每日一博 | 源码解读 Dubbo 分层设计思想
一、Dubbo分层整体设计概述
我们先从下图开始简单介绍Dubbo分层设计概念：
（引用自Duboo开发指南-框架设计文档）
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。
1.1. 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。
（引用自Dubbo官方文档）
1.2 Dubbo服务的注册和发现流程
下图出自开发指南-框架设计-引用服务时序，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。
接下来我们结合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
2.1. 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。
2.2. 怎么做
2.2.1 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。
2.2.2 服务提供端的解析
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<Class<? extends Annotation>> 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
3.1 做什么
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<CouponServiceViewFacade> implements Invoker<CouponServiceViewFacade> {
// 。。。
public AbstractProxyInvoker(CouponServiceViewFacade proxy, Class<CouponServiceViewFacade> 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);
}
}
3.2 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> T getProxy(Invoker<T> invoker) throws RpcException;
// 生成服务消费者代理对象
@Adaptive({PROXY_KEY})
<T> T getProxy(Invoker<T> invoker, boolean generic) throws RpcException;
// 生成服务提供者代理对象
@Adaptive({PROXY_KEY})
<T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) throws RpcException;
}
3.2.1 服务消费者
3.2.1.1 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> T getProxy(Invoker<T> invoker, Class<?>[] interfaces) {
return (T) Proxy.getProxy(interfaces).newInstance(new InvokerInvocationHandler(invoker));
}
。。。
}
3.2.1.2 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;
}
}
3.2.2 服务提供者
3.2.2.1 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 <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> 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<T>(proxy, type, url) {
@Override
protected Object doInvoke(T proxy, String methodName,
Class<?>[] parameterTypes,
Object[] arguments) throws Throwable {
return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
}
};
}
}
3.2.2.2 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。
接下来我们讲注册层。
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<URL> 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
<T> Invoker<T> join(Directory<T> 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<T> implements ClusterInvoker<T> {
。。。
@Override
public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {
checkWhetherDestroyed();
// binding attachments into invocation.
Map<String, Object> 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<Invoker<T>> 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<T> extends Node {
Class<T> getInterface();
List<Invoker<T>> list(Invocation invocation) throws RpcException;
List<Invoker<T>> 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<T> {
。。。
public List<Invoker<T>> route(URL url, Invocation invocation) {
List<Invoker<T>> 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<Invoker<T>> 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 <T> Invoker<T> doRefer(Cluster cluster, Registry registry, Class<T> 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")
<T> Invoker<T> select(List<Invoker<T>> 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<URL> 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
<T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException;
@Adaptive
<T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException;
void destroy();
default List<ProtocolServer> 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<T> extends Node {
Class<T> 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 <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
。。。
// 开启rpc服务端
openServer(url);
optimizeSerialization(url);
return exporter;
}
@Override
public <T> Invoker<T> protocolBindingRefer(Class<T> serviceType, URL url) throws RpcException {
optimizeSerialization(url);
// 创建dubbo invoker,开启rpc客户端
DubboInvoker<T> invoker = new DubboInvoker<T>(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<Object> 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<T> extends AbstractInvoker<T> {
。。。
@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<AppResponse> 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;
交换层模型类图：
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<Object> 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<Object> 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；
十一、总结
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。
vivo互联网服务器团队-Wang Genfu
