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  • dubbo入门学习(六)-----dubbo原理

    RPC原理

    一次完整的RPC调用流程(同步调用,异步另说)如下:
    1)服务消费方(client)调用以本地调用方式调用服务;
    2)client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体;
    3)client stub找到服务地址,并将消息发送到服务端;
    4)server stub收到消息后进行解码;
    5)server stub根据解码结果调用本地的服务;
    6)本地服务执行并将结果返回给server stub;
    7)server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方;
    8)client stub接收到消息,并进行解码;
    9)服务消费方得到最终结果。
    RPC框架的目标就是要2~8这些步骤都封装起来,这些细节对用户来说是透明的,不可见的。

    netty通信原理

    Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架, 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。 

    BIO:(Blocking IO) 

    NIO (Non-Blocking IO)

    Selector 一般称 为选择器 ,也可以翻译为 多路复用器,
    Connect(连接就绪)、Accept(接受就绪)、Read(读就绪)、Write(写就绪)

    Netty基本原理

    dubbo原理

    dubbo原理-----框架设计

    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

     dubbo原理-----启动解析、加载配置信息

    启动过程

    1、标签入口 ---- DubboNamespaceHandler

     

    2、下面每个配置标签 ---- 对应一个ReferenceBean实例

    2.1、把dubbo:referencce (dubbo:service同理)标签配置的属性,全读出来 ---- set进入ReferenceBean对象,对象实例由IOC容器管理

    2.2、ReferenceBean(ServiceBean同理)实现了,initializingBean接口,因此初始化完成时,会调用其afterPropertiesSet方法

    2.3、afterPropertiesSet方法内,进行dubbo服务配置(创建消费端的代理对象/服务端的中转对象/向zk注册信息/订阅信息等)

    这里会对标签中设置的每个协议,进行一行处理

    2.4、协议创建中转对象和消费代理

    2.5、dubbo的初始化结构图:主线是ServiceBean和ReferenceBean的初始化

    dubbo原理-----服务暴露

    dubbo原理-----服务引用

     

    dubbo原理-----服务调用

    Dubbo的spi机制

    概念

    本质是解决同一个接口,有多种实现时,使用者如何能够方便选择实现的问题。

    同一个接口,多个实现(类似设计模式--策略模式)

    jdk中spi使用

    jdk中,选择SpiService的实现,方法是在jar中放置一个META-INF/services目录,目录中存放一个文本文件(文件名----是SpiService接口的全路径名),文本中列入你选择的实现类(一行放一个------是实现类的全路径名)

    有了上述配置,在java程序中,使用ServiceLoader.load(SpiService.class),即可将配置中选择的实现类,实例化并放入一个集合中,供我们使用,如下图:

    dubbo中spi

    与jdk相比,dubbo将选择权下放到了配置文件中(你配置谁,它使为你实例化谁)。

    dubbo的目标,以上图cluster为例,failsafe/failover/failfast都是cluster的一种实现,现在我们可以在标签配置时,方便地进行选择

    使用流程 

    凡是dubbo中, 接口上有 @SPI标注的,都表明此接口支持扩展,如下图

    单独建立jar工程,引入dubbo依赖(注意依赖scope设为provided)

    在工程中,为要扩展的接口,编写实现类

    在资源文件中,为每个实现类,定义分配一个key

    在消费端,便可使用上面步骤中定的实现策略(以key指代)

    原理 

    dubbo的Spi实现原理---解读其核心ExtensionLoader

    疑问:dubbo中reference 使用的protocol --- 是静态类变量,而ReferenceConfig(ReferenceBean的父级)是每个标签一个实例对象(每个对象配置的protocol是不同的)

    此时protocol的对应一定出问题

    结论:上面步骤中,得到的protocol是个代理类,不是真实的协议实现

    ExtensionLoader的加载步骤

    1. getExtensionLoader(Protocol.class)为protocol接口生成一个加载器
    2. getAdaptiveExtension(),使用加载器生成一个代理对象---- protocol接口对象

    代理对象执行时,根据参数(扩展名extName)选择实际对象

    最后的效果:每个接口扩展点----- 对应一个ExtensionLoader加载器,如:

    protocol   -------------- ExtensionLoader实例< protocol>

    filter  -------------- ExtensionLoader实例< filter  >

    loadbalance  -------------- ExtensionLoader实例< loadbalance  >

    代理类的逻辑

    代理类的创建,是通过动态代码,生成一个类源码,然后经过编译得到代理类的class,如上图

    代理类生成源码的逻辑,只生接口中,标注了@Adaptive的方法,如下:

    dubbo的spi整体执行逻辑

    a、dubbo启动加载实现类时,以   key-实例 方式map缓存各个实现类

    b、实际调用时,通过key --取实现需要那个实现

    c、调用的发生,由生成的代理对象的来发起,最终是从URL总线中,找出extName值,

       extName做为别说,在缓存map中取出正确的实现实现类

     

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