本篇主要介紹 Dubbo 服務(wù)導(dǎo)出的實現(xiàn)細節(jié)。

定義服務(wù)接口 HelloWorld：

public interface HelloWorld {
    String sayHello();
}

服務(wù)實現(xiàn)類 HelloWorldImpl：

public class HelloWorldImpl implements HelloWorld {
    @Override
    public String sayHello() {

        return "Hello wlm..";
    }
}

服務(wù)導(dǎo)出的配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd        
        http://dubbo.apache.org/schema/dubbo        
        http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">
 
    <!-- 提供方應(yīng)用信息石抡，用于計算依賴關(guān)系 -->
    <dubbo:application name="hello-world-app"  />
 
    <!-- 使用 zookeeper 注冊中心暴露服務(wù)地址 -->
    <dubbo:registry protocol="zookeeper" address="127.0.0.1:2181"/>
 
    <!-- 用dubbo協(xié)議在20880端口暴露服務(wù) -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <bean id="helloWorldImpl" class="com.wlm.dubbo.service.HelloWorldImpl" />
    <dubbo:service interface="com.wlm.dubbo.service.HelloWorld" ref="helloWorldImpl" version="1.0"/>
    
</beans>

以 Spring 方式啟動服務(wù)：

public class DubboStarter {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"classpath*:META-INF/spring/dubbo-start.xml"}, true);
        context.start();
    }
}

解析 bean 屬性

以 Spring 作為容器啟動服務(wù)時初烘，會先解析 bean 的屬性耸别。Spring 的 bean 屬性解析分為默認(rèn)標(biāo)簽和自定義標(biāo)簽兩種徘层，其中自定義標(biāo)簽的解析需要實現(xiàn) NamespaceHandler 接口流纹，Dubbo 的標(biāo)簽 dubbo 即為自定義標(biāo)簽畔师。

Dubbo 定義解析標(biāo)簽的實現(xiàn)類為 DubboNamespaceHandler：

image.png

這里面定義了 Dubbo 支持的各種標(biāo)簽，比如：application茎芭，registry揖膜，service，reference 等梅桩。

可以看到壹粟，dubbo 的 bean 屬性都通過 DubboBeanDefinitionParser 解析成 BeanDefinition 對象，同時構(gòu)造函數(shù)會傳入最終實例化的 beanClass宿百，比如 service 標(biāo)簽對應(yīng) ServiceBean趁仙，reference 標(biāo)簽對應(yīng) ReferenceBean。具體的實現(xiàn)不是本文的重點垦页，這里就不展開幸撕。

服務(wù)導(dǎo)出入口

根據(jù)前面的說明，服務(wù)提供者相關(guān)的屬性最終會實例化成 ServiceBean 對象外臂，該對象監(jiān)聽了 Spring 的上下文刷新事件 ContextRefreshedEvent，會在 Spring 完成上下文刷新律胀，也就是 bean 完成初始化之后被通知：

@Override
public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
    if (!isExported() && !isUnexported()) {
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("The service ready on spring started. service: " + getInterface());
        }
        export();
    }
}

Dubbo 就是在這里開啟服務(wù)導(dǎo)出流程宋光，并且在完成服務(wù)導(dǎo)出之后，發(fā)布服務(wù)導(dǎo)出事件 ServiceBeanExportedEvent：

public void export() {
    super.export();
    // Publish ServiceBeanExportedEvent
    publishExportEvent();
}

具體的導(dǎo)出邏輯由父類 ServiceConfig 實現(xiàn)：

image.png

Dubbo 通過 export 屬性設(shè)置是否導(dǎo)出服務(wù)炭菌，通過 delay 屬性設(shè)置延遲一定時間再導(dǎo)出服務(wù)罪佳。

接下來進入真正的服務(wù)導(dǎo)出流程：

image.png

分為兩步：加載注冊中心地址，遍歷協(xié)議（ProtocolConfig）列表執(zhí)行服務(wù)導(dǎo)出黑低。

加載注冊中心地址

通過 loadRegistries 方法加載注冊中心地址赘艳，得到一個協(xié)議頭為 registry 的 URL 列表：

image.png

入?yún)⒈硎臼欠?wù)提供者還是消費者，先遍歷 RegistryConfig 列表克握，將 address 屬性解析成 URL 列表蕾管，格式如下：

zookeeper://127.0.0.1:2181/org.apache.dubbo.registry.RegistryService?application=wlm
&dubbo=2.0.2&pid=29043&release=2.7.3&timestamp=1578322585876

再將上面的 URL 的協(xié)議頭轉(zhuǎn)換為 registry，原有的協(xié)議頭變?yōu)樾碌?URL 對象的 registry 屬性菩暗，格式如下：

registry://127.0.0.1:2181/org.apache.dubbo.registry.RegistryService?application=wlm
&dubbo=2.0.2&pid=29043&registry=zookeeper&release=2.7.3&timestamp=1578322585876

服務(wù)導(dǎo)出

通過 doExportUrlsFor1Protocol 執(zhí)行服務(wù)導(dǎo)出掰曾，這里重點關(guān)注 scope=remote (即導(dǎo)出服務(wù)到遠程) 的場景：

image.png

核心邏輯分為兩步：

1. 調(diào)用 ProxyFactory#getInvoker：將具體實現(xiàn)類轉(zhuǎn)換為 invoker 對象；
2. 調(diào)用 Protocol#export：執(zhí)行服務(wù)導(dǎo)出停团，得到 Exporter 對象旷坦。

創(chuàng)建 invoker 對象

Invoker 是 Dubbo 的實體域掏熬，是 Dubbo 的核心模型。

ProxyFactory 即代理工廠類秒梅，是一種動態(tài)代理旗芬，包含兩個操作：

• getInvoker: 將實現(xiàn)類轉(zhuǎn)換為 invoker 對象；
• getProxy: 創(chuàng)建遠程服務(wù)的代理捆蜀。

ProxyFactory 支持 SPI 擴展疮丛，默認(rèn)的實現(xiàn)是 JavassistProxyFactory，依賴于 javassist 組件漱办，創(chuàng)建實現(xiàn)類的代理 Wrapper 對象：

image.png

創(chuàng)建代理類 Wrapper 對象的方式為：先動態(tài)生成代理類的 java 代碼这刷，再編譯代理類，并加載到類加載器中娩井，最后反射創(chuàng)建代理類的實例對象暇屋。

最終生成的代理類結(jié)構(gòu)如下：

image.png

此處不深究 javassist 的實現(xiàn)細節(jié)，展示生成的代理類方法 invokeMethod:

image.png

JavassistProxyFactory 獲取到 Wrapper 實例對象后洞辣，再封裝成 AbstractProxyInvoker 匿名對象返回咐刨，該對象會將 doInvoke 請求轉(zhuǎn)發(fā)給 Wrapper 對象。

Protocol.export

接下來調(diào)用 Protocol.export 執(zhí)行服務(wù)導(dǎo)出扬霜。

首先通過 Dubbo 自適應(yīng)擴展機制獲取 Protocol 對象：

private static final Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();

在 Dubbo SPI 機制中存在一些包裝類（類名以 Wrapper 結(jié)尾定鸟，構(gòu)造函數(shù)參數(shù)為當(dāng)前接口的實現(xiàn)類），而此處 Protocol 的實現(xiàn)類中也存在包裝類著瓶，因此最終得到的是一個 Protocol 鏈：

image.png

協(xié)議鏈最后一個節(jié)點是 RegistryProtocol联予，是因為協(xié)議頭為 "registry"，RegistryProtocol 內(nèi)部還有個 protocol 對象材原，也是通過 Dubbo SPI 機制獲取沸久，也對應(yīng)著一個 Protocol 調(diào)用鏈，前面配置的協(xié)議為 "dubbo"：

image.png

整體的流程圖如下：

image.png

主要分為以下幾個部分：

1. 啟動 qos server余蟹；
2. 構(gòu)建服務(wù)提供者的 Filter 鏈卷胯；
3. 真正的服務(wù)導(dǎo)出；
4. 發(fā)布服務(wù)導(dǎo)出事件威酒；
5. 注冊服務(wù)地址窑睁；
6. 訂閱

其中 1 在 QosProtocolWrapper 類，2 在 ProtocolFilterWrapper 類葵孤，3 在 DubboProtocol 類担钮，4 在 ProtocolListenerWrapper 類，5佛呻、6 在 RegistryProtocol 類裳朋。

1.啟動 qos server

qos 依賴于 netty，先從 URL 獲取 qos 監(jiān)聽端口信息，再啟動 qos server：

image.png

啟動 qos server 時鲤嫡，重點關(guān)注兩個操作：注冊解碼器 QosProcessHandler 和監(jiān)聽 qos 端口送挑，其中解碼器負責(zé)把 netty 接收到的字節(jié)流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)業(yè)務(wù)所需要的格式：

image.png

2.構(gòu)建 filter 鏈

構(gòu)建邏輯如下：

image.png

構(gòu)建 filter 鏈時需要指定三個參數(shù)：

• invoker：當(dāng)前 invoker，形成 filter 鏈的最后一個節(jié)點暖眼；
• key：指定擴展點名稱惕耕，多個以逗號分隔，從 URL 獲取诫肠，服務(wù)提供者對應(yīng) "service.filter"司澎，消費者對應(yīng) "reference.filter"；
• group：擴展點所屬分組栋豫，提供者和消費者對應(yīng) provider 和 consumer挤安。

構(gòu)建 filter 鏈主要分為以下三個步驟：

1. 通過 Dubbo SPI 機制獲取 filter 列表；
2. 將 filter 列表轉(zhuǎn)換為 invoker 調(diào)用鏈丧鸯；
3. 將 invoker 調(diào)用鏈封裝為支持回調(diào)的 invoker 返回蛤铜；

第1步獲取 filter 鏈?zhǔn)褂昧?@Activate 注解：

public @interface Activate {
    /**
     * 匹配規(guī)則：分組
     */
    String[] group() default {};

    /**
     * 匹配規(guī)則：如果 URL 中出現(xiàn) value 指定的 key，則返回當(dāng)前擴展實現(xiàn)類
     */
    String[] value() default {};

    /**
     * 從小到大排序丛肢，可選
     */
    int order() default 0;
}

Dubbo 獲取的擴展實現(xiàn)類由兩部分組成：

• 有 @Activate 注解的類：遍歷實現(xiàn)類列表围肥，獲取與指定的 group、value 匹配的實現(xiàn)類蜂怎，并排序穆刻；
• 入?yún)⒅付ǖ臄U展類名稱，即入?yún)?key杠步，根據(jù)該名稱獲取擴展實現(xiàn)類氢伟，并加到 filter 列表最后。

第2步將調(diào)用 filter 封裝成 invoker 實現(xiàn)類幽歼，上一個創(chuàng)建的 invoker 都是下一個 filter.invoke 入?yún)⒏郑虼?Dubbo 是倒序遍歷 filter 列表，這樣第一個 filter 就是 invoker 調(diào)用鏈的第一個節(jié)點试躏。

第3步將 invoker 調(diào)用鏈封裝為 CallbackRegistrationInvoker 對象，在調(diào)用完 filter 之后设褐，調(diào)用回調(diào)接口：

image.png

3.真正的服務(wù)導(dǎo)出

在 RegistryProtocol 內(nèi)部颠蕴，調(diào)用了真正的服務(wù)導(dǎo)出邏輯：

image.png

在 doLocalExport 內(nèi)部，調(diào)用 Protocol.export 導(dǎo)出服務(wù)：

image.png

這里配置的是 "dubbo"助析，即 DubboProtocol犀被，也就是前面介紹的第二個 Protocol 調(diào)用鏈。

整體服務(wù)導(dǎo)出的時序圖如下：

image.png

上述 Exchanger外冀、Transporter寡键、Server 都支持 SPI 擴展。

概念解釋：
1.Exchanger：信息交換層雪隧，封裝請求響應(yīng)模式西轩，以 Request员舵、Response 為中心，在 Transporter 層基礎(chǔ)之上藕畔，默認(rèn)實現(xiàn)為 HeaderExchanger马僻；

客戶端與服務(wù)端之間的消息發(fā)送模式（即 Message Exchange Pattern）有三種：

• 數(shù)據(jù)報(Datagram)：客戶端發(fā)送消息后，服務(wù)端不會進行回復(fù)注服，比如電視新聞只管發(fā)布消息韭邓；
• 請求響應(yīng)(Request/Response)：客戶端發(fā)送消息后，會等待服務(wù)端的回復(fù)溶弟，比如在街上問路時的一問一答女淑。這也是最常用的消息交換模式；
• 雙工(Duplex)：客戶端和服務(wù)端可以任意的發(fā)送消息辜御，客戶端和服務(wù)端變成通信的兩個端點鸭你，比如兩個人通話時可以同時說話；

Dubbo 的 Exchanger 使用的就是 "請求響應(yīng)" 消息發(fā)送模式我抠，包含了請求和響應(yīng)兩次網(wǎng)絡(luò)傳輸苇本。

2.Transporter：網(wǎng)絡(luò)傳輸層，只有單次網(wǎng)絡(luò)傳輸菜拓，兩端對應(yīng) Client 和 Server瓣窄，以 Message 為中心，默認(rèn)實現(xiàn)為 NettyTransporter纳鼎；

3.Server：即服務(wù)提供者俺夕，與之對應(yīng)，Client 為服務(wù)消費者贱鄙，默認(rèn)實現(xiàn)為 NettyServer劝贸。

監(jiān)聽服務(wù)端口的過程中，這些組件都會被創(chuàng)建并初始化。

NettyServer 在初始化時會啟動對服務(wù)端口的監(jiān)聽：

image.png

這里要注意的是，Dubbo 在 initChannel 時注冊了自定義的編解碼器 NettyCodecAdapter便监，這部分在服務(wù)調(diào)用時再介紹旺入。

4.發(fā)布服務(wù)導(dǎo)出事件

ProtocolListenerWrapper 調(diào)用完 export 后，會返回 ListenerExporterWrapper 包裝類，通過 Dubbo SPI 獲取監(jiān)聽器（由用戶自定義實現(xiàn)）ExporterLIstener 列表：

image.png

并在對象構(gòu)造器內(nèi)調(diào)用 ExporterListener.exported() 發(fā)布服務(wù)導(dǎo)出事件：

image.png

5.注冊服務(wù)地址

RegistryProtocol 內(nèi)部邏輯如下：

image.png

先生成注冊中心 URL 信息 registryUrl 和服務(wù)提供方 URL 信息 providerUrl，如下所示：

// registry url
zookeeper://127.0.0.1:2181/org.apache.dubbo.registry.RegistryService?application=wlm
&dubbo=2.0.2&export=dubbo%3A%2F%2F192.168.199.243%3A20880%2Fcom.wlm.dubbo.service
.HelloWorld%3Fanyhost%3Dtrue%26application%3Dwlm%26bean.name%3Dcom.wlm.dubbo.service.
HelloWorld%26bind.ip%3D192.168.199.243%26bind.port%3D20880%26deprecated%3Dfalse%26
dubbo%3D2.0.2%26dynamic%3Dtrue%26generic%3Dfalse%26interface%3Dcom.wlm.dubbo.service
.HelloWorld%26methods%3DsayHello%26pid%3D40140%26register%3Dtrue%26release%3D2.7.3%26
revision%3D1.0%26service.filter%3DdubboFilter%26side%3Dprovider%26timestamp%3D1578403901317%26
version%3D1.0&pid=40140&release=2.7.3&timestamp=1578403901308

// provider url
dubbo://192.168.199.243:20880/com.wlm.dubbo.service.HelloWorld?anyhost=true
&application=wlm&bean.name=com.wlm.dubbo.service.HelloWorld&bind.ip=192.168.199.243
&bind.port=20880&deprecated=false&dubbo=2.0.2&dynamic=true&generic=false
&interface=com.wlm.dubbo.service.HelloWorld&methods=sayHello&pid=40140&register=true
&release=2.7.3&revision=1.0&service.filter=dubboFilter&side=provider
&timestamp=1578403901317&version=1.0

provider url 就是 registry url 中的 export 屬性對應(yīng)的值。

注冊服務(wù)地址的邏輯如下：

public void register(URL registryUrl, URL registeredProviderUrl) {
    // 通過注冊中心工廠獲取注冊中心
    Registry registry = registryFactory.getRegistry(registryUrl);
    // 注冊服務(wù)地址
    registry.register(registeredProviderUrl);
}

先從 RegistryFactory 工廠獲取注冊中心 Registry 對象引有，再調(diào)用 Registry.register 將服務(wù)地址注冊到注冊中心。這兩個接口都支持 SPI 擴展倦逐，zookeeper 注冊中心分別對應(yīng)著 ZookeeperRegistryFactory譬正、ZookeeperRegistry。

往 zookeeper 注冊中心注冊服務(wù)地址，即創(chuàng)建目錄節(jié)點：

public void doRegister(URL url) {
    try {
        zkClient.create(toUrlPath(url), url.getParameter(DYNAMIC_KEY, true));
    } catch (Throwable e) {
        throw new RpcException("Failed to register " + url + " to zookeeper " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
    }
}

最終服務(wù)地址注冊到 zookeeper 路徑：/dubbo/com.wlm.dubbo.service.HelloWorld/providers/曾我，內(nèi)容如下：

image.png

6.訂閱

服務(wù)訂閱 URL 在服務(wù)提供方 URL 基礎(chǔ)上粉怕，將 protocol 設(shè)置為 "provider"，并且添加了 "category" 屬性您单，生成 overrideSubscribeUrl 為：

provider://192.168.199.243:20880/com.wlm.dubbo.service.HelloWorld?anyhost=true
&application=wlm&bean.name=com.wlm.dubbo.service.HelloWorld&bind.ip=192.168.199.243
&bind.port=20880&category=configurators&check=false&deprecated=false&dubbo=2.0.2
&dynamic=true&generic=false&interface=com.wlm.dubbo.service.HelloWorld
&methods=sayHello&pid=39668&register=true&release=2.7.3&revision=1.0
&service.filter=dubboFilter&side=provider&timestamp=1578401531082&version=1.0

接著調(diào)用 ZookeeperRegistry.subscribe 進行訂閱斋荞，入?yún)?overrideSubscribeUrl 和 OverrideListener 對象，OverrideListener 是個監(jiān)聽器虐秦，是 NotifyListener 的子類平酿，訂閱的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時會被通知。

ZookeeperRegistry 內(nèi)部根據(jù) interface 是否配置為 * 分為兩種邏輯悦陋，我們重點關(guān)注指定了 interface 的場景：

image.png

先調(diào)用 toCategoriesPath蜈彼，將 overrideSubscribeUrl 轉(zhuǎn)換為 category 目錄列表，這里只有 configurators：

/dubbo/com.wlm.dubbo.service.HelloWorld/configurators

再遍歷該列表俺驶，執(zhí)行以下邏輯：

1. 創(chuàng)建監(jiān)聽器 ChildListener幸逆，內(nèi)部調(diào)用入?yún)鬟f的 NotifyListener；
2. 創(chuàng)建 category 目錄節(jié)點暮现；
3. 將 ChildListener 注冊到 zookeeper还绘，得到子節(jié)點信息 children；
4. 調(diào)用 toUrlsWithEmpty 將 overrideSubscribeUrl栖袋、path拍顷、children 信息轉(zhuǎn)換成新的 provider URL。

得到的新 provider URL 格式如下：

empty://192.168.199.243:20880/com.wlm.dubbo.service.HelloWorld?anyhost=true
&application=wlm&bean.name=com.wlm.dubbo.service.HelloWorld&bind.ip=192.168.199.243
&bind.port=20880&category=configurators&check=false&deprecated=false&dubbo=2.0.2
&dynamic=true&generic=false&interface=com.wlm.dubbo.service.HelloWorld&methods=sayHello
&pid=40629&register=true&release=2.7.3&revision=1.0&service.filter=dubboFilter
&side=provider&timestamp=1578406499862&version=1.0

最后主動觸發(fā)一下 notify塘幅。

總結(jié)

本篇文章側(cè)重于 Dubbo 服務(wù)導(dǎo)出的實現(xiàn)細節(jié)昔案，主要包括：服務(wù)導(dǎo)出入口，加載注冊中心地址电媳，創(chuàng)建 invoker 對象踏揣，啟動 qos server，構(gòu)建 filter 鏈匾乓，服務(wù)導(dǎo)出捞稿，發(fā)布服務(wù)導(dǎo)出事件，注冊服務(wù)地址拼缝，訂閱等括享。其中省略了很多細節(jié)，比如 Dubbo 的 bean 屬性配置如何解析珍促，并最終得到 URL 等，限于篇幅剩愧，讀者可自行查看猪叙。