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Dubbo 源码解读 —— 可支持序列化及自定义扩展

Ryan-瑞恩
 Ryan-瑞恩
发布于 07/16 18:26
字数 1426
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一、概述

​ 从源码中,我们可以看出来。目前,Dubbo 内部提供了 5 种序列化的方式,分别为 fastjson、Hessian2、Kryo、fst 及 Java原生支持的方式 。

​ 针对不同的序列化方式,对比内容如下:

名称 优点 缺点
Hessian 性能较好,多语言支持(推荐使用) Hessian的各版本兼容性不好,可能和应用使用的Hessian冲突,Dubbo内嵌了hessian3.2.1的源码
fastjson 纯文本,可跨语言解析,缺省采用FastJson解析 性能较差
kryo 速度快,序列化后体积小 跨语言支持较复杂
fst 兼容JDK序列化协议;序列化速度快;体积小;  
jdk Java原生支持;无需引入第三方类库; 性能较差

​ 从成熟度上来说,Hessian 和 Java 相对成熟一些,可用于生产环境。

二、Dubbo serialization 实现

​ 整体的代码结构比较清晰,按照不同类型的序列化方式,划分成了多个子模块。根据模块的名称,想必你也能够知道该模块是什么序列化方式。接下来,我们一一进行解读:

2.1 API 模块

​ 他们的依赖关系如 UML 图库直接看出来,DataInput 和 DataOutput 接口类,主要是针对基本类型数据进行序列化和反序列化。ObjectInput 和 ObjectOutput 分别继承 DataInput 和 DataOutput,主要是针对对象类型序列化和反序列化。

​ 抽象类 SerializableClassRegistry 主要是提供一个序列化统一的注册中心。该类只有两个方法:registerClass 和 getRegisteredClasses,前者是在系统进行初始化时,对可支持序列化方式的一个注册功能,实际上就是将可序列化类(Class)加入到 Set 集合中!后者,主要是返回又有的注册序列化 Class 类。

​ Serialization 接口主要提供了四个方法:

 byte getContentTypeId() # 获取 contextType 编号ID 
 String getContentType() # 获取 contextType 类型(kyro 的为: "x-application/kryo") 
 ObjectOutput serialize(URL url, OutputStream output) # 根据输入流信息,构造序列化对象 
 ObjectInput deserialize(URL url, InputStream input) # 根据输出流信息,构造反序列化对象

​ 实现代码相对简单,读者可自行查阅。

2.2 API 模块

​ 在这里,笔者主要以 Kyro 模块为主来解读,其他模块雷同,不再重述!

KryoSerialization 类实现了  Serialization 接口,并实现了其中的方法。 在  serialize() 方法中,创建了 Kryo 的 序列化类对象,在 deserialize() 方法中,创建了 KryoObjectInput 反序列化类对象。

    在参数中,传递有  URL url 目前这个参数没有用到,暂不作过多解读说明。
接下来看看 KryoSerialization 实现类:

public class KryoSerialization implements Serialization {

    @Override
    public byte getContentTypeId() {
        return 8;
    }

    @Override
    public String getContentType() {
        return "x-application/kryo";
    }

    @Override
    public ObjectOutput serialize(URL url, OutputStream out) throws IOException {
        return new KryoObjectOutput(out);
    }

    @Override
    public ObjectInput deserialize(URL url, InputStream is) throws IOException {
        return new KryoObjectInput(is);
    }
}
我们先来看看 KryoObjectOutput 类的实现。

在构造 KryoObjectOutput 传入 了 outputStream 对象,初始化了 Kryo 的 Output 类实例, (如下,省略了部分代码),并通过 KryoUtils 获取 Kryo 对象。
public class KryoObjectOutput implements ObjectOutput, Cleanable {

    private Output output;
    private Kryo kryo;

    public KryoObjectOutput(OutputStream outputStream) {
        output = new Output(outputStream);
        this.kryo = KryoUtils.get();
    }

    @Override
    public void writeBool(boolean v) throws IOException {
        output.writeBoolean(v);
    }

    ........

    @Override
    public void cleanup() {
        KryoUtils.release(kryo);
        kryo = null;
    }
}

接下来,进入到 KryoUtils 中,看看 Kryo 是如何来构造出来的。

public class KryoUtils {
    private static AbstractKryoFactory kryoFactory = new ThreadLocalKryoFactory();

    public static Kryo get() {
        return kryoFactory.getKryo();
    }

    public static void release(Kryo kryo) {
        kryoFactory.returnKryo(kryo);
    }

    public static void register(Class<?> clazz) {
        kryoFactory.registerClass(clazz);
    }

    public static void setRegistrationRequired(boolean registrationRequired) {
        kryoFactory.setRegistrationRequired(registrationRequired);
    }
}

该工具类中,还提供了 register 和 setRegistrationRequired 类,以支持动态注册功能。

这里有有一个设计模式的使用,是“抽象工厂模式”,一共有上个继承类,分别是:PrototypeKryoFactory、PooledKryoFactory、ThreadLocalKryoFactory。 这里我们以  ThreadLocalKryoFactory 作为主要的入口来解读,其他两个工厂类相对简单一些。
    ![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/f839bb21e0b44db1f2fadd1b04e0a309afb.jpg)

Kryo 的主要产生是通过 ThreadLocalKryoFactory 中的ThreadLocal 来实际进行的实例化,并且该类继承了 AbstractKryoFactor 工厂类。当调用该工厂类的 getKryo() 方法时, holder 调用了其 get 方法,进行调用了ThreadLocal 内部的 initialValue() 方法,进而调用父类的 create() 方法,并开始了真正的初始化工作。

public class ThreadLocalKryoFactory extends AbstractKryoFactory {

    private final ThreadLocal<Kryo> holder = new ThreadLocal<Kryo>() {
        @Override
        protected Kryo initialValue() {
            return create();
        }
    };

    @Override
    public void returnKryo(Kryo kryo) {
        // do nothing
    }

    @Override
    public Kryo getKryo() {
        return holder.get();
    }
}

初始化的细节信息,读者可自行在其抽象类中查阅。代码相对简单!

三、自定义扩展

目前,dubbo 是没有支持 Google protocol buffer 序列化方式。用户可按照 Dubbo 源码接口及规范来实现。

首先,需要实现 API 模块中的 Serialization 类,分别实现 ObjectInput 和 ObjectOut 接口。在实现类中编写序列化及反序列化代码。

最后,需要手动在 classpath 下创建 META-INF/dubbo/internel/org.apache.dubbo.common.serialize.Serialization 路径。 文件名称为:

org.apache.dubbo.common.serialize.Serialization。在该文件中写入自己的实现类,及该实现的 schema。例如:

protobuf=org.apache.dubbo.common.serialize.protocol.ProtobufSerialization

将自己的实现打包,注意打包的时候,一定要将 /META-INF 文件夹下的所有内容都打包进去。否则,将不会被 classloader 加载到,进而报错!

四、总结

  1. 在 API 模块中,将不同的处理划分为接口,针对接口编程,如:DataInput 和 DataOuput 接口分开,单一职责;
  2. 在 Kryo 的实现中,采用了抽象工厂模式;

=============================================================================

本文就到这里,由于本人水平有限,若有解读错误之处,欢迎随时拍砖。

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