深入Dubbo源码 - SPI的使用与好处

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背景

相信阅读过Dubbo源码的同学应该看到在Dubbo中的很多接口上都有一个@SPI的注解,笔者也不例外,但是一直不知道这个注解具体是干什么的,为了解决什么问题,怎么去使用?网上简单检索了下,中文名:服务供给接口,详见下图(来自百度百科)。
在这里插入图片描述
也许因为dubbo本身的功能强大,所以笔者也只是知道能dubbo可以自定义实现某些策略,比如负载均衡、序列化、线程池类型等等,但是还未正式在线上环境中使用。趁着节假日花些时间研究下,记录下,希望对大家有用。

代码样例

以下代码均是经过本地验证的,纯属手敲,具体执行详见Glory’s Github
注:测试项目搭建spring-boot + spring-boot-dubbo

验证思路

正如上图所属,说@SPI是实现某个特定的服务,那就来个简单的实现,最熟悉的莫过于负载均衡(LoadBalance)策略了,本地启动两个provider,端口不同,通过consumer的入参来决定访问指定的provider

启动provider

代码极其简单,代码框架如下
在这里插入图片描述

import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;
import org.apache.dubbo.rpc.RpcContext;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

// 指定版本和分组
@Service(version = "1.0.0",group = "glory")
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DemoServiceImpl.class);

    @Override
    public String sayHello(Integer port) {
        logger.info("Hello " + port + " request from consumer: " + RpcContext.getContext().getRemoteAddress());
        return "Hello ,"+port+" response from provider: " + RpcContext.getContext().getLocalAddress();
    }

}

以下为application.yml配置文件

server:
  port: 8083
dubbo:
  application:
    name: dubbo-common-provider
  scan:
    base-packages: com.redsun.rpc.dubbo
  protocol:
    name: dubbo
    port: 12345
  registry:
    address: zookeeper://127.0.0.1:2181

还需要注意的是,在启动时需要指定不同端口,否在无法启动。
在这里插入图片描述
此时就能正常启动两个本地应用了,启动效果如下:
在这里插入图片描述

启动consumer

consumer的代码框架也很简单
在这里插入图片描述
想必大家猜也能猜到了,GloryLoadBalance就是自己实现的一种负载均衡策略,通过前端传入的参数来选择invoker

public class GloryLoadBalance implements LoadBalance {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GloryLoadBalance.class);

    @Override
    public <T> Invoker<T> select(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException {
        Integer port = (Integer) invocation.getArguments()[0];// 前端传入的参数
        logger.info("前端传入端口为:" + port);
        // java8的流式编程,有兴趣的同学可以研究下,后续会再专门写一篇
        Invoker<T> invokerRet = invokers.stream().filter(invoker -> invoker.getUrl().getPort() == port).findFirst().get();
        return invokerRet == null ? invokers.get(0) : invokerRet;
    }
}

此处还简单写了个controller,方便动态改参数

@RestController
@RequestMapping("/admin")
public class AdminController {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AdminController.class);

    @Reference(version = "1.0.0",group = "glory", loadbalance = "glory")
    private DemoService demoService;

    @RequestMapping("/invoke")
    public String invoke(@RequestParam(name = "port") Integer port) {
        logger.info("invoke method be invoked!port = " + port);
        return demoService.sayHello(port);
    }
}

当然还会最后一步,也是最重要的,在META-INF.dubbo.internal目录添加配置文件,下面等号前面的glory其实就是你配置的loadbalance 的key,如果路径错了,或者未配置,还是会获取到默认的实现random

glory=com.redsun.rpc.dubbo.loadbalance.GloryLoadBalance

dubbo会加载META-INF.dubbo.internal目录中的所有配置信息,在dubbo目录下也会有很多的默认实现
在这里插入图片描述

postman调用

以下两张图测试,满足预期。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

源码

下面就到了翻源码的时候了,这里简单讲一下我本人看源码的一点心得。

  • 别纠结于每个方法的实现,一般都是debug跟,很容易跟晕,最后就失去了兴趣
  • 学会看注释,尤其是方法名、类名、变量名,源码不同于平时自己编写的代码,既然开源了,就是面向所有人的,所以注释、起名往往会写的很详细很规范,英文不认识?翻译看,次数多了也就认识了
  • 在debug跟的时候记住几个核心的类,看完之后梳理下整个的调用链,对代码结构先要有个大概的认知(实在不想看,百度也行,我也经常这么干,然后再自己跟一下,认证下)

加载

ExtensionLoader#getExtensionClasses

    // synchronized in getExtensionClasses
    private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses() {
        cacheDefaultExtensionName();

        Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap<>();
        loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY, type.getName());
        loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY, type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"));
        loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_DIRECTORY, type.getName());
        loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_DIRECTORY, type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"));
        loadDirectory(extensionClasses, SERVICES_DIRECTORY, type.getName());
        loadDirectory(extensionClasses, SERVICES_DIRECTORY, type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"));
        return extensionClasses;
    }

在这里插入图片描述

    /**
     * put clazz in extensionClasses
     */
    private void saveInExtensionClass(Map<String, Class<?>> extensionClasses, Class<?> clazz, String name) {
        Class<?> c = extensionClasses.get(name);
        if (c == null) {
            // 将扩展类GloryLoadBalance存入map中,最终会将默认提供的几种都存入map中
            extensionClasses.put(name, clazz);
        } else if (c != clazz) {
            throw new IllegalStateException("Duplicate extension " + type.getName() + " name " + name + " on " + c.getName() + " and " + clazz.getName());
        }
    }

加载好实现类最终会将ReferenceConfig的负载均衡参数设置为glory
在这里插入图片描述

运行

AbstractClusterInvoker#invoke

consumer发起invoke的时候会根据config的key进行有选择的创建实例

    public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {
        checkWhetherDestroyed();

        // binding attachments into invocation.
        Map<String, String> contextAttachments = RpcContext.getContext().getAttachments();
        if (contextAttachments != null && contextAttachments.size() != 0) {
            ((RpcInvocation) invocation).addAttachments(contextAttachments);
        }

        List<Invoker<T>> invokers = list(invocation);
        // 初始化加载负载均衡类
        LoadBalance loadbalance = initLoadBalance(invokers, invocation);
        RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
        return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);
    }

ExtensionLoader#getExtensionLoader

每个META-INF.dubbo.internal目录中的文件都是ExtensionLoader对象,存储在一个静态的类变量EXTENSION_LOADERS

    public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type) {
        if (type == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Extension type == null");
        }
        if (!type.isInterface()) {
            throw new IllegalArgumentException("Extension type (" + type + ") is not an interface!");
        }
        // 此处判断是否以SPI注解修饰
        if (!withExtensionAnnotation(type)) {
            throw new IllegalArgumentException("Extension type (" + type +
                    ") is not an extension, because it is NOT annotated with @" + SPI.class.getSimpleName() + "!");
        }

        ExtensionLoader<T> loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);
        if (loader == null) {
            EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader<T>(type));
            loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);
        }
        return loader;
    }

ExtensionLoader#getExtension

如果此时为空,则会通过上面加载的Class信息newInstance一个实例使用,代码比较简单,有兴趣的可以跟一下。
在这里插入图片描述

总结

通过以上应该可以看出,后续如果想扩展使用dubbo会非常的简单,增加一个实现类(实现对应接口),再在META-INF目录下添加一个配置文件,key对应好就能完成了。序列化方式也可以按照自己的意愿来。
在跟代码的时候也能看到对于一些其他不使用的扩展类,dubbo都将Class对象加载进去了,也算是一点点小瑕疵吧。

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