Dubbo之服务消费原理

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Dubbo之服务消费原理

优惠码发放 2020-03-23 19:54:46 浏览227
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Dubbo之服务消费原理
前言
上篇文章《Dubbo之服务暴露》分析 Dubbo 服务是如何暴露的,本文接着分析 Dubbo 服务的消费流程。主要从以下几个方面进行分析:注册中心的暴露;通过注册中心进行服务消费通知;直连服务进行消费。
服务消费端启动时,将自身的信息注册到注册中心的目录,同时还订阅服务提供方的目录,当服务提供方的 URL 发生更改时,实时获取新的数据。

服务消费端流程
下面是一个服务消费的流程图:

上图中可以看到,服务消费的流程与服务暴露的流程有点类似逆向的。同样,Dubbo 服务也是分为两个大步骤:第一步就是将远程服务通过Protocol转换成Invoker(概念在上篇文章中有解释)。第二步通过动态代理将Invoker转换成消费服务需要的接口。

org.apache.dubbo.config.ReferenceConfig类是ReferenceBean的父类,与生产端服务的ServiceBean一样,存放着解析出来的 XML 和注解信息。类关系如下:

服务初始化中转换的入口
当我们消费端调用本地接口就能实现远程服务的调用,这是怎么实现的呢?根据上面的流程图,来分析消费原理。
在消费端进行初始化时ReferenceConfig#init,会执行ReferenceConfig#createProxy来完成这一系列操作。以下为ReferenceConfig#createProxy主要的代码部分:

private T createProxy(Map map) {

// 判断是否为 Jvm 本地引用
if (shouldJvmRefer(map)) {
    // 通过 injvm 协议,获取本地服务
    URL url = new URL(LOCAL_PROTOCOL, LOCALHOST_VALUE, 0, interfaceClass.getName()).addParameters(map);
    invoker = REF_PROTOCOL.refer(interfaceClass, url);
} else {
    urls.clear();
    // 判断是否有自定义的直连地址,或注册中心地址
    if (url != null && url.length() > 0) { 
        String[] us = SEMICOLON_SPLIT_PATTERN.split(url);
        if (us != null && us.length > 0) {
            for (String u : us) {
                URL url = URL.valueOf(u);
                if (StringUtils.isEmpty(url.getPath())) {
                    url = url.setPath(interfaceName);
                }
                if (UrlUtils.isRegistry(url)) {
                    // 如果是注册中心Protocol类型,则向地址中添加 refer 服务消费元数据
                    urls.add(url.addParameterAndEncoded(REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));
                } else {
                    // 直连服务提供端
                    urls.add(ClusterUtils.mergeUrl(url, map));
                }
            }
        }
    } else {
        // 组装注册中心的配置
        if (!LOCAL_PROTOCOL.equalsIgnoreCase(getProtocol())) {
            // 检查配置中心
            checkRegistry();
            List<URL> us = ConfigValidationUtils.loadRegistries(this, false);
            if (CollectionUtils.isNotEmpty(us)) {
                for (URL u : us) {
                    URL monitorUrl = ConfigValidationUtils.loadMonitor(this, u);
                    if (monitorUrl != null) {
                        // 监控上报信息
                        map.put(MONITOR_KEY, URL.encode(monitorUrl.toFullString()));
                    }
                    // 注册中心地址添加 refer 服务消费元数据
                    urls.add(u.addParameterAndEncoded(REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));
                }
            }
        }
    }

    // 只有一条注册中心数据,即单注册中心
    if (urls.size() == 1) {
        // 将远程服务转化成 Invoker
        invoker = REF_PROTOCOL.refer(interfaceClass, urls.get(0));
    } else {
        // 因为多注册中心就会存在多个 Invoker,这里用保存在 List 中
        List<Invoker<?>> invokers = new ArrayList<Invoker<?>>();
        URL registryURL = null;
        for (URL url : urls) {
            // 将每个注册中心转换成 Invoker 数据
            invokers.add(REF_PROTOCOL.refer(interfaceClass, url));
            if (UrlUtils.isRegistry(url)) {
                // 会覆盖前遍历的注册中心,使用最后一条注册中心数据
                registryURL = url;
            }
        }
        if (registryURL != null) {
            // 默认使用 zone-aware 策略来处理多个订阅
            URL u = registryURL.addParameterIfAbsent(CLUSTER_KEY, ZoneAwareCluster.NAME);
            // 将转换后的多个 Invoker 合并成一个
            invoker = CLUSTER.join(new StaticDirectory(u, invokers));
        } else {
            invoker = CLUSTER.join(new StaticDirectory(invokers));
        }
    }
}
// 利用动态代理,将 Invoker 转换成本地接口代理
return (T) PROXY_FACTORY.getProxy(invoker);

}
上面转换的过程中,主要可概括为:先分为本地引用和远程引用两类。本地就是以 inJvm 协议的获取本地服务,这不做过多说明;远程引用分为直连服务和通过注册中心。注册中心分为单注册中心和多注册中心的情况,单注册中心好解决,直接使用即可,多注册中心时,将转换后的 Invoker 合并成一个 Invoker。最后通过动态代理将 Invoker 转换成本地接口代理。

获取 Invoker 实例
由于本地服务时直接从缓存中获取,这里就注册中心的消费进行分析,上面代码片段中使用的是REF_PROTOCOL.refer进行转换,该方法代码:

public Invoker refer(Class type, URL url) throws RpcException {

// 获取服务的注册中心url,里面会设置注册中心的协议和移除 registry 的参数
url = getRegistryUrl(url);
// 获取注册中心实例
Registry registry = registryFactory.getRegistry(url);
if (RegistryService.class.equals(type)) {
    return proxyFactory.getInvoker((T) registry, type, url);
}

// 获取服务消费元数据
Map<String, String> qs = StringUtils.parseQueryString(url.getParameterAndDecoded(REFER_KEY));
// 从服务消费元数据中获取分组信息
String group = qs.get(GROUP_KEY);
if (group != null && group.length() > 0) {
    if ((COMMA_SPLIT_PATTERN.split(group)).length > 1 || "*".equals(group)) {
        // 执行 Invoker 转换工作
        return doRefer(getMergeableCluster(), registry, type, url);
    }
}
// 执行 Invoker 转换工作
return doRefer(cluster, registry, type, url);

}
上面主要是获取服务消费的注册中心实例和进行服务分组,最后调用doRefer方法进行转换工作,以下为doRefer的代码:

private Invoker doRefer(Cluster cluster, Registry registry, Class type, URL url) {

// 创建 RegistryDirectory 对象
RegistryDirectory<T> directory = new RegistryDirectory<T>(type, url);
// 设置注册中心
directory.setRegistry(registry);
// 设置协议
directory.setProtocol(protocol);
// directory.getUrl().getParameters() 是服务消费元数据
Map<String, String> parameters = new HashMap<String, String>(directory.getUrl().getParameters());
URL subscribeUrl = new URL(CONSUMER_PROTOCOL, parameters.remove(REGISTER_IP_KEY), 0, type.getName(), parameters);
if (!ANY_VALUE.equals(url.getServiceInterface()) && url.getParameter(REGISTER_KEY, true)) {
    directory.setRegisteredConsumerUrl(getRegisteredConsumerUrl(subscribeUrl, url));
    // 消费消息注册到注册中心
    registry.register(directory.getRegisteredConsumerUrl());
}

directory.buildRouterChain(subscribeUrl);
// 服务消费者订阅:服务提供端,动态配置,路由的通知
directory.subscribe(subscribeUrl.addParameter(CATEGORY_KEY,
        PROVIDERS_CATEGORY + "," + CONFIGURATORS_CATEGORY + "," + ROUTERS_CATEGORY));

// 多个Invoker合并为一个
Invoker invoker = cluster.join(directory);
return invoker;

}
上面实现主要是完成创建 RegistryDirectory 对象,将消费服务元数据注册到注册中心,通过 RegistryDirectory 对象里的信息,实现服务提供端,动态配置及路由的订阅相关功能。

RegistryDirectory 这个类实现了 NotifyListener 这个通知监听接口,当订阅的服务,配置或路由发生变化时,会接收到通知,进行相应改变:

public synchronized void notify(List urls) {

// 将服务提供方配置,路由配置,服务提供方的服务分别以不同的 key 保存在 Map 中
Map<String, List<URL>> categoryUrls = urls.stream()
        .filter(Objects::nonNull)
        .filter(this::isValidCategory)
        .filter(this::isNotCompatibleFor26x)
        .collect(Collectors.groupingBy(url -> {
            if (UrlUtils.isConfigurator(url)) {
                return CONFIGURATORS_CATEGORY;
            } else if (UrlUtils.isRoute(url)) {
                return ROUTERS_CATEGORY;
            } else if (UrlUtils.isProvider(url)) {
                return PROVIDERS_CATEGORY;
            }
            return "";
        }));

// 更新服务提供方配置
List<URL> configuratorURLs = categoryUrls.getOrDefault(CONFIGURATORS_CATEGORY, Collections.emptyList());
this.configurators = Configurator.toConfigurators(configuratorURLs).orElse(this.configurators);

// 更新路由配置
List<URL> routerURLs = categoryUrls.getOrDefault(ROUTERS_CATEGORY, Collections.emptyList());
toRouters(routerURLs).ifPresent(this::addRouters);

// 加载服务提供方的服务信息
List<URL> providerURLs = categoryUrls.getOrDefault(PROVIDERS_CATEGORY, Collections.emptyList());
/**
 * 3.x added for extend URL address
 */
ExtensionLoader<AddressListener> addressListenerExtensionLoader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(AddressListener.class);
List<AddressListener> supportedListeners = addressListenerExtensionLoader.getActivateExtension(getUrl(), (String[]) null);
if (supportedListeners != null && !supportedListeners.isEmpty()) {
    for (AddressListener addressListener : supportedListeners) {
        providerURLs = addressListener.notify(providerURLs, getUrl(),this);
    }
}
// 重新加载 Invoker 实例
refreshOverrideAndInvoker(providerURLs);

}
RegistryDirectory#notify里面最后会刷新 Invoker 进行重新加载,下面是核心代码的实现:

private void refreshOverrideAndInvoker(List urls) {

// mock zookeeper://xxx?mock=return null
overrideDirectoryUrl();
// 刷新 invoker 
refreshInvoker(urls);

}

private void refreshInvoker(List invokerUrls) {

Assert.notNull(invokerUrls, "invokerUrls should not be null");

if (invokerUrls.size() == 1
        && invokerUrls.get(0) != null
        && EMPTY_PROTOCOL.equals(invokerUrls.get(0).getProtocol())) {

    ......

} else {
    // 刷新之前的 Invoker
    Map<String, Invoker<T>> oldUrlInvokerMap = this.urlInvokerMap; // local reference
    // 加载新的 Invoker Map
    Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap = toInvokers(invokerUrls);// Translate url list to Invoker map
    // 获取新的 Invokers
    List<Invoker<T>> newInvokers = Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(newUrlInvokerMap.values()));
    // 缓存新的 Invokers
    routerChain.setInvokers(newInvokers);
    this.invokers = multiGroup ? toMergeInvokerList(newInvokers) : newInvokers;
    this.urlInvokerMap = newUrlInvokerMap;

    try {
        // 通过新旧 Invokers 对比,销毁无用的 Invokers
        destroyUnusedInvokers(oldUrlInvokerMap, newUrlInvokerMap); // Close the unused Invoker
    } catch (Exception e) {
        logger.warn("destroyUnusedInvokers error. ", e);
    }
}

}
获取刷新前后的 Invokers,将新的 Invokers 重新缓存起来,通过对比,销毁无用的 Invoker。

上面将 URL 转换 Invoker 是在RegistryDirectory#toInvokers中进行。

private Map> toInvokers(List urls) {

Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap = new HashMap<>();

Set<String> keys = new HashSet<>();
String queryProtocols = this.queryMap.get(PROTOCOL_KEY);
for (URL providerUrl : urls) {

    // 过滤消费端不匹配的协议,及非法协议
    ......

    // 合并服务提供端配置数据
    URL url = mergeUrl(providerUrl);
    // 过滤重复的服务提供端配置数据
    String key = url.toFullString();
    if (keys.contains(key)) {
        continue;
    }
    keys.add(key);

    // 缓存键是不与使用者端参数合并的url,无论使用者如何合并参数,如果服务器url更改,则再次引用
    Map<String, Invoker<T>> localUrlInvokerMap = this.urlInvokerMap; // local reference
    Invoker<T> invoker = localUrlInvokerMap == null ? null : localUrlInvokerMap.get(key);
    
    // 缓存无对应 invoker,再次调用 protocol#refer 是否有数据
    if (invoker == null) {
        try {
            boolean enabled = true;
            if (url.hasParameter(DISABLED_KEY)) {
                enabled = !url.getParameter(DISABLED_KEY, false);
            } else {
                enabled = url.getParameter(ENABLED_KEY, true);
            }
            if (enabled) {
                invoker = new InvokerDelegate<>(protocol.refer(serviceType, url), url, providerUrl);
            }
        } catch (Throwable t) {
            logger.error("Failed to refer invoker for interface:" + serviceType + ",url:(" + url + ")" + t.getMessage(), t);
        }
        // 将新的 Invoker 缓存起来
        if (invoker != null) { // Put new invoker in cache
            newUrlInvokerMap.put(key, invoker);
        }
    } else {
        // 缓存里有数据,则进行重新覆盖
        newUrlInvokerMap.put(key, invoker);
    }
}
keys.clear();
return newUrlInvokerMap;

}
总结
通过《Dubbo之服务暴露》和本文两篇文章对 Dubbo 服务暴露和服务消费原理的了解。我们可以看到,不管是暴露还是消费,Dubbo 都是以 Invoker 为数据交换主体进行,通过对 Invoker 发起调用,实现一个远程或本地的实现。

原文地址https://www.cnblogs.com/ytao-blog/p/12551251.html

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