker管理实体;

5)Protocol是服务域,管理Invoker的生命周期,提供服务的暴露和引用入口;

服务初始化流程中,从这一层开始进行远程服务的暴露和连接引用。

对于CouponServiceViewFacade服务来说,服务提供端会监听Dubbo端口启动tcp服务;服务消费端通过注册中心发现服务提供者信息,启动tcp服务连接远端提供者。


7.2 怎么做

协议接口定义如下,统一抽象了不同协议的服务暴露和引用模型,比如InjvmProtocol只需将Exporter,Invoker关联本地实现。DubboProtocol暴露服务的时候,需要监控本地端口启动服务;引用服务的时候,需要连接远端服务。


@SPI("dubbo")

public interface Protocol {


    int getDefaultPort();


    @Adaptive

    Exporter export(Invoker invoker) throws RpcException;


    @Adaptive

    Invoker refer(Class type, URL url) throws RpcException;


    void destroy();


    default List getServers() {

        return Collections.emptyList();

    }

}


Invoker接口定义

Invocation是RPC调用的会话对象,负责包装请求参数;Result是RPC调用的结果对象,负责包装RPC调用的结果对象,包括异常类信息;


public interface Invoker extends Node {


    Class getInterface();


    Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException;

}

7.2.1 服务的暴露和引用

服务暴露的时候,开启RPC服务端;引用服务的时候,开启RPC客户端。

public class DubboProtocol extends AbstractProtocol {

。。。

    @Override

    public Exporter export(Invoker invoker) throws RpcException {

        。。。

        // 开启rpc服务端

        openServer(url);

        optimizeSerialization(url);

        return exporter;

    }

    @Override

    public Invoker protocolBindingRefer(Class serviceType, URL url) throws RpcException {

        optimizeSerialization(url);

        // 创建dubbo invoker,开启rpc客户端

        DubboInvoker invoker = new DubboInvoker(serviceType, url, getClients(url), invokers);

        invokers.add(invoker);

        return invoker;

    }

。。。

}

7.2.2 服务端响应请求

接收响应请求;

private ExchangeHandler requestHandler = new ExchangeHandlerAdapter() {

        @Override

        public CompletableFuture reply(ExchangeChannel channel, Object message) throws RemotingException {

                          。。。

            Invocation inv = (Invocation) message;

            Invoker invoker = getInvoker(channel, inv);

            RpcContext.getContext().setRemoteAddress(channel.getRemoteAddress());

            //调用本地服务

            Result result = invoker.invoke(inv);

            return result.thenApply(Function.identity());

        }

        。。。

    };


7.2.3 客户端发送请求

调用远程服务;

public class DubboInvoker extends AbstractInvoker {

    。。。

    @Override

    protected Result doInvoke(final Invocation invocation) throws Throwable {

        。。。

            boolean isOneway = RpcUtils.isOneway(getUrl(), invocation);

            int timeout = calculateTimeout(invocation, methodName);

            if (isOneway) {

                boolean isSent = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.SENT_KEY, false);

                currentClient.send(inv, isSent);

                return AsyncRpcResult.newDefaultAsyncResult(invocation);

            } else {

                ExecutorService executor = getCallbackExecutor(getUrl(), inv);

                CompletableFuture appResponseFuture =

                        currentClient.request(inv, timeout, executor).thenApply(obj -> (AppResponse) obj);

                FutureContext.getContext().setCompatibleFuture(appResponseFuture);

                AsyncRpcResult result = new AsyncRpcResult(appResponseFuture, inv);

                result.setExecutor(executor);

                return result;

            }

    }

}


八、交换层

8.1 做什么

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。

使用request包装Invocation作为完整的请求对象,使用response包装result作为完整的响应对象;Request、Response相比Invocation、Result添加了Dubbo的协议头。

8.2 怎么做

交换器对象接口定义,定义了远程服务的绑定和连接,使用SPI方式进行扩展;

@SPI(HeaderExchanger.NAME)

public interface Exchanger {


    @Adaptive({Constants.EXCHANGER_KEY})

    ExchangeServer bind(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException;


    @Adaptive({Constants.EXCHANGER_KEY})

    ExchangeClient connect(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException;

}

@Adaptive({Constants.EXCHANGER_KEY})

ExchangeServer bind(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException;

@Adaptive({Constants.EXCHANGER_KEY})

ExchangeClient connect(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException;


8.2.1 服务提供者

服务提供端接收到请求后,本地执行,发送响应结果;

public class HeaderExchangeHandler implements ChannelHandlerDelegate {

  。。。

    void handleRequest(final ExchangeChannel channel, Request req) throws RemotingException {

      //封装响应

        Response res = new Response(req.getId(), req.getVersion());

  。。。

        Object msg = req.getData();

        try {

            CompletionStage future = handler.reply(channel, msg);

            future.whenComplete((appResult, t) -> {

                try {

                    if (t == null) {

                        res.setStatus(Response.OK);

                        res.setResult(appResult);

                    } else {

                        res.setStatus(Response.SERVICE_ERROR);

                        res.setErrorMessage(StringUtils.toString(t));

                    }

                    channel.send(res);

                } catch (RemotingException e) {

                    logger.warn("Send result to consumer failed, channel is " + channel + ", msg is " + e);

                }

            });

        } catch (Throwable e) {

            res.setStatus(Response.SERVICE_ERROR);

            res.setErrorMessage(StringUtils.toString(e));

            channel.send(res);

        }

    }

。。。

}

8.2.2 服务消费者

服务消费端发起请求的封装,方法执行成功后,返回一个future;

final class HeaderExchangeChannel implements ExchangeChannel {

。。。

  //封装请求实体

    @Override

    public CompletableFuture request(Object request, int timeout, ExecutorService executor) throws RemotingException {

      。。。

        // create request.

        Request req = new Request();

        req.setVersion(Version.getProtocolVersion());

        req.setTwoWay(true);

        //RpcInvocation

        req.setData(request);

        DefaultFuture future = DefaultFuture.newFuture(channel, req, timeout, executor);

        try {

            channel.send(req);

        } catch (RemotingException e) {

            future.cancel();

            throw e;

        }

        return future;

    }

。。。

}


九、传输层

9.1 做什么

抽象传输层模型,兼容netty、mina、grizzly等通讯框架。

9.2 怎么做

传输器接口定义如下,它与交换器Exchanger接口定义相似,区别在于Exchanger是围绕Dubbo的Request和Response封装的操作门面接口,而Transporter更加的底层,Exchanger用于隔离Dubbo协议层和通讯层。

@SPI("netty")

public interface Transporter {


    @Adaptive({Constants.SERVER_KEY, Constants.TRANSPORTER_KEY})

    RemotingServer bind(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException;


    @Adaptive({Constants.CLIENT_KEY, Constants.TRANSPORTER_KEY})

    Client connect(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException;

}

自定义传输层模型


通过SPI的方式,动态选择具体的传输框架,默认是netty;

public class Transporters {

    。。。

    public static RemotingServer bind(URL url, ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {

        。。。

        return getTransporter().bind(url, handler);

    }

    public static Client connect(URL url, ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {

        。。。

        return getTransporter().connect(url, handler);

    }

    public static Transporter getTransporter() {

        return ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).getAdaptiveExtension();

    }

}

netty框架的channel适配如下,采用装饰模式,使用netty框架的channel作为Dubbo自定义的channel做实现;

final class NettyChannel extends AbstractChannel {

    private NettyChannel(Channel channel, URL url, ChannelHandler handler) {

        super(url, handler);

        if (channel == null) {

            throw new IllegalArgumentException("netty channel == null;");

        }

        this.channel = channel;

    }

}


十、序列化

10.1 做什么

抽象序列化模型,兼容多种序列化框架,包括:fastjson、fst、hessian2、kryo、kryo2、protobuf等,通过序列化支持跨语言的方式,支持跨语言的RPC调用。

10.2 怎么做

定义Serialization扩展点,默认hessian2,支持跨语言。Serialization接口实际是一个工厂接口,通过SPI扩展;实际序列化和反序列化工作由ObjectOutput,ObjectInput完成,通过装饰模式让hessian2完成实际工作。


@SPI("hessian2")

public interface Serialization {


    byte getContentTypeId();


    String getContentType();

    @Adaptive

    ObjectOutput serialize(URL url, OutputStream output) throws IOException;


    @Adaptive

    ObjectInput deserialize(URL url, InputStream input) throws IOException;

}

10.2.1 通讯协议设计

下图出自开发指南-实现细节-远程通讯细节,描述Dubbo协议头设计;


0-15bit表示Dubbo协议魔法数字,值:0xdabb;

16bit请求响应标记,Request - 1; Response - 0;

17bit请求模式标记,只有请求消息才会有,1表示需要服务端返回响应;

18bit是事件消息标记,1表示该消息是事件消息,比如心跳消息;

19-23bit是序列化类型标记,hessian序列化id是2,fastjson是6,详见org.apache.dubbo.common.serialize.Constants;

24-31bit表示状态,只有响应消息才有用;

32-64bit是RPC请求ID;

96-128bit是会话数据长度;

128是消息体字节序列;

Dubbo将RPC整个过程分成核心的代理层、注册层、集群层、协议层、传输层等,层与层之间的职责边界明确;核心层都通过接口定义,不依赖具体实现,这些接口串联起来形成了Dubbo的骨架;这个骨架也可以看作是Dubbo的内核,内核使用SPI 机制加载插件(扩展点),达到高度可扩展。

你可能感兴趣的:(源码解读Dubbo分层设计思想)