Dubbo （三）源码分析 —— 架构原理
1 核心功能
首先要了解Dubbo提供的三大核心功能：
- Remoting:远程通讯
- 提供对多种NIO框架抽象封装，包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式。
- Cluster: 服务框架
- 提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持。
- Registry: 服务注册中心
- 基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器。
2 Dubbo各个组件之间的关系结构
2.1 调用关系
节点角色说明
| 节点 | 角色说明 |
|---|---|
Provider |
暴露服务的服务提供方 |
Consumer |
调用远程服务的服务消费方 |
Registry |
服务注册与发现的注册中心 |
Monitor |
统计服务的调用次数和调用时间的监控中心 |
Container |
服务运行容器 |
2.2 依赖关系
图例说明：
- 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
展开总设计图的红色调用链，如下：
暴露服务时序
展开总设计图左边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链，时序图如下：
引用服务时序
展开总设计图右边服务消费方引用服务的蓝色初始化链，时序图如下：
3 Dubbo 的水平分层结构
Dubbo最大的特点是 按照分层的方式来架构 ，使用这种方式可以使各个层之间解耦合（或者最大限度地松耦合）。所以，我们 横向以分层的方式来看下Dubbo的架构
整体设计
1 核心功能
首先要了解Dubbo提供的三大核心功能：
- Remoting:远程通讯
- 提供对多种NIO框架抽象封装，包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式。
- Cluster: 服务框架
- 提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持。
- Registry: 服务注册中心
- 基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器。
2 Dubbo各个组件之间的关系结构
2.1 调用关系
节点角色说明
| 节点 | 角色说明 |
|---|---|
Provider |
暴露服务的服务提供方 |
Consumer |
调用远程服务的服务消费方 |
Registry |
服务注册与发现的注册中心 |
Monitor |
统计服务的调用次数和调用时间的监控中心 |
Container |
服务运行容器 |
2.2 依赖关系
图例说明：
- 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
展开总设计图的红色调用链，如下：
暴露服务时序
展开总设计图左边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链，时序图如下：
引用服务时序
展开总设计图右边服务消费方引用服务的蓝色初始化链，时序图如下：
3 Dubbo 的水平分层结构
Dubbo最大的特点是 按照分层的方式来架构 ，使用这种方式可以使各个层之间解耦合（或者最大限度地松耦合）。所以，我们 横向以分层的方式来看下Dubbo的架构
整体设计
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。
各层说明
- config 配置层 ：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 - proxy 服务代理层 ：服务接口透明代理，生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以
ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory - registry 注册中心层 ：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 - cluster 路由层 ：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 - monitor 监控层 ：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 - protocol 远程调用层 ：封装 RPC 调用，以
Invocation,Result为中心，扩展接口为Protocol,Invoker,Exporter - exchange 信息交换层 ：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 - transport 网络传输层 ：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 - serialize 数据序列化层 ：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。
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。
各层说明
- config 配置层 ：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 - proxy 服务代理层 ：服务接口透明代理，生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以
ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory - registry 注册中心层 ：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 - cluster 路由层 ：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 - monitor 监控层 ：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 - protocol 远程调用层 ：封装 RPC 调用，以
Invocation,Result为中心，扩展接口为Protocol,Invoker,Exporter - exchange 信息交换层 ：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 - transport 网络传输层 ：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 - serialize 数据序列化层 ：可复用的一些工具，扩展接口为
Serialization,ObjectInput,ObjectOutput,ThreadPool
关系说明
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- 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。
