dubbo_远程同步调用原理

Dubbo缺省协议采用单一长连接和NIO异步通讯，适合于小数据量大并发的服务调用，以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。

Dubbo缺省协议，使用基于mina1.1.7+hessian3.2.1的tbremoting交互。

• 连接个数：单连接
• 连接方式：长连接
• 传输协议：TCP
• 传输方式：NIO异步传输
• 序列化：Hessian二进制序列化
• 适用范围：传入传出参数数据包较小（建议小于100K），消费者比提供者个数多，单一消费者无法压满提供者，尽量不要用dubbo协议传输大文件或超大字符串。
• 适用场景：常规远程服务方法调用

 通常，一个典型的同步远程调用应该是这样的：

1， 客户端线程调用远程接口，向服务端发送请求，同时当前线程应该处于“暂停“状态，即线程不能向后执行了，必需要拿到服务端给自己的结果后才能向后执行

2， 服务端接到客户端请求后，处理请求，将结果给客户端

3， 客户端收到结果，然后当前线程继续往后执行

Dubbo里使用到了Socket（采用apache mina框架做底层调用）来建立长连接，发送、接收数据，底层使用apache mina框架的IoSession进行发送消息。 

Dubbo底层使用Socket发送消息的形式进行数据传递，结合了mina框架，使用IoSession.write()方法，这个方法调用后对于整个远程调用(从发出请求到接收到结果)来说是一个异步的，即对于当前线程来说，将请求发送出来，线程就可以往后执行了，至于服务端的结果，是服务端处理完成后，再以消息的形式发送给客户端的。

于是这里出现了2个问题：

• 当前线程怎么让它“暂停”，等结果回来后，再向后执行？
• 正如前面所说，Socket通信是一个全双工的方式，如果有多个线程同时进行远程方法调用，这时建立在client server之间的socket连接上会有很多双方发送的消息传递，前后顺序也可能是乱七八糟的，server处理完结果后，将结果消息发送给client，client收到很多消息，怎么知道哪个消息结果是原先哪个线程调用的？

   基本原理如下：

1. client一个线程调用远程接口，生成一个唯一的ID（比如一段随机字符串，UUID等），Dubbo是使用AtomicLong从0开始累计数字的
2. 将打包的方法调用信息（如调用的接口名称，方法名称，参数值列表等），和处理结果的回调对象callback，全部封装在一起，组成一个对象object
3. 向专门存放调用信息的全局ConcurrentHashMap里面put(ID, object)
4. 将ID和打包的方法调用信息封装成一对象connRequest，使用IoSession.write(connRequest)异步发送出去
5. 当前线程再使用callback的get()方法试图获取远程返回的结果，在get()内部，则使用synchronized获取回调对象callback的锁， 再先检测是否已经获取到结果，如果没有，然后调用callback的wait()方法，释放callback上的锁，让当前线程处于等待状态。
6. 服务端接收到请求并处理后，将结果（此结果中包含了前面的ID，即回传）发送给客户端，客户端socket连接上专门监听消息的线程收到消息，分析结果，取到ID，再从前面的ConcurrentHashMap里面get(ID)，从而找到callback，将方法调用结果设置到callback对象里。
7. 监听线程接着使用synchronized获取回调对象callback的锁（因为前面调用过wait()，那个线程已释放callback的锁了），再notifyAll()，唤醒前面处于等待状态的线程继续执行（callback的get()方法继续执行就能拿到调用结果了），至此，整个过程结束。

   需要注意的是，这里的callback对象是每次调用产生一个新的，不能共享，否则会有问题；另外ID必需至少保证在一个Socket连接里面是唯一的。

现在，前面两个问题已经有答案了，

• 当前线程怎么让它“暂停”，等结果回来后，再向后执行？

     答：先生成一个对象obj，在一个全局map里put(ID,obj)存放起来，再用synchronized获取obj锁，再调用obj.wait()让当前线程处于等待状态，然后另一消息监听线程等到服务端结果来了后，再map.get(ID)找到obj，再用synchronized获取obj锁，再调用obj.notifyAll()唤醒前面处于等待状态的线程。

• 正如前面所说，Socket通信是一个全双工的方式，如果有多个线程同时进行远程方法调用，这时建立在client server之间的socket连接上会有很多双方发送的消息传递，前后顺序也可能是乱七八糟的，server处理完结果后，将结果消息发送给client，client收到很多消息，怎么知道哪个消息结果是原先哪个线程调用的？

       答：使用一个ID，让其唯一，然后传递给服务端，再服务端又回传回来，这样就知道结果是原先哪个线程的了。

 

另外：

   服务端在处理客户端的消息，然后再处理时，使用了线程池来并行处理，不用一个一个消息的处理

   同样，客户端接收到服务端的消息，也是使用线程池来处理消息，再回调

   消息中间件rabbitmq远程接口调用，同步调用的原理跟这类似，详见：rabbitmq 学习-9- RpcClient发送消息和同步接收消息原理

 

关键代码：

com.taobao.remoting.impl.DefaultClient.java
//同步调用远程接口
public Object invokeWithSync(Object appRequest, RequestControl control) throws RemotingException, InterruptedException {
        byte protocol = getProtocol(control);
        if (!TRConstants.isValidProtocol(protocol)) {
            throw new RemotingException("Invalid serialization protocol [" + protocol + "] on invokeWithSync.");
        }
        ResponseFuture future = invokeWithFuture(appRequest, control);
        return future.get();  //获取结果时让当前线程等待，ResponseFuture其实就是前面说的callback
}
public ResponseFuture invokeWithFuture(Object appRequest, RequestControl control) {
         byte protocol = getProtocol(control);
         long timeout = getTimeout(control);
         ConnectionRequest request = new ConnectionRequest(appRequest);
         request.setSerializeProtocol(protocol);
         Callback2FutureAdapter adapter = new Callback2FutureAdapter(request);
         connection.sendRequestWithCallback(request, adapter, timeout);
         return adapter;
}

Callback2FutureAdapter implements ResponseFuture
public Object get() throws RemotingException, InterruptedException {
 synchronized (this) {  // 旋锁
     while (!isDone) {  // 是否有结果了
  wait(); //没结果是释放锁，让当前线程处于等待状态
     }
 }
 if (errorCode == TRConstants.RESULT_TIMEOUT) {
     throw new TimeoutException("Wait response timeout, request["
      + connectionRequest.getAppRequest() + "].");
 }
 else if (errorCode > 0) {
     throw new RemotingException(errorMsg);
 }
 else {
     return appResp;
 }
}
客户端收到服务端结果后，回调时相关方法，即设置isDone = true并notifyAll()
public void handleResponse(Object _appResponse) {
         appResp = _appResponse; //将远程调用结果设置到callback中来
         setDone();
}
public void onRemotingException(int _errorType, String _errorMsg) {
         errorCode = _errorType;
         errorMsg = _errorMsg;
         setDone();
}
private void setDone() {
         isDone = true;
         synchronized (this) { //获取锁，因为前面wait()已经释放了callback的锁了
             notifyAll(); // 唤醒处于等待的线程
         }
}

CallbackExecutorTask
static private class CallbackExecutorTask implements Runnable {
         final ConnectionResponse resp;
         final ResponseCallback callback;
         final Thread createThread;
 
         CallbackExecutorTask(ConnectionResponse _resp, ResponseCallback _cb) {
             resp = _resp;
             callback = _cb;
             createThread = Thread.currentThread();
         }
 
         public void run() {
             // 预防这种情况：业务提供的Executor，让调用者线程来执行任务
             if (createThread == Thread.currentThread()
                       && callback.getExecutor() != DIYExecutor.getInstance()) {
                   StringBuilder sb = new StringBuilder();
                   sb.append("The network callback task [" + resp.getRequestId() + "] cancelled, cause:");
                   sb.append("Can not callback task on the network io thhread.");
                   LOGGER.warn(sb.toString());
                   return;
             }
 
             if (TRConstants.RESULT_SUCCESS == resp.getResult()) {
                   callback.handleResponse(resp.getAppResponse()); //设置调用结果
             }
             else {
                   callback.onRemotingException(resp.getResult(), resp
                            .getErrorMsg());  //处理调用异常
             }
         }
}

 

转自http://blog.163.com/tsing_hua/blog/static/1396222242012819557547/