1.简介

Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的RPC远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。官方文档

类似与Spring mvc 是http层的框架，使用http协议进行通信并调用http web服务 @requestMapping暴露的接口，Dubbo可以基于TCP+自定义协议调用服务暴露出来的远程方法。

1.1 背景知识

远程调用 : RMI、hassian、webservice、thrift
通信交互 : HTTP、mina、netty
序列化 : hessian2、 java、json
容器 : jetty、spring
多线程 : 异步、线程池
服务注册发现 : zookeeper、redis

1.2 应用场景

作为对内提供服务应用的容器
拆分复杂Web应用到服务容器
应用负载均衡协调
应用服务治理

3.流程

0.start 容器启动 1.register：服务提供者启动-注册 2.subscribe：服务消费者启动-订阅注册中心

3.notify：注册中心通知消费者有新的服务提供者

4.invoke：RPC远程调用

5.count：监控

3.1服务提供者服务导出

服务提供者配置如下

<beans>
    <!-- 服务提供者的应用程序名称，用于跟踪依赖关系 -->
    <dubbo:application name="demo-provider"/>

    <!-- 利用注册中心导出服务 -->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>

    <!-- 使用dubbo协议在端口20880上导出服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"/>

    <!-- 服务实现，方式与常规bean一样 -->
    <bean id="demoService" class="demo.DemoServiceImpl"/>

    <!-- 声明要导出的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="demo.DemoService" ref="demoService"/>
</beans>

首先ServiceConfig类拿到对外提供服务的实际类ref(如上配置：DemoServiceImpl),然后通过ProxyFactory类的getInvoker方法使用ref生成一个AbstractProxyInvoker实例，到这一步就完成具体服务到Invoker的转化。

接下来就是Invoker转换到Exporter的过程，如下图，通过Protocol的export方法导出服务，并注册到注册中心
/dev-guide/images/dubbo-export.jpg

如DubboProtocol,以上的暴露的服务

url=dubbo://xx.xx.xx.xxx:20880/demo.DemoService?anyhost=true&application=demo-provider&bind.ip=xx.xx.xx.xxx&bind.port=20880&channel.readonly.sent=true&codec=dubbo&dubbo=2.6.2&generic=false&interface=demo.DemoService&methods=sayHello&pid=30185&side=provider&timestamp=1575978129988

    @Override
    public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
        URL url = invoker.getUrl();

        // export service.
        String key = serviceKey(url);
        DubboExporter<T> exporter = new DubboExporter<T>(invoker, key, exporterMap);
        exporterMap.put(key, exporter);

        ...

        openServer(url);
        optimizeSerialization(url);
        return exporter;
    }

3.2 服务消费者调用服务

首先ReferenceConfig的init方法调用Protocol的refer方法

生成Invoker实例(如上图中的红色部分)，

这是服务消费的关键。

接下来把Invoker转换为客户端所需接口(如：DemoService)。

每种协议如RMI/Dubbo/Web service等它们在调用refer方法

生成Invoker实例的细节。

/dev-guide/images/dubbo-refer.jpg

design-step-4 /dev-guide/images/dubbo-extension.jpg

核心方法refer、subscribe()

4.源码模块解析

4.1 包组织结构

/dev-guide/images/dubbo-modules.jpg

dubbo-common 公共逻辑模块：包括 Util 类和通用模型。
dubbo-remoting 远程通讯模块：相当于 Dubbo 协议的实现，如果 RPC 用 RMI协议则不需要使用此包。
dubbo-rpc 远程调用模块：抽象各种协议，以及动态代理，只包含一对一的调用，不关心集群的管理。
dubbo-cluster 集群模块：多个provider包成一个，负载均衡, 容错，路由等，集群地址列表可静态配置，也可由注册中心下发。
dubbo-registry 注册中心模块：基于注册中心下发地址的集群方式，以及对各种注册中心的抽象。
dubbo-monitor 监控模块：统计服务调用次数，调用时间的，调用链跟踪的服务。
dubbo-config 配置模块：是 Dubbo 对外的 API，用户通过 Config 使用Dubbo，隐藏 Dubbo 所有细节。
dubbo-container 容器模块：是一个 Standlone 的容器，以简单的 Main 加载 Spring 启动，因为服务通常不需要 Tomcat/JBoss 等 Web 容器的特性，没必要用 Web 容器去加载服务。

4.2 层次结构

Service()服务层：业务实现，包含服务提供者和消费者的实现类和接口类
Config配置层（dubbo-config）: 服务代理层，主要结合SPI机制，动态选取不通的配置类，参见SPI机制
Registry注册层（dubbo-registry） ：负责注册和发现Dubbo服务，以及对Dubbo服务的监听
Cluster路由层（dubbo-cluster）：服务的路由、负载和失败重试策略
Protocol协议层（dubbo-rpc）：协议的转换和过滤
Exchange信息交换层（dubbo-remoting）
Transport传输层（dubbo-remoting）：抽象Netty、Mina为统一接口，数据通信传输
Serialize序列化层（dubbo-common）：根据不同协议对数据进行序列化

4.2.1 config配置

负责所有dubbo相关的xml配置和注释配置转换为config对象（ dubbo.xsd ）

api配置的对象类，用于生成对应的register，protocol等对象

核心类有

ServiceBean(对应provider端的<dubbo:service interface="demo.DemoService" ref="demoService"/>)
ReferenceBean (consumer端的<dubbo:reference id="demoService" check="false" interface="demo.DemoService"/>)
ProtocolConfig(provider端的<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"/>)
RegisterConfig (<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>)

4.2.2 *Proxy 服务代理层

负责生成消费者的代理对象，以及服务提供方Provider的Invoker
ProxyFactory接口的2种实现 JdkProxyFactory、JavassistProxyFactory，原理请见动态代理

Proxy层封装了所有接口的透明化代理，而在其它层都以Invoker为中心，只有到了暴露给用户使用时，才用Proxy将Invoker转成接口，或将接口实现转成Invoker，也就是去掉Proxy层RPC是可以Run的，只是不那么透明，不那么看起来像调本地服务一样调远程服务。

4.2.3 Registry注册中心层

负责服务注册与查询服务，以及注册服务的本地缓存<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
支持多种协议注册发现服务，例如redis、zookeeper、Multicast

核心类
接口 RegistryFactory、Registry
AbstractRegistry 以及 ZookeeperRegistry、ZookeeperRegistryFactory

以zk为例

支持以下功能：

• 当提供者出现断电等异常停机时，注册中心能自动删除提供者信息。

• 当注册中心重启时，能自动恢复注册数据，以及订阅请求。

• 当会话过期时，能自动恢复注册数据，以及订阅请求。

• 当设置 < dubbo:registry check=" false " /> 时，记录失败注册和订阅请求，后台定时重试。

流程说明：

提供者启动时向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的URL地址。
消费者启动时订阅/dubbo/com.foo.BarService/providers的提供者URL地址。并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers下写入自己的URL地址。
监控中心启动时订阅/dubbo/com.foo.BarService目录下的所有提供者和消费者URL地址。

4.2.4 Cluster 路由层

主要负责负载均衡的策略，以及失败策略，缺省设置：RandomLoadBalance，FailoverCluster
支持轮询、随机、最少活跃、一致性哈希负载均衡策略

核心类
接口 LoadBalance、Cluster
RandomLoadBalance以及 RoundRobinLoadBalance等

各节点关系：

Invoker是Provider的一个可调用Service的抽象，Invoker封装了Provider地址及Service接口信息。

Directory代表多个Invoker，可以把它看成List<Invoker>，但与List不同的是，它的值可能是动态变化的，比如注册中心推送变更。

Cluster将Directory中的多个Invoker伪装成一个Invoker，对上层透明，伪装过程包含了容错逻辑，调用失败后，重试另一个。

Router负责从多个Invoker中按路由规则选出子集，比如读写分离，应用隔离等。

LoadBalance负责从多个Invoker中选出具体的一个用于本次调用，选的过程包含了负载均衡算法，调用失败后，需要重选。

4.2.5 Protocol远程调用层

封装RPC调用、支持多种RPC协议，不包含IO通信部分
支持Dubbo（默认）、RMI 、Hessian、Http、WebService、thrift等9种RPC调用方式
接口 Protocol、Exporter、Invoker
DubboProtocol、DubboInvoker、DubboExporter、DubboCodec

DubboProtocol采用单一长连接和NIO异步通讯，适用于小数据量大并发的服务调用，及consumer cnt >> provider cnt。通过单一连接，保证单一消费者不会压死提供者，长连接，减少连接握手验证等，并使用异步IO，复用线程池，防止C10K问题。
dubbo协议底层直接使用了Netty框架，在dubbo协议中，分为三种调用方式：同步（默认）、异步和OneWay，同步就是阻塞等拿到被调用方的结果再返回；异步不等待被调用者的处理结果就直接返回，但需要等到被调用者接收到异步请求的应答；OneWay（单向调用）在很多MQ和RPC框架中都有出现，即调用方只负责调用一次，不管被调用方是否接收到该请求，更不会去理会被调用方的任何应答，OneWay一般只会在无需保证调用结果的时候使用。

4.2.6 Exchange信息交换层

主要功能：封装请求响应模式，同步转异步，处理各种协议的通信请求，支持netty、mina、http等，默认采用Netty进行通信
接口 Server、Channel、Client
NettyClient、NettyServer

4.2.7 Serialize数据序列化层

数据序列化层和可复用的一些工具，包括序列化线程池等。dubbo协议缺省为hessian2，rmi协议缺省为java，http协议缺省为json
接口 ThreadPool、Serialization
FixedThreadPool、 Hessian2Serialization

sarafina527

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【微服务】dubbo源码阅读（一）

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