Dubbo 底层原理剖析

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