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  • Dubbo源码学习之-服务导出

    前言

            忙的时候,会埋怨学习的时间太少,缺少个人的空间,于是会争分夺秒的工作、学习。而一旦繁忙的时候过去,有时间了之后,整个人又会不自觉的陷入一种懒散的状态中,时间也显得不那么重要了,随便就可以浪费掉几个小时。可见普通人的学习之路要主动地去克服掉很多阻碍,最主要的阻碍还是来自于自身,周期性的不想学习、不自觉的懒散、浅尝辄止的态度、好高骛远贪多的盲目...哎,学习之路,还是要时刻提醒自己,需勤勉致知。

            闲话少叙,今天的学习目标是要尽量的了解清楚Dubbo框架中的服务导出功能,先附上Dubbo官网上的一个框架图

    本文要说的服务导出,指的就是上图中的动作1-register,即将配置文件/类中服务提供者的信息在注册中心完成注册,以便后续的消费者能发现服务,此外,开放NettyClient用于与消费者通讯。

     下面会从服务导出的触发时机、配置项准备、开放通讯client并注册三部分进行服务导出流程的了解。

    一、服务导出的触发时机

            Dubbo是一个可以完全兼容Spring的服务治理框架,兼容性体现在何处?一是Dubbo的配置可以做到对Spring配置无侵入;二是Dubbo默认是随着Spring容器的启动而启动的,不需要人为的控制。帮助Dubbo实现第二项的类有两个:ReferenceBean和ServiceBean,这两个类在Dubbo中担任了连接Spring的桥梁的作用。与本文相关的类是ServiceBean,此类实现了ApplicationListener接口,这样Spring框架在执行refresh方法完成容器初始化的时候,就会发布容器刷新事件,调用ServiceBean的重写方法onApplicationEvent,触发服务导出。

    1 public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
    2         // 判断是否已经导出 或者是否不应该导出
    3         if (!isExported() && !isUnexported()) {
    4             if (logger.isInfoEnabled()) {
    5                 logger.info("The service ready on spring started. service: " + getInterface());
    6             }
    7             export();
    8         }
    9     }

    二、配置项准备

            既然有了入口,就顺着一路追溯下去。真正的export导出方法,在ServiceConfig类中。此时需要说明一下Dubbo中的配置类与实际配置项之间的对应关系。此处以Dubbo的xml配置文件为例。

    <dubbo:service interface = "com.test.dubboservice.ITestService" ref = "testService" version="1.0"/>  对应 ServiceConfig类,

    <dubbo:provider delay="-1" timeout="${DUBBO_TIMEOUT}" retries="0" token="test_demo"/>  对应 ProviderConfig类,此类与ServiceConfig同属于AbstractServiceConfig的实现类

    <dubbo:application name = "dubbo_provider"/> 对应ApplicationConfig类,

    <dubbo:registry address = "zookeeper://192/168.16.218:10110" check="false" subscribe="false" register=""/> 对应RegistryConfig类,

    <dubbo:protocol name = "dubbo"/>  对应ProtocolConfig类,此外监控中心对应的类是 MonitorConfig

    播放完插曲,继续往下追溯export方法 ServiceConfig中的 doExportUrls方法:

     1 private void doExportUrls() {
     2         // 1、Dubbo支持多协议多注册中心
     3         List<URL> registryURLs = loadRegistries(true);
     4         ///2、多协议导出服务,向多注册中心注册服务
     5         for (ProtocolConfig protocolConfig : protocols) {
     6             String pathKey = URL.buildKey(getContextPath(protocolConfig).map(p -> p + "/" + path).orElse(path), group, version);
     7             ProviderModel providerModel = new ProviderModel(pathKey, ref, interfaceClass);
     8             ApplicationModel.initProviderModel(pathKey, providerModel);
     9             doExportUrlsFor1Protocol(protocolConfig, registryURLs);
    10         }
    11     }

    此方法分为两步,第一步是获取配置的注册中心生成的URL,第二步是通过不同协议进行注册。一步一步的看,先看loadRegistries方法。

    1、loadRegistries(true)方法

     1 protected List<URL> loadRegistries(boolean provider) {
     2         // check && override if necessary
     3         List<URL> registryList = new ArrayList<URL>();
     4         // 此处registries类型为List<RegistryConfig>,是解析配置文件时完成的注入,类似于Spring对配置文件的解析
     5         if (CollectionUtils.isNotEmpty(registries)) {
     6             for (RegistryConfig config : registries) {
     7                 String address = config.getAddress();
     8                 if (StringUtils.isEmpty(address)) {
     9                     address = ANYHOST_VALUE;
    10                 }
    11                 // 判断当前注册中心的地址是否为可用地址,不可用地址格式为 N/A
    12                 if (!RegistryConfig.NO_AVAILABLE.equalsIgnoreCase(address)) {
    13                     Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
    14                     // !!!此方法极为重要,在拼接URL时经常会看到,是重点需要理解的方法
    15                     appendParameters(map, application);
    16                     appendParameters(map, config);
    17                     map.put(PATH_KEY, RegistryService.class.getName());
    18                     appendRuntimeParameters(map);
    19                     // 如果注册中心配置中没有配置protocol,则默认用dubbo
    20                     if (!map.containsKey(PROTOCOL_KEY)) {
    21                         map.put(PROTOCOL_KEY, DUBBO_PROTOCOL);
    22                     }
    23                     List<URL> urls = UrlUtils.parseURLs(address, map);
    24                     // 重新构建URL
    25                     for (URL url : urls) {
    26                         url = URLBuilder.from(url)
    27                                 .addParameter(REGISTRY_KEY, url.getProtocol())
    28                                 .setProtocol(REGISTRY_PROTOCOL)
    29                                 .build();
    30                         // 满足两个条件会往里添加:1、是提供者且有配置注册中心;2、不是提供者但是配置了订阅
    31                         if ((provider && url.getParameter(REGISTER_KEY, true))
    32                                 || (!provider && url.getParameter(SUBSCRIBE_KEY, true))) {
    33                             registryList.add(url);
    34                         }
    35                     }
    36                 }
    37             }
    38         }
    39         return registryList;
    40     }

     此方法逻辑不难理解,先是判断如果为空则设置address的默认值为127的本地地址,再是组装URL参数,最后重新build一下,判断是否添加,最终返回。只是有三个地方需要搞清楚,一个是appendParameters方法的原理及作用,一个是UrlUtils.parseURLs方法的原理,最后是26-29行代码的作用以及为什么还要重新创建(直接将23行的urls返回不行吗?)。下面一个个的来。

    1.1 appendParameters方法

    源码如下所示:

     1 // 第二个参数就是前面传入的配置类 ApplicationConfig、RegistryConfig等
     2     protected static void appendParameters(Map<String, String> parameters, Object config, String prefix) {
     3         if (config == null) {
     4             return;
     5         }
     6         // 通过反射得到所有的方法
     7         Method[] methods = config.getClass().getMethods();
     8         for (Method method : methods) {
     9             try {
    10                 String name = method.getName();
    11                 // 是get方法或is方法才进行赋值
    12                 if (MethodUtils.isGetter(method)) {
    13                     Parameter parameter = method.getAnnotation(Parameter.class);
    14                     // 返回值是当前配置类,或者此方法有Parameter注解且excluded参数为true,此时不往map中赋值
    15                     if (method.getReturnType() == Object.class || parameter != null && parameter.excluded()) {
    16                         continue;
    17                     }
    18                     String key;
    19                     if (parameter != null && parameter.key().length() > 0) {
    20                         // 如果Parameter注解中的key不为空,则将它作为往map中put的key
    21                         key = parameter.key();
    22                     } else {
    23                         // 否则截取get/is后面的字符串,转成application.version格式的key
    24                         key = calculatePropertyFromGetter(name);
    25                     }
    26                     // 通过反射获取value
    27                     Object value = method.invoke(config);
    28                     String str = String.valueOf(value).trim();
    29                     if (value != null && str.length() > 0) {
    30                         if (parameter != null && parameter.escaped()) {
    31                             // 转成utf-8格式
    32                             str = URL.encode(str);
    33                         }
    34                         // 注解中有可拼接配置,则在value前面拼接默认值
    35                         if (parameter != null && parameter.append()) {
    36                             String pre = parameters.get(DEFAULT_KEY + "." + key);
    37                             if (pre != null && pre.length() > 0) {
    38                                 str = pre + "," + str;
    39                             }
    40                             pre = parameters.get(key);
    41                             if (pre != null && pre.length() > 0) {
    42                                 str = pre + "," + str;
    43                             }
    44                         }
    45                         // 如果有前缀则在key上加前缀
    46                         if (prefix != null && prefix.length() > 0) {
    47                             key = prefix + "." + key;
    48                         }
    49                         // 放入map中
    50                         parameters.put(key, str);
    51                     } else if (parameter != null && parameter.required()) {
    52                         throw new IllegalStateException(config.getClass().getSimpleName() + "." + key + " == null");
    53                     }
    54                     // 如果是getParameters方法
    55                 } else if ("getParameters".equals(name)
    56                         && Modifier.isPublic(method.getModifiers())
    57                         && method.getParameterTypes().length == 0
    58                         && method.getReturnType() == Map.class) {
    59                     Map<String, String> map = (Map<String, String>) method.invoke(config, new Object[0]);
    60                     if (map != null && map.size() > 0) {
    61                         String pre = (prefix != null && prefix.length() > 0 ? prefix + "." : "");
    62                         // 重新放入parameters中
    63                         for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
    64                             parameters.put(pre + entry.getKey().replace('-', '.'), entry.getValue());
    65                         }
    66                     }
    67                 }
    68             } catch (Exception e) {
    69                 throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
    70             }
    71         }
    72     }

    此方法的作用就是获取传入Object的get/is方法,将get/is后面的属性名跟返回的value值作为key-value放入map中,此外该方法还兼容了Dubbo本身的配置项功能。

     1.2 UrlUtils.parseURLs方法

    此方法最终调用了org.apache.dubbo.common.utils.UrlUtils#parseURL方法,由于代码较长,就不贴出来了。

    方法中做的事情为:拆分address,如果配置了多个注册中心地址,则每个地址对应一个URL,然后组装URL的七大基本参数 protocol, username, password, host, port, path, parameters,最后new一个URL并返回。

    1.3 26-29行代码的作用

    将registry、protocol的值作为key、value放入parameters中,将protocol设置为registry,然后用新七项信息创建一个新的URL,此时的URL就被标记为registry的URL了。

    2、遍历协议配置,用每个协议配置往注册中心进行服务导出

    其中pathkey字段,获取到的就是要导出的服务的接口全路径名,然后将ProviderModel放入map中缓存起来,最后再调用导出方法。

    三、服务导出并注册

    此部分代码较长,逻辑复杂,故只贴一下关键地方的代码,需结合代码一起看。

    1、服务导出的触发

    在ServiceConfig类的上述doExportUrlsFor1Protocol方法的后面,进行了导出的触发。分析如下:

    1 String host = this.findConfigedHosts(protocolConfig, registryURLs, map);
    2 Integer port = this.findConfigedPorts(protocolConfig, name, map);

    上面2.1中获取到的注册中心URL用于提供host地址,在获取到String protocol, String host, int port, String path, Map<String, String> parameters这五项信息后,new一个URL。然后通过proxyFactory(通过SPI机制生成的代理类)来生成invoker对象,包装成一个包装类,然后调用通过SPI机制生成的protocol代理类的export方法进行导出。

     1 if (CollectionUtils.isNotEmpty(registryURLs)) {
     2     for (URL registryURL : registryURLs) {
     3         // 若干无关代码
     4         // 通过代理工厂生成invoker
     5         Invoker<?> invoker = PROXY_FACTORY.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(EXPORT_KEY, url.toFullString()));
     6         // 用于持有invoker和ServiceConfig
     7         DelegateProviderMetaDataInvoker wrapperInvoker = new DelegateProviderMetaDataInvoker(invoker, this);
     8         // 进行服务导出
     9         Exporter<?> exporter = protocol.export(wrapperInvoker);
    10         exporters.add(exporter);
    11     }
    12 } else {
    13     Invoker<?> invoker = PROXY_FACTORY.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, url);
    14     DelegateProviderMetaDataInvoker wrapperInvoker = new DelegateProviderMetaDataInvoker(invoker, this);
    15 
    16     Exporter<?> exporter = protocol.export(wrapperInvoker);
    17     exporters.add(exporter);
    18}

     Dubbo中一般都是这个套路,先将URL等准备好的对象转换成一个Invoker,再将Invoker对象传入目标方法完成特定功能。方便理解,可顾名思义,将Invoker看成一个调用体的抽象。

    此处需要说明一点的是上述的if-else分支,if中的逻辑是当存在注册中心时的处理方式,即向注册中心注册,并暴露服务供调用;而else中的逻辑,是不存在注册中心时,只暴露服务。他们二者功能区别的实现,在于第5行跟第13行,getInvoker方法的第三个参数不同,一个是注册中心的URL中带有服务的URL,一个只是服务的URL。前者通过SPI的代理工厂类调用的是RegistryProtocol类,因为RegistryURL的protocol属性为registry;而后者通过代理工厂类调用的是DubboProtocol等具体的协议类,因为此URL的protocol属性是取得配置属性,默认dubbo协议。由此可见,以URL为媒介的配置类与SPI机制结合时的灵活性是很大的。

    2、RegistryProtocol中的export方法

     1 public <T> Exporter<T> export(final Invoker<T> originInvoker) throws RpcException {
     2         URL registryUrl = getRegistryUrl(originInvoker);
     3         // url to export locally
     4         URL providerUrl = getProviderUrl(originInvoker);
     5         //  subscription information to cover.
     6         final URL overrideSubscribeUrl = getSubscribedOverrideUrl(providerUrl);
     7         final OverrideListener overrideSubscribeListener = new OverrideListener(overrideSubscribeUrl, originInvoker);
     8         overrideListeners.put(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
     9 
    10         providerUrl = overrideUrlWithConfig(providerUrl, overrideSubscribeListener);
    11         //export invoker
    12         // *** 导出是指,创建可供客户端通讯的nettyClient,并启动
    13         final ExporterChangeableWrapper<T> exporter = doLocalExport(originInvoker, providerUrl);
    14 
    15         // url to registry
    16         final Registry registry = getRegistry(originInvoker);
    17         final URL registeredProviderUrl = getRegisteredProviderUrl(providerUrl, registryUrl);
    18         ProviderInvokerWrapper<T> providerInvokerWrapper = ProviderConsumerRegTable.registerProvider(originInvoker,
    19                 registryUrl, registeredProviderUrl);
    20         //to judge if we need to delay publish
    21         boolean register = registeredProviderUrl.getParameter("register", true);
    22         if (register) {
    23             // *** 将服务注册到注册中心
    24             register(registryUrl, registeredProviderUrl);
    25             providerInvokerWrapper.setReg(true);
    26         }
    27 
    28         // Deprecated! Subscribe to override rules in 2.6.x or before.
    29         registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
    30 
    31         exporter.setRegisterUrl(registeredProviderUrl);
    32         exporter.setSubscribeUrl(overrideSubscribeUrl);
    33         //Ensure that a new exporter instance is returned every time export
    34         return new DestroyableExporter<>(exporter);
    35     }

    此方法中最重要的两个方法我用*号打了标记,其中前者最终执行的是DubboProtocol等类中的export方法,即启动服务端的通讯Client,以进行后续的通讯调用,此方法下面再看。后者register方法的作用,即将服务注册到注册中心。不同的注册中心,注册的实现是不一样的,比如如果用的是ZooKeeper注册,则此处是调用ZooKeeper的相关API,在对应路径上创建节点,一个节点对应一个服务。

    3、DubboProtocol中的export方法

    此处以默认协议DubboProtocol为例,看它的export方法。

     1  public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
     2         URL url = invoker.getUrl();
     3 
     4         // export service.
     5         String key = serviceKey(url);
     6         DubboExporter<T> exporter = new DubboExporter<T>(invoker, key, exporterMap);
     7         exporterMap.put(key, exporter);
     8 
     9         //export an stub service for dispatching event
    10         Boolean isStubSupportEvent = url.getParameter(STUB_EVENT_KEY, DEFAULT_STUB_EVENT);
    11         Boolean isCallbackservice = url.getParameter(IS_CALLBACK_SERVICE, false);
    12         if (isStubSupportEvent && !isCallbackservice) {
    13             String stubServiceMethods = url.getParameter(STUB_EVENT_METHODS_KEY);
    14             if (stubServiceMethods == null || stubServiceMethods.length() == 0) {
    15                 if (logger.isWarnEnabled()) {
    16                     logger.warn(new IllegalStateException("consumer [" + url.getParameter(INTERFACE_KEY) +
    17                             "], has set stubproxy support event ,but no stub methods founded."));
    18                 }
    19 
    20             } else {
    21                 stubServiceMethodsMap.put(url.getServiceKey(), stubServiceMethods);
    22             }
    23         }
    24         // 打开服务器,为什么是打开服务器?因为打开了服务端Client,消费者就可以与其进行通讯的交互了
    25         openServer(url);
    26         optimizeSerialization(url);//序列化的优化
    27 
    28         return exporter;
    29     }

    此方法最主要的就是openServer方法,追踪下去你会发现,最终创建了某Client并启动(默认是NettyClient,此外还有MinaClient、GrizzlyClient),等待消息的传入。

    总结

            Dubbo中服务导出的流程,基本如上所述。3.2和3.3中由于有多层类调用代码量较多,所以未详细跟进流程,不过相信以道友们扎实的源码阅读功底,应该不难追溯下去,追溯到最后面就是封装的与其他组件交互的api了,感觉繁琐且陌生。源码阅读,还是要找到一个比较好的框架慢慢研读下去,勿好高骛远,勿心急气躁。一时看不懂的地方,就多研究一下,实在不行则先放放,过两天重看的时候就会有不一样的灵感,一般都很容易就领悟了,如若还不行,上网看看大神们的解读也能豁然开朗。

            总之技术的提升没有什么捷径,需要多学习多积累多思考。与各位共勉!

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