Dubbo 底层原理剖析-低调大师

Dubbo 底层原理剖析

2020-04-12 753

阅读指南

本文会通过 图文+案例，对 Dubbo 的底层原理进行剖析-探索Dubbo 分层的意义。阅读之前，要求对 Dubbo 有所了解，并且会简单使用。最好阅读下前面的一篇文章: 基于 Java 实现最初级版的 RPC。

正文

先来看一张摘自官网的 令人头大 的 Dubbo 框架设计图，另外还有几张图，就不一一贴出了，详细请参考 [Dubbo 框架设计](http://dubbo.apache.org/zh- cn/docs/dev/design.html)

其实 Dubbo 官网关于框架设计的部分已经讲得很详细了，但是对于我们这种没工作多久的菜鸟，仍然需要花费大量的时间去理解。

框架设计的简要说明

Dubbo 的框架设计图中从下至上分为十层，其中，Service 和 Config 层为 API，其它各层均为 SPI。也就是除了 Service 和 Config 层，其余各层都至少有一种替代品。

比如 Protocol 层：

org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol
org.apache.dubbo.rpc.protocol.rmi.RmiProtocol
org.apache.dubbo.rpc.protocol.http.HttpProtocol

Dubbo 的这种高扩展性全部基于 Dubbo SPI 机制，前面花费了多篇文章去讲解 Dubbo SPI 使用，这是研究 Dubbo 源码的关键。

官网 Demo 案例

篇幅原因，具体使用方法和代码还是到官网 Dubbo - 快速启动，下面的内容全部基于这个案例。

图解服务调用过程

官网给出了非常详细的服务调用过程，都是从架构层面，还有整个流程会经历哪个类，哪个方法，下面就基于官网的图文，再结合案例给出自己的理解。

从 main 函数的代码来看，整个流程看着很简单

当我们加上注册中心后

结合 xml 配置和 Dubbo - 架构, 图解如下：

结合框架设计

服务引用过程

4.1 Proxy 层对服务消费端使用的 DemoService接口进行代理，把本地调用透明地转换为远程调用，该层默认使用的是 JavassistProxyFactory, 对该层的理解，可以参考之前的文章基于 Java 实现最初级版的 RPC
4.2 Cluster 层从图中可以看出，服务提供者有 2 个实例，那么消费者最终会调用哪个实例，就是由 Cluster 层决定的，该层还会桥连注册中心 zookeeper，获取 2 个服务提供者的注册信息，比如ip，port。当然该层还有其他功能。
4.3 Protocol 层要实现图中的远程调用，其实本质就是通过网络通信，来传输信息。Dubbo 为此提供了多种通信协议，默认为 DubboProtocol。

// 有删减
dubbo://LOCALHOST:20880/org.apache.dubbo.demo.DemoService
?anyhost=true&application=demo-provider&bind.ip=192.168.31.87&bind.port=20880&
interface=org.apache.dubbo.demo.DemoService
&methods=sayHello,sayHello1&timestamp=1586693904645

4.4 Exchanger 层封装请求响应内容为 Request / Response 对象。做 web 接口开发的都知道，我们会把一些参数或者响应内容封装到 XXXRequest/YYYResponse 对象中。
4.5 Transport 层该层为网络传输层，基于 Netty ，Mina 等通信框架实现。
4.6 Serialize 既然涉及到网络传输，必然会把请求对象进行序列化操作。

服务暴露过程

5.1 开启 Server 并监听指定端口
5.2 将请求数据进行反序列化
5.3 Exchanger 负责解析 Request 对象
5.4 通过 Protocol 层, 根据具体协议解析 Request 对象
5.5 对服务提供者的服务实现类进行代理

总结

本文结合官网的 Demo 案例, 通过画图的方式, 对 Dubbo 的框架设计图进行了简化, 目的是了解 Dubbo 框架分层的作用。一个简单的 RPC 就是基于动态代理 + 网络通信,

动态代理 (Proxy) 就是把本地调用透明转换为远程调用
远程调用就要涉及到网络通信 (Transport) - 基于 socket
在 socket 基础上, 我们可以自定义我们的协议 (Protocol) ,也可以复用现有的协议,比如 http
基于上面的过程, 我们可以封装 Request / Response 对象 (Exchanger)
既然要网络传输, 就要想办法进行序列化/反序列化 (Serialize)
当提供多个服务提供者实例时, 就应该有一个地方 (注册中心 Register) 负责管理服务提供者的元数据信息,
当消费者从上面的多个服务提供者 选取一个 调用服务 (Cluster) 时, 就要选取某种策略 (比如轮询, hash)
最后需要一个监控中心 (Monitor) , 负责一些统计功能,比如服务调用次数

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