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Dubbo中暴露服务的过程解析

加大装益达
 加大装益达
发布于 2017/03/17 00:53
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dubbo暴露服务有两种情况,一种是设置了延迟暴露(比如delay="5000"),另外一种是没有设置延迟暴露或者延迟设置为-1(delay="-1"):

  • 设置了延迟暴露,dubbo在Spring实例化bean(initializeBean)的时候会对实现了InitializingBean的类进行回调,回调方法是afterPropertySet(),如果设置了延迟暴露,dubbo在这个方法中进行服务的发布。
  • 没有设置延迟或者延迟为-1,dubbo会在Spring实例化完bean之后,在刷新容器最后一步发布ContextRefreshEvent事件的时候,通知实现了ApplicationListener的类进行回调onApplicationEvent,dubbo会在这个方法中发布服务。

但是不管延迟与否,都是使用ServiceConfig的export()方法进行服务的暴露。使用export初始化的时候会将Bean对象转换成URL格式,所有Bean属性转换成URL的参数。

以没有设置延迟暴露熟属性的过程为例。

简易的暴露流程

  1. 首先将服务的实现封装成一个Invoker,Invoker中封装了服务的实现类。
  2. 将Invoker封装成Exporter,并缓存起来,缓存里使用Invoker的url作为key。
  3. 服务端Server启动,监听端口。(请求来到时,根据请求信息生成key,到缓存查找Exporter,就找到了Invoker,就可以完成调用。)

Spring容器初始化调用

当Spring容器实例化bean完成,走到最后一步发布ContextRefreshEvent事件的时候,ServiceBean会执行onApplicationEvent方法,该方法调用ServiceConfig的export方法。

ServiceConfig初始化的时候,会先初始化静态变量protocol和proxyFactory,这两个变量初始化的结果是通过dubbo的spi扩展机制得到的。

生成的protocol实例是:

package com.alibaba.dubbo.rpc;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;

public class Protocol$Adpative implements com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol {
    public com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker refer(java.lang.Class arg0, com.alibaba.dubbo.common.URL arg1) throws java.lang.Class {
        if (arg1 == null) 
            throw new IllegalArgumentException("url == null");

        com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg1;
        String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );
        if(extName == null) 
            throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])");

        com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);

        return extension.refer(arg0, arg1);
    }

    public com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter export(com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker arg0) throws com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker {
        if (arg0 == null) 
            throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument == null");

        if (arg0.getUrl() == null) 
            throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument getUrl() == null");com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl();
        //根据URL配置信息获取Protocol协议,默认是dubbo
        String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );
        if(extName == null) 
            throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])");
            //根据协议名,获取Protocol的实现
            //获得Protocol的实现过程中,会对Protocol先进行依赖注入,然后进行Wrapper包装,最后返回被修改过的Protocol
            //包装经过了ProtocolFilterWrapper,ProtocolListenerWrapper,RegistryProtocol
        com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);

        return extension.export(arg0);
    }

    public void destroy() {
        throw new UnsupportedOperationException("method public abstract void com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.destroy() of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
    }

    public int getDefaultPort() {
        throw new UnsupportedOperationException("method public abstract int com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.getDefaultPort() of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
    }
}

生成的proxyFactory实例:

package com.alibaba.dubbo.rpc;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
public class ProxyFactory$Adpative implements com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory {
    public com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker getInvoker(java.lang.Object arg0, java.lang.Class arg1, com.alibaba.dubbo.common.URL arg2) throws java.lang.Object {
        if (arg2 == null) 
            throw new IllegalArgumentException("url == null");

        com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg2;
        String extName = url.getParameter("proxy", "javassist");
        if(extName == null) 
            throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory) name from url(" + url.toString() + ") use keys([proxy])");

        com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory.class).getExtension(extName);

        return extension.getInvoker(arg0, arg1, arg2);
    }

    public java.lang.Object getProxy(com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker arg0) throws com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker {
        if (arg0 == null) 
            throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument == null");

       if (arg0.getUrl() == null) 
        throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument getUrl() == null");com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl();

        String extName = url.getParameter("proxy", "javassist");
        if(extName == null) 
            throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory) name from url(" + url.toString() + ") use keys([proxy])");

        com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory.class).getExtension(extName);

        return extension.getProxy(arg0);
    }
}

生成的代码中可以看到,默认的Protocol实现是dubbo,默认的proxy是javassist。

ServiceConfig的export

export的步骤简介

  1. 首先会检查各种配置信息,填充各种属性,总之就是保证我在开始暴露服务之前,所有的东西都准备好了,并且是正确的。
  2. 加载所有的注册中心,因为我们暴露服务需要注册到注册中心中去。
  3. 根据配置的所有协议和注册中心url分别进行导出。
  4. 进行导出的时候,又是一波属性的获取设置检查等操作。
  5. 如果配置的不是remote,则做本地导出。
  6. 如果配置的不是local,则暴露为远程服务。
  7. 不管是本地还是远程服务暴露,首先都会获取Invoker。
  8. 获取完Invoker之后,转换成对外的Exporter,缓存起来。

export方法先判断是否需要延迟暴露(这里我们使用的是不延迟暴露),然后执行doExport方法。

doExport方法先执行一系列的检查方法,然后调用doExportUrls方法。检查方法会检测dubbo的配置是否在Spring配置文件中声明,没有的话读取properties文件初始化。

doExportUrls方法先调用loadRegistries获取所有的注册中心url,然后遍历调用doExportUrlsFor1Protocol方法。对于在标签中指定了registry属性的Bean,会在加载BeanDefinition的时候就加载了注册中心。

获取注册中心url,会把注册的信息都放在一个URL对象中,一个URL内容如下:

registry://127.0.0.1:2181/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?application=dubbo-provider&application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&organization=china&owner=cheng.xi&pid=2939&registry=zookeeper&timestamp=1488898049284

doExportUrlsFor1Protocol根据不同的协议将服务以URL形式暴露。如果scope配置为none则不暴露,如果服务未配置成remote,则本地暴露exportLocal,如果未配置成local,则注册服务registryProcotol。

这里的URL是:

dubbo://192.168.1.100:20880/dubbo.common.hello.service.HelloService?anyhost=true&application=dubbo-provider&application.version=1.0&delay=5000&dubbo=2.5.3&environment=product&interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&methods=sayHello&organization=china&owner=cheng.xi&pid=2939&side=provider&timestamp=1488898464953

本地暴露

这时候会先做本地暴露,exportLocal(url);:

private void exportLocal(URL url) {
    if (!Constants.LOCAL_PROTOCOL.equalsIgnoreCase(url.getProtocol())) {
    	//这时候转成本地暴露的url:injvm://127.0.0.1/dubbo.common.hello.service.HelloService?anyhost=true&
        //application=dubbo-provider&application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&
        //interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&methods=sayHello&
        //organization=china&owner=cheng.xi&pid=720&side=provider&timestamp=1489716708276
        URL local = URL.valueOf(url.toFullString())
                .setProtocol(Constants.LOCAL_PROTOCOL)
                .setHost(NetUtils.LOCALHOST)
                .setPort(0);
        //首先还是先获得Invoker
        //然后导出成Exporter,并缓存
        //这里的proxyFactory实际是JavassistProxyFactory
        //有关详细的获得Invoke以及exporter会在下面的流程解析,在本地暴露这个流程就不再说明。
        Exporter<?> exporter = protocol.export(
                proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, local));
        exporters.add(exporter);
        logger.info("Export dubbo service " + interfaceClass.getName() +" to local registry");
    }
}

暴露为远程服务

接下来是暴露为远程服务,跟本地暴露的流程一样还是先获取Invoker,然后导出成Exporter:

//根据服务具体实现,实现接口,以及registryUrl通过ProxyFactory将HelloServiceImpl封装成一个本地执行的Invoker
//invoker是对具体实现的一种代理。
//这里proxyFactory是上面列出的生成的代码
 Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(Constants.EXPORT_KEY, url.toFullString()));
 //使用Protocol将invoker导出成一个Exporter
 //暴露封装服务invoker
 //调用Protocol生成的适配类的export方法
 //这里的protocol是上面列出的生成的代码
 Exporter<?> exporter = protocol.export(invoker);

关于Invoker,Exporter等的解释参见最下面的内容。

暴露远程服务时的获取Invoker过程

服务实现类转换成Invoker,大概的步骤是:

  1. 根据上面生成的proxyFactory方法调用具体的ProxyFactory实现类的getInvoker方法获取Invoker。
  2. getInvoker的过程是,首先对实现类做一个包装,生成一个包装后的类。
  3. 然后新创建一个Invoker实例,这个Invoker中包含着生成的Wrapper类,Wrapper类中有具体的实现类。
Invoker<?> invoker = proxyFactory.getInvoker(ref, (Class) interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded(Constants.EXPORT_KEY, url.toFullString()));

这行代码中包含服务实现类转换成Invoker的过程,其中proxyFactory是上面列出的动态生成的代码,其中getInvoker的代码为(做了精简,把包都去掉了):

public Invoker getInvoker(Object arg0, Class arg1, URL arg2) throws Object {
    if (arg2 == null)  throw new IllegalArgumentException("url == null");
	//传进来的url是dubbo://192.168.110.197:20880/dubbo.common.hello.service.HelloService?anyhost=true&application=dubbo-provider
    //&application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&methods=sayHello&organization=china&owner=cheng.xi
    //&pid=28191&side=provider&timestamp=1489027396094
    URL url = arg2;
    //没有proxy参数配置,默认使用javassist
    String extName = url.getParameter("proxy", "javassist");
    if(extName == null)  throw new IllegalStateException("Fail to get extension(ProxyFactory) name from url(" + url.toString() + ") use keys([proxy])");
	//这一步就使用javassist来获取ProxyFactory的实现类JavassistProxyFactory
    ProxyFactory extension = (ProxyFactory)ExtensionLoader.getExtensionLoader(ProxyFactory.class).getExtension(extName);
	//JavassistProxyFactory的getInvoker方法
    return extension.getInvoker(arg0, arg1, arg2);
}

使用JavassistProxyFactory获取Invoker

JavassistProxyFactory的getInvoker方法:

public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
    // TODO Wrapper类不能正确处理带$的类名
    //第一步封装一个Wrapper类
    //该类是手动生成的
    //如果类是以$开头,就使用接口类型获取,其他的使用实现类获取
    final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);
    //返回一个Invoker实例,doInvoke方法中直接返回上面wrapper的invokeMethod
    //关于生成的wrapper,请看下面列出的生成的代码,其中invokeMethod方法中就有实现类对实际方法的调用
    return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
        @Override
        protected Object doInvoke(T proxy, String methodName, 
                                  Class<?>[] parameterTypes, 
                                  Object[] arguments) throws Throwable {
            return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
        }
    };
}

生成wrapper类的过程,首先看getWrapper方法:

public static Wrapper getWrapper(Class<?> c){
    while( ClassGenerator.isDynamicClass(c) ) // can not wrapper on dynamic class.
        c = c.getSuperclass();
	//Object类型的
    if( c == Object.class )
        return OBJECT_WRAPPER;
	//先去Wrapper缓存中查找
    Wrapper ret = WRAPPER_MAP.get(c);
    if( ret == null ) {
    	//缓存中不存在,生成Wrapper类,放到缓存
        ret = makeWrapper(c);
        WRAPPER_MAP.put(c,ret);
    }
    return ret;
}

makeWrapper方法代码不在列出,太长了。就是生成一个继承自Wrapper的类,最后的结果大概是:

public class Wrapper1 extends Wrapper {
    public static String[] pns;
    public static Map pts;
    public static String[] mns; // all method name array.
    public static String[] dmns;
    public static Class[] mts0;

    public String[] getPropertyNames() {
        return pns;
    }

    public boolean hasProperty(String n) {
        return pts.containsKey($1);
    }

    public Class getPropertyType(String n) {
        return (Class) pts.get($1);
    }

    public String[] getMethodNames() {
        return mns;
    }

    public String[] getDeclaredMethodNames() {
        return dmns;
    }

    public void setPropertyValue(Object o, String n, Object v) {
        dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl w;
        try {
            w = ((dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl) $1);
        } catch (Throwable e) {
            throw new IllegalArgumentException(e);
        }
        throw new com.alibaba.dubbo.common.bytecode.NoSuchPropertyException("Not found property \"" + $2 + "\" filed or setter method in class dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl.");
    }

    public Object getPropertyValue(Object o, String n) {
        dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl w;
        try {
            w = ((dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl) $1);
        } catch (Throwable e) {
            throw new IllegalArgumentException(e);
        }
        throw new com.alibaba.dubbo.common.bytecode.NoSuchPropertyException("Not found property \"" + $2 + "\" filed or setter method in class dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl.");
    }

    public Object invokeMethod(Object o, String n, Class[] p, Object[] v) throws java.lang.reflect.InvocationTargetException {
        dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl w;
        try {
            w = ((dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl) $1);
        } catch (Throwable e) {
            throw new IllegalArgumentException(e);
        }
        try {
            if ("sayHello".equals($2) && $3.length == 0) {
                w.sayHello();
                return null;
            }
        } catch (Throwable e) {
            throw new java.lang.reflect.InvocationTargetException(e);
        }
        throw new com.alibaba.dubbo.common.bytecode.NoSuchMethodException("Not found method \"" + $2 + "\" in class dubbo.provider.hello.service.impl.HelloServiceImpl.");
    }
}

生成完Wrapper以后,返回一个AbstractProxyInvoker实例。至此生成Invoker的步骤就完成了。可以看到Invoker执行方法的时候,会调用Wrapper的invokeMethod,这个方法中会有真实的实现类调用真实方法的代码。

使用JdkProxyFactory获取invoker

JdkProxyFactory的getInvoker方法:

public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
    return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
        @Override
        protected Object doInvoke(T proxy, String methodName, 
                                  Class<?>[] parameterTypes, 
                                  Object[] arguments) throws Throwable {
            Method method = proxy.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);
            return method.invoke(proxy, arguments);
        }
    };
}

直接返回一个AbstractProxyInvoker实例,没有做处理,只是使用反射调用具体的方法。

JdkProxyFactory的getProxy方法:

public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, Class<?>[] interfaces) {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), interfaces, new InvokerInvocationHandler(invoker));
}

使用Java的反射机制生成一个代理类。

暴露远程服务时导出Invoker为Exporter

Invoker导出为Exporter分为两种情况,第一种是Registry类型的Invoker,第二种是其他协议类型的Invoker,分开解析。

代码入口:

Exporter<?> exporter = protocol.export(invoker);

Registry类型的Invoker处理过程

大概的步骤是:

  1. 经过两个不用做任何处理的Wrapper类,然后到达RegistryProtocol中。
  2. 通过具体的协议导出Invoker为Exporter。
  3. 注册服务到注册中心。
  4. 订阅注册中心的服务。
  5. 生成一个新的Exporter实例,将上面的Exporter进行引入,然后返回。

protocol是上面列出的动态生成的代码,会先调用ProtocolListenerWrapper,这个Wrapper负责初始化暴露和引用服务的监听器。对于Registry类型的不做处理,代码如下:

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
	//registry类型的Invoker,不需要做处理
    if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(invoker.getUrl().getProtocol())) {
        return protocol.export(invoker);
    }
    //非Registry类型的Invoker,需要被监听器包装
    return new ListenerExporterWrapper<T>(protocol.export(invoker), 
            Collections.unmodifiableList(ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExporterListener.class)
                    .getActivateExtension(invoker.getUrl(), Constants.EXPORTER_LISTENER_KEY)));
}

接着调用ProtocolFilterWrapper中的export方法,ProtocolFilterWrapper负责初始化invoker所有的Filter。代码如下:

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
	//Registry类型的Invoker不做处理
    if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(invoker.getUrl().getProtocol())) {
        return protocol.export(invoker);
    }
    //非Registry类型的Invoker需要先构建调用链,然后再导出
    return protocol.export(buildInvokerChain(invoker, Constants.SERVICE_FILTER_KEY, Constants.PROVIDER));
}

这里我们先解析的是Registry类型的Invoker,接着就会调用RegistryProtocol的export方法,RegistryProtocol负责注册服务到注册中心和向注册中心订阅服务。代码如下:

public <T> Exporter<T> export(final Invoker<T> originInvoker) throws RpcException {
    //export invoker
    //这里就交给了具体的协议去暴露服务(先不解析,留在后面,可以先去后面看下导出过程)
    final ExporterChangeableWrapper<T> exporter = doLocalExport(originInvoker);
    //registry provider
    //根据invoker中的url获取Registry实例
    //并且连接到注册中心
    //此时提供者作为消费者引用注册中心核心服务RegistryService
    final Registry registry = getRegistry(originInvoker);
    //注册到注册中心的URL
    final URL registedProviderUrl = getRegistedProviderUrl(originInvoker);
    //调用远端注册中心的register方法进行服务注册
    //若有消费者订阅此服务,则推送消息让消费者引用此服务。
    //注册中心缓存了所有提供者注册的服务以供消费者发现。
    registry.register(registedProviderUrl);
    // 订阅override数据
    // FIXME 提供者订阅时,会影响同一JVM即暴露服务,又引用同一服务的的场景,因为subscribed以服务名为缓存的key,导致订阅信息覆盖。
    final URL overrideSubscribeUrl = getSubscribedOverrideUrl(registedProviderUrl);
    final OverrideListener overrideSubscribeListener = new OverrideListener(overrideSubscribeUrl);
    overrideListeners.put(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
    //提供者向注册中心订阅所有注册服务的覆盖配置
    //当注册中心有此服务的覆盖配置注册进来时,推送消息给提供者,重新暴露服务,这由管理页面完成。
    registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
    //保证每次export都返回一个新的exporter实例
    //返回暴露后的Exporter给上层ServiceConfig进行缓存,便于后期撤销暴露。
    return new Exporter<T>() {
        public Invoker<T> getInvoker() {
            return exporter.getInvoker();
        }
        public void unexport() {
            try {
                exporter.unexport();
            } catch (Throwable t) {
                logger.warn(t.getMessage(), t);
            }
            try {
                registry.unregister(registedProviderUrl);
            } catch (Throwable t) {
                logger.warn(t.getMessage(), t);
            }
            try {
                overrideListeners.remove(overrideSubscribeUrl);
                registry.unsubscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
            } catch (Throwable t) {
                logger.warn(t.getMessage(), t);
            }
        }
    };
}

交给具体的协议去暴露服务

先不解析,留在后面,可以先去后面看下导出过程,然后再回来接着看注册到注册中心的过程。具体协议暴露服务主要是打开服务器和端口,进行监听。

连接注册中心并获取Registry实例

具体的协议进行暴露并且返回了一个ExporterChangeableWrapper之后,接下来看下一步连接注册中心并注册到注册中心,代码是在RegistryProtocol的export方法:

//先假装此步已经分析完
final ExporterChangeableWrapper<T> exporter = doLocalExport(originInvoker);
//得到具体的注册中心,连接注册中心,此时提供者作为消费者引用注册中心核心服务RegistryService
final Registry registry = getRegistry(originInvoker);
final URL registedProviderUrl = getRegistedProviderUrl(originInvoker);
//调用远端注册中心的register方法进行服务注册
//若有消费者订阅此服务,则推送消息让消费者引用此服务
registry.register(registedProviderUrl);
//提供者向注册中心订阅所有注册服务的覆盖配置
registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
//返回暴露后的Exporter给上层ServiceConfig进行缓存
return new Exporter<T>() {。。。}

getRegistry(originInvoker)方法:

//根据invoker的地址获取registry实例
private Registry getRegistry(final Invoker<?> originInvoker){
	//获取invoker中的registryUrl
    URL registryUrl = originInvoker.getUrl();
    if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(registryUrl.getProtocol())) {
    	//获取registry的值,这里获得是zookeeper,默认值是dubbo
        String protocol = registryUrl.getParameter(Constants.REGISTRY_KEY, Constants.DEFAULT_DIRECTORY);
        //这里获取到的url为:
        //zookeeper://127.0.0.1:2181/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?
        //application=dubbo-provider&application.version=1.0&dubbo=2.5.3&
        //environment=product&export=dubbo%3A%2F%2F192.168.1.100%3A20880%2F
        //dubbo.common.hello.service.HelloService%3Fanyhost%3Dtrue%26application%3Ddubbo-provider%26
        //application.version%3D1.0%26dubbo%3D2.5.3%26environment%3Dproduct%26
        //interface%3Ddubbo.common.hello.service.HelloService%26methods%3DsayHello%26
        //organization%3Dchina%26owner%3Dcheng.xi%26pid%3D9457%26side%3Dprovider%26timestamp%3D1489807681627&organization=china&owner=cheng.xi&
        //pid=9457&timestamp=1489807680193
        registryUrl = registryUrl.setProtocol(protocol).removeParameter(Constants.REGISTRY_KEY);
    }
    //根据SPI机制获取具体的Registry实例,这里获取到的是ZookeeperRegistry
    return registryFactory.getRegistry(registryUrl);
}

这里的registryFactory是动态生成的代码,如下:

import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
public class RegistryFactory$Adpative implements com.alibaba.dubbo.registry.RegistryFactory {
    public com.alibaba.dubbo.registry.Registry getRegistry(com.alibaba.dubbo.common.URL arg0) {
    
        if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");

        com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0;
        String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );

        if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.registry.RegistryFactory) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])");

        com.alibaba.dubbo.registry.RegistryFactory extension = (com.alibaba.dubbo.registry.RegistryFactory)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.registry.RegistryFactory.class).getExtension(extName);

        return extension.getRegistry(arg0);
    }
}

所以这里registryFactory.getRegistry(registryUrl)用的是ZookeeperRegistryFactory。

先看下getRegistry方法,会发现该方法会在AbstractRegistryFactory中实现:

public Registry getRegistry(URL url) {
    url = url.setPath(RegistryService.class.getName())
            .addParameter(Constants.INTERFACE_KEY, RegistryService.class.getName())
            .removeParameters(Constants.EXPORT_KEY, Constants.REFER_KEY);
    //这里key为:
    //zookeeper://127.0.0.1:2181/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService
    String key = url.toServiceString();
    // 锁定注册中心获取过程,保证注册中心单一实例
    LOCK.lock();
    try {
    	//先从缓存中获取Registry实例
        Registry registry = REGISTRIES.get(key);
        if (registry != null) {
            return registry;
        }
        //创建registry,会直接new一个ZookeeperRegistry返回
        //具体创建实例是子类来实现的
        registry = createRegistry(url);
        if (registry == null) {
            throw new IllegalStateException("Can not create registry " + url);
        }
        //放到缓存中
        REGISTRIES.put(key, registry);
        return registry;
    } finally {
        // 释放锁
        LOCK.unlock();
    }
}

createRegistry(url);是在子类中实现的,这里是ZookeeperRegistry,首先需要经过AbstractRegistry的构造:

public AbstractRegistry(URL url) {
	//url保存起来
    setUrl(url);
    // 启动文件保存定时器
    //
    syncSaveFile = url.getParameter(Constants.REGISTRY_FILESAVE_SYNC_KEY, false);
    //保存的文件为:
    ///home/xxx/.dubbo/dubbo-registry-127.0.0.1.cache
    String filename = url.getParameter(Constants.FILE_KEY, System.getProperty("user.home") + "/.dubbo/dubbo-registry-" + url.getHost() + ".cache");
    File file = null;
    if (ConfigUtils.isNotEmpty(filename)) {
        file = new File(filename);
        if(! file.exists() && file.getParentFile() != null && ! file.getParentFile().exists()){
            if(! file.getParentFile().mkdirs()){
                throw new IllegalArgumentException("Invalid registry store file " + file + ", cause: Failed to create directory " + file.getParentFile() + "!");
            }
        }
    }
    this.file = file;
    //加载文件中的属性
    loadProperties();
    //通知订阅
    notify(url.getBackupUrls());
}

获取Registry时的订阅

notify()方法:

protected void notify(List<URL> urls) {
    if(urls == null || urls.isEmpty()) return;
	//getSubscribed()方法获取订阅者列表
    //订阅者Entry里每个URL都对应着n个NotifyListener
    for (Map.Entry<URL, Set<NotifyListener>> entry : getSubscribed().entrySet()) {
        URL url = entry.getKey();

        if(! UrlUtils.isMatch(url, urls.get(0))) {
            continue;
        }

        Set<NotifyListener> listeners = entry.getValue();
        if (listeners != null) {
            for (NotifyListener listener : listeners) {
                try {
                	//通知每个监听器
                    notify(url, listener, filterEmpty(url, urls));
                } catch (Throwable t) {}
            }
        }
    }
}

notify(url, listener, filterEmpty(url, urls));代码:

protected void notify(URL url, NotifyListener listener, List<URL> urls) {
    Map<String, List<URL>> result = new HashMap<String, List<URL>>();
    for (URL u : urls) {
        if (UrlUtils.isMatch(url, u)) {
        	//分类
            String category = u.getParameter(Constants.CATEGORY_KEY, Constants.DEFAULT_CATEGORY);
            List<URL> categoryList = result.get(category);
            if (categoryList == null) {
                categoryList = new ArrayList<URL>();
                result.put(category, categoryList);
            }
            categoryList.add(u);
        }
    }
    if (result.size() == 0) {
        return;
    }
    Map<String, List<URL>> categoryNotified = notified.get(url);
    if (categoryNotified == null) {
        notified.putIfAbsent(url, new ConcurrentHashMap<String, List<URL>>());
        categoryNotified = notified.get(url);
    }
    for (Map.Entry<String, List<URL>> entry : result.entrySet()) {
        String category = entry.getKey();
        List<URL> categoryList = entry.getValue();
        categoryNotified.put(category, categoryList);
        //保存到主目录下的.dubbo目录下
        saveProperties(url);
        //上面获取到的监听器进行通知
        listener.notify(categoryList);
    }
}

AbstractRegistry构造器初始化完,接着调用FailbackRegistry构造器初始化:

public FailbackRegistry(URL url) {
    super(url);
    //重试时间,默认5000ms
    int retryPeriod = url.getParameter(Constants.REGISTRY_RETRY_PERIOD_KEY, Constants.DEFAULT_REGISTRY_RETRY_PERIOD);
    //启动失败重试定时器
    this.retryFuture = retryExecutor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
        public void run() {
            // 检测并连接注册中心
            try {
            	//重试方法由每个具体子类实现
                //获取到注册失败的,然后尝试注册
                retry();
            } catch (Throwable t) { // 防御性容错}
        }
    }, retryPeriod, retryPeriod, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

最后回到ZookeeperRegistry的构造初始化:

public ZookeeperRegistry(URL url, ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
    super(url);
    if (url.isAnyHost()) {
        throw new IllegalStateException("registry address == null");
    }
    //获得到注册中心中的分组,默认dubbo
    String group = url.getParameter(Constants.GROUP_KEY, DEFAULT_ROOT);
    if (! group.startsWith(Constants.PATH_SEPARATOR)) {
        group = Constants.PATH_SEPARATOR + group;
    }
    //注册到注册中心的节点
    this.root = group;
    //使用zookeeperTansporter去连接
    //ZookeeperTransport这里是生成的自适应实现,默认使用ZkClientZookeeperTransporter
    //ZkClientZookeeperTransporter的connect去实例化一个ZkClient实例
    //并且订阅状态变化的监听器subscribeStateChanges
    //然后返回一个ZkClientZookeeperClient实例
    zkClient = zookeeperTransporter.connect(url);
    //ZkClientZookeeperClient添加状态改变监听器
    zkClient.addStateListener(new StateListener() {
        public void stateChanged(int state) {
            if (state == RECONNECTED) {
                try {
                    recover();
                } catch (Exception e) {
                    logger.error(e.getMessage(), e);
                }
            }
        }
    });
}

获取注册到注册中心的url

获取到了Registry,Registry实例中保存着连接到了zookeeper的zkClient实例之后,下一步获取要注册到注册中心的url(在RegistryProtocol中)。

final URL registedProviderUrl = getRegistedProviderUrl(originInvoker);
//得到的URL是:
//dubbo://192.168.1.100:20880/dubbo.common.hello.service.HelloService?
//anyhost=true&application=dubbo-provider&application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&
//interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&methods=sayHello&
//organization=china&owner=cheng.xi&pid=9457&side=provider&timestamp=1489807681627

注册到注册中心

然后调用registry.register(registedProviderUrl)注册到注册中心(在RegistryProtocol中)。register方法的实现在FailbackRegistry中:

public void register(URL url) {
    super.register(url);
    failedRegistered.remove(url);
    failedUnregistered.remove(url);
    try {
        // 向服务器端发送注册请求
        //调用子类具体实现,发送注册请求
        doRegister(url);
    } catch (Exception e) {
        Throwable t = e;

        // 如果开启了启动时检测,则直接抛出异常
        boolean check = getUrl().getParameter(Constants.CHECK_KEY, true)
                && url.getParameter(Constants.CHECK_KEY, true)
                && ! Constants.CONSUMER_PROTOCOL.equals(url.getProtocol());
        boolean skipFailback = t instanceof SkipFailbackWrapperException;
        if (check || skipFailback) {
            if(skipFailback) {
                t = t.getCause();
            }
            throw  。。。
        } else { }

        // 将失败的注册请求记录到失败列表,定时重试
        failedRegistered.add(url);
    }
}

doRegister(url);在这里是ZookeeperRegistry中具体实现的,这里将会注册到注册中心:

protected void doRegister(URL url) {
    try {
    	//这里zkClient就是我们上面调用构造的时候生成的
        //ZkClientZookeeperClient
        //保存着连接到Zookeeper的zkClient实例
        //开始注册,也就是在Zookeeper中创建节点
        //这里toUrlPath获取到的path为:
        ///dubbo/dubbo.common.hello.service.HelloService/providers/dubbo%3A%2F%2F192.168.1.100%3A20880%2F
        //dubbo.common.hello.service.HelloService%3Fanyhost%3Dtrue%26application%3Ddubbo-provider%26
        //application.version%3D1.0%26dubbo%3D2.5.3%26environment%3Dproduct%26interface%3D
        //dubbo.common.hello.service.HelloService%26methods%3DsayHello%26
        //organization%3Dchina%26owner%3Dcheng.xi%26pid%3D8920%26side%3Dprovider%26timestamp%3D1489828029449
        //默认创建的节点是临时节点
        zkClient.create(toUrlPath(url), url.getParameter(Constants.DYNAMIC_KEY, true));
    } catch (Throwable e) { }
}

经过这一步之后,Zookeeper中就有节点存在了,具体节点为:

/dubbo
	dubbo.common.hello.service.HelloService
    	providers
        	/dubbo/dubbo.common.hello.service.HelloService/providers/
            dubbo%3A%2F%2F192.168.1.100%3A20880%2Fdubbo.common.hello.service.HelloService%3F
            anyhost%3Dtrue%26application%3Ddubbo-provider%26
            application.version%3D1.0%26dubbo%3D2.5.3%26environment%3Dproduct%26
            interface%3Ddubbo.common.hello.service.HelloService%26methods%3DsayHello%26
            organization%3Dchina%26owner%3Dcheng.xi%26pid%3D13239%26side%3D
            provider%26timestamp%3D1489829293525

订阅注册中心的服务

在注册到注册中心之后,registry会去订阅覆盖配置的服务,这一步之后就会在/dubbo/dubbo.common.hello.service/HelloService节点下多一个configurators节点。(具体过程暂先不解析)。

返回新Exporter实例

最后返回Exporter新实例,返回到ServiceConfig中。服务的发布就算完成了。

交给具体的协议进行服务暴露

这里也就是非Registry类型的Invoker的导出过程。主要的步骤是将本地ip和20880端口打开,进行监听。最后包装成exporter返回。

doLocalExport(invoker):

private <T> ExporterChangeableWrapper<T>  doLocalExport(final Invoker<T> originInvoker){
	//原始的invoker中的url:
    //registry://127.0.0.1:2181/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?
    //application=dubbo-provider&application.version=1.0&dubbo=2.5.3
    //&environment=product&export=dubbo%3A%2F%2F10.42.0.1%3A20880%2F
    //dubbo.common.hello.service.HelloService%3Fanyhost%3Dtrue%26application%3Ddubbo-provider%26
    //application.version%3D1.0%26dubbo%3D2.5.3%26environment%3Dproduct%26
    //interface%3Ddubbo.common.hello.service.HelloService%26methods%3DsayHello%26
    //organization%3Dchina%26owner%3Dcheng.xi%26pid%3D7876%26side%3Dprovider%26timestamp%3D1489057305001&
    //organization=china&owner=cheng.xi&pid=7876&registry=zookeeper&timestamp=1489057304900
    
    //从原始的invoker中得到的key:
    //dubbo://10.42.0.1:20880/dubbo.common.hello.service.HelloService?anyhost=true&application=dubbo-provider&
    //application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&
    //methods=sayHello&organization=china&owner=cheng.xi&pid=7876&side=provider&timestamp=1489057305001
    String key = getCacheKey(originInvoker);
    ExporterChangeableWrapper<T> exporter = (ExporterChangeableWrapper<T>) bounds.get(key);
    if (exporter == null) {
        synchronized (bounds) {
            exporter = (ExporterChangeableWrapper<T>) bounds.get(key);
            if (exporter == null) {
            	//得到一个Invoker代理,里面包含原来的Invoker
                final Invoker<?> invokerDelegete = new InvokerDelegete<T>(originInvoker, getProviderUrl(originInvoker));
                //此处protocol还是最上面生成的代码,调用代码中的export方法,会根据协议名选择调用具体的实现类
                //这里我们需要调用DubboProtocol的export方法
                //这里的使用具体协议进行导出的invoker是个代理invoker
                //导出完之后,返回一个新的ExporterChangeableWrapper实例
                exporter = new ExporterChangeableWrapper<T>((Exporter<T>)protocol.export(invokerDelegete), originInvoker);
                bounds.put(key, exporter);
            }
        }
    }
    return (ExporterChangeableWrapper<T>) exporter;
}

使用dubbo协议导出

这里protocol.export(invokerDelegete)就要去具体的DubboProtocol中执行了,DubboProtocol的外面包裹着ProtocolFilterWrapper,再外面还包裹着ProtocolListenerWrapper。会先经过ProtocolListenerWrapper:

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
	//Registry类型的Invoker
    if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(invoker.getUrl().getProtocol())) {
        return protocol.export(invoker);
    }
   	//其他具体协议类型的Invoker
    //先进行导出protocol.export(invoker)
    //然后获取自适应的监听器
    //最后返回的是包装了监听器的Exporter
    //这里监听器的获取是getActivateExtension,如果指定了listener就加载实现,没有指定就不加载
    return new ListenerExporterWrapper<T>(protocol.export(invoker), 
            Collections.unmodifiableList(ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExporterListener.class)
                    .getActivateExtension(invoker.getUrl(), Constants.EXPORTER_LISTENER_KEY)));
}

再经过ProtocolFilterWrapper:

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
	//Registry类型的Invoker
    if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(invoker.getUrl().getProtocol())) {
        return protocol.export(invoker);
    }
    //其他具体协议类型的Invoker
    //先构建Filter链,然后再导出
    return protocol.export(buildInvokerChain(invoker, Constants.SERVICE_FILTER_KEY, Constants.PROVIDER));
}

查看下构建Invoker链的方法:

private static <T> Invoker<T> buildInvokerChain(final Invoker<T> invoker, String key, String group) {
	//我们要处理的那个Invoker作为处理链的最后一个
    Invoker<T> last = invoker;
    //根据key和group获取自动激活的Filter
    List<Filter> filters = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class).getActivateExtension(invoker.getUrl(), key, group);
    if (filters.size() > 0) {
    	//把所有的过滤器都挨个连接起来,最后一个是我们真正的Invoker
        for (int i = filters.size() - 1; i >= 0; i --) {
            final Filter filter = filters.get(i);
            final Invoker<T> next = last;
            last = new Invoker<T>() {

                public Class<T> getInterface() {
                    return invoker.getInterface();
                }

                public URL getUrl() {
                    return invoker.getUrl();
                }

                public boolean isAvailable() {
                    return invoker.isAvailable();
                }

                public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
                    return filter.invoke(next, invocation);
                }

                public void destroy() {
                    invoker.destroy();
                }

                @Override
                public String toString() {
                    return invoker.toString();
                }
            };
        }
    }
    return last;
}

接着就到了DubboProtocol的export方法,这里进行暴露服务:

public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
	//dubbo://10.42.0.1:20880/dubbo.common.hello.service.HelloService?
    //anyhost=true&application=dubbo-provider&
    //application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&
    //interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&
    //methods=sayHello&organization=china&owner=cheng.xi&
    //pid=7876&side=provider&timestamp=1489057305001
    URL url = invoker.getUrl();

    // export service.
    //key由serviceName,port,version,group组成
    //当nio客户端发起远程调用时,nio服务端通过此key来决定调用哪个Exporter,也就是执行的Invoker。
    //dubbo.common.hello.service.HelloService:20880
    String key = serviceKey(url);
    //将Invoker转换成Exporter
    //直接new一个新实例
    //没做啥处理,就是做一些赋值操作
    //这里的exporter就包含了invoker
    DubboExporter<T> exporter = new DubboExporter<T>(invoker, key, exporterMap);
    //缓存要暴露的服务,key是上面生成的
    exporterMap.put(key, exporter);

    //export an stub service for dispaching event
    //是否支持本地存根
    //远程服务后,客户端通常只剩下接口,而实现全在服务器端,
    //但提供方有些时候想在客户端也执行部分逻辑,比如:做ThreadLocal缓存,
    //提前验证参数,调用失败后伪造容错数据等等,此时就需要在API中带上Stub,
    //客户端生成Proxy实,会把Proxy通过构造函数传给Stub,
    //然后把Stub暴露组给用户,Stub可以决定要不要去调Proxy。
    Boolean isStubSupportEvent = url.getParameter(Constants.STUB_EVENT_KEY,Constants.DEFAULT_STUB_EVENT);
    Boolean isCallbackservice = url.getParameter(Constants.IS_CALLBACK_SERVICE, false);
    if (isStubSupportEvent && !isCallbackservice){
        String stubServiceMethods = url.getParameter(Constants.STUB_EVENT_METHODS_KEY);
        if (stubServiceMethods == null || stubServiceMethods.length() == 0 ){
        } else {
            stubServiceMethodsMap.put(url.getServiceKey(), stubServiceMethods);
        }
    }
	//根据URL绑定IP与端口,建立NIO框架的Server
    openServer(url);

    return exporter;
}

上面得到的Exporter会被放到缓存中去,key就是上面生成的,客户端就可以发请求根据key找到Exporter,然后找到invoker进行调用了。接下来是创建服务器并监听端口。

接着调用openServer方法创建NIO Server进行监听:

private void openServer(URL url) {
    // find server.
    //key是IP:PORT
    //192.168.110.197:20880
    String key = url.getAddress();
    //client 也可以暴露一个只有server可以调用的服务。
    boolean isServer = url.getParameter(Constants.IS_SERVER_KEY,true);
    if (isServer) {
    	
        ExchangeServer server = serverMap.get(key);
        //同一JVM中,同协议的服务,共享同一个Server,
        //第一个暴露服务的时候创建server,
        //以后相同协议的服务都使用同一个server
        if (server == null) {
            serverMap.put(key, createServer(url));
        } else {
        	//同协议的服务后来暴露服务的则使用第一次创建的同一Server
            //server支持reset,配合override功能使用
            //accept、idleTimeout、threads、heartbeat参数的变化会引起Server的属性发生变化
            //这时需要重新设置Server
            server.reset(url);
        }
    }
}

继续看createServer方法:

//url为:
//dubbo://192.168.110.197:20880/dubbo.common.hello.service.HelloService?
//anyhost=true&application=dubbo-provider&
//application.version=1.0&dubbo=2.5.3&environment=product&
//interface=dubbo.common.hello.service.HelloService&
//methods=sayHello&organization=china&owner=cheng.xi&
//pid=720&side=provider&timestamp=1489716708276
private ExchangeServer createServer(URL url) {
    //默认开启server关闭时发送readonly事件
    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.CHANNEL_READONLYEVENT_SENT_KEY, Boolean.TRUE.toString());
    //默认开启heartbeat
    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.HEARTBEAT_KEY, String.valueOf(Constants.DEFAULT_HEARTBEAT));
    //默认使用netty
    String str = url.getParameter(Constants.SERVER_KEY, Constants.DEFAULT_REMOTING_SERVER);

    if (str != null && str.length() > 0 && ! ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).hasExtension(str))
        throw new RpcException("Unsupported server type: " + str + ", url: " + url);

    url = url.addParameter(Constants.CODEC_KEY, Version.isCompatibleVersion() ? COMPATIBLE_CODEC_NAME : DubboCodec.NAME);
    ExchangeServer server;
    try {
    	//Exchangers是门面类,里面封装的是Exchanger的逻辑。
        //Exchanger默认只有一个实现HeaderExchanger.
        //Exchanger负责数据交换和网络通信。
        //从Protocol进入Exchanger,标志着程序进入了remote层。
        //这里requestHandler是ExchangeHandlerAdapter
        server = Exchangers.bind(url, requestHandler);
    } catch (RemotingException e) { }
    str = url.getParameter(Constants.CLIENT_KEY);
    if (str != null && str.length() > 0) {
        Set<String> supportedTypes = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).getSupportedExtensions();
        if (!supportedTypes.contains(str)) {
            throw new RpcException("Unsupported client type: " + str);
        }
    }
    return server;
}

Exchangers.bind方法:

public static ExchangeServer bind(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException {
    url = url.addParameterIfAbsent(Constants.CODEC_KEY, "exchange");
    //getExchanger方法根据url获取到一个默认的实现HeaderExchanger
    //调用HeaderExchanger的bind方法
    return getExchanger(url).bind(url, handler);
}

HeaderExchanger的bind方法:

public ExchangeServer bind(URL url, ExchangeHandler handler) throws RemotingException {
	//直接返回一个HeaderExchangeServer
    //先创建一个HeaderExchangeHandler
    //再创建一个DecodeHandler
    //最后调用Transporters.bind
    return new HeaderExchangeServer(Transporters.bind(url, new DecodeHandler(new HeaderExchangeHandler(handler))));
}

这里会先创建一个HeaderExchangerHandler,包含着ExchangeHandlerAdapter,接着创建一个DecodeHandler,会包含前面的handler,接下来调用Transporters的bind方法,返回一个Server,接着用HeaderExchangeServer包装一下,就返回给Protocol层了。

在HeaderExchangerServer包装的时候会启动心跳定时器startHeatbeatTimer();,暂不解析。

Transports的bind方法:

public static Server bind(URL url, ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {
    ChannelHandler handler;
    if (handlers.length == 1) {
        handler = handlers[0];
    } else {
    	//如果有多个handler的话,需要使用分发器包装下
        handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
    }
    //getTransporter()获取一个Adaptive的Transporter
    //然后调用bind方法(默认是NettyTransporter的bind方法)
    return getTransporter().bind(url, handler);
}

getTransporter()生成的Transporter的代码如下:

import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
public class Transporter$Adpative implements com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter {
    public com.alibaba.dubbo.remoting.Server bind(com.alibaba.dubbo.common.URL arg0, com.alibaba.dubbo.remoting.ChannelHandler arg1) throws com.alibaba.dubbo.common.URL {
        if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");
        com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0;
        //Server默认使用netty
        String extName = url.getParameter("server", url.getParameter("transporter", "netty"));
        if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter) name from url(" + url.toString() + ") use keys([server, transporter])");
        //获取到一个NettyTransporter
        com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter extension = (com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter.class).getExtension(extName);
        //调用NettyTransporter的bind方法
        return extension.bind(arg0, arg1);
    }
    
public com.alibaba.dubbo.remoting.Client connect(com.alibaba.dubbo.common.URL arg0, com.alibaba.dubbo.remoting.ChannelHandler arg1) throws com.alibaba.dubbo.common.URL {
    if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");
    com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0;
    
    String extName = url.getParameter("client", url.getParameter("transporter", "netty"));
    
    if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter) name from url(" + url.toString() + ") use keys([client, transporter])");
    
    com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter extension = (com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.remoting.Transporter.class).getExtension(extName);
    
    return extension.connect(arg0, arg1);
}
}

NettyTransporter的bind方法:

 public Server bind(URL url, ChannelHandler listener) throws RemotingException {
 	//创建一个Server
    return new NettyServer(url, listener);
}
public NettyServer(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException{
	//handler先经过ChannelHandlers的包装方法
    //然后再初始化
    super(url, ChannelHandlers.wrap(handler, ExecutorUtil.setThreadName(url, SERVER_THREAD_POOL_NAME)));
}

ChannelHandlers.wrap方法中会根据SPI扩展机制动态生成Dispatcher的自适应类,生成的代码不在列出,默认使用AllDispatcher处理,会返回一个AllChannelHandler,会把线程池和DataStore都初始化了。然后经过HeartbeatHandler封装,再经过MultiMessageHandler封装后返回。

NettyServer构造,会依次经过AbstractPeer,AbstractEndpoint,AbstractServer,NettyServer的初始化。重点看下AbstractServer的构造方法:

public AbstractServer(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException {
    super(url, handler);
    localAddress = getUrl().toInetSocketAddress();
    String host = url.getParameter(Constants.ANYHOST_KEY, false) 
                    || NetUtils.isInvalidLocalHost(getUrl().getHost()) 
                    ? NetUtils.ANYHOST : getUrl().getHost();
    bindAddress = new InetSocketAddress(host, getUrl().getPort());
    this.accepts = url.getParameter(Constants.ACCEPTS_KEY, Constants.DEFAULT_ACCEPTS);
    this.idleTimeout = url.getParameter(Constants.IDLE_TIMEOUT_KEY, Constants.DEFAULT_IDLE_TIMEOUT);
    try {
    	//初始化的时候会打开Server
        //具体实现这里是NettyServer中
        doOpen();
    } catch (Throwable t) { }
    if (handler instanceof WrappedChannelHandler ){
        executor = ((WrappedChannelHandler)handler).getExecutor();
    }
}

然后调用doOpen方法:

protected void doOpen() throws Throwable {
    NettyHelper.setNettyLoggerFactory();
    //boss线程池
    ExecutorService boss = Executors.newCachedThreadPool(new NamedThreadFactory("NettyServerBoss", true));
    //worker线程池
    ExecutorService worker = Executors.newCachedThreadPool(new NamedThreadFactory("NettyServerWorker", true));
    //ChannelFactory,没有指定工作者线程数量,就使用cpu+1
    ChannelFactory channelFactory = new NioServerSocketChannelFactory(boss, worker, getUrl().getPositiveParameter(Constants.IO_THREADS_KEY, Constants.DEFAULT_IO_THREADS));
    bootstrap = new ServerBootstrap(channelFactory);

    final NettyHandler nettyHandler = new NettyHandler(getUrl(), this);
    channels = nettyHandler.getChannels();
    bootstrap.setPipelineFactory(new ChannelPipelineFactory() {
        public ChannelPipeline getPipeline() {
            NettyCodecAdapter adapter = new NettyCodecAdapter(getCodec() ,getUrl(), NettyServer.this);
            ChannelPipeline pipeline = Channels.pipeline();
            pipeline.addLast("decoder", adapter.getDecoder());
            pipeline.addLast("encoder", adapter.getEncoder());
            pipeline.addLast("handler", nettyHandler);
            return pipeline;
        }
    });
    // bind之后返回一个Channel
    channel = bootstrap.bind(getBindAddress());
}

doOpen方法创建Netty的Server端并打开,具体的事情就交给Netty去处理了,Netty的过程,原理,代码有时间再另行研究。

  • NIO框架接受到消息后,先由NettyCodecAdapter解码,再由NettyHandler处理具体的业务逻辑,再由NettyCodecAdapter编码后发送。
  • NettyServer既是Server又是Handler。
  • HeaderExchangerServer只是Server。
  • MultiMessageHandler是多消息处理Handler。
  • HeartbeatHandler是处理心跳事件的Handler。
  • AllChannelHandler是消息派发器,负责将请求放入线程池,并执行请求。
  • DecodeHandler是编解码Handler。
  • HeaderExchangerHandler是信息交换Handler,将请求转化成请求响应模式与同步转异步模式。
  • RequestHandler是最后执行的Handler,会在协议层选择Exporter后选择Invoker,进而执行Filter与Invoker,最终执行请求服务实现类方法。
  • Channel直接触发事件并执行Handler,Channel在有客户端连接Server的时候触发创建并封装成NettyChannel,再由HeaderExchangerHandler创建HeaderExchangerChannel,负责请求响应模式的处理。
  • NettyChannel其实是个Handler,HeaderExchangerChannel是个Channel,
  • 消息的序列化与反序列化工作在NettyCodecAdapter中发起完成。

当有客户端连接Server时的连接过程:

  • NettyHandler.connected()
  • NettyServer.connected()
  • MultiMessageHandler.connected()
  • HeartbeatHandler.connected()
  • AllChannelHandler.connected()
  • DecodeHandler.connected()
  • HeaderExchangerHandler.connected()
  • requestHandler.connected()
  • 执行服务的onconnect事件的监听方法

名词解释

Invoker

可执行的对象,执行具体的远程调用,能够根据方法名称,参数得到相应的执行结果。

Invocation,包含了需要执行的方法,参数等信息。目前实现类只有RpcInvocation。

有三种类型的Invoker:

  • 本地执行类的Invoker。
  • 远程通信执行类的Invoker。
  • 多个远程通信执行类的Invoker聚合成集群版的Invoker。

以HelloService为例:

  • 本地执行类的Invoker:在Server端有HelloServiceImpl实现,要执行该接口,只需要通过反射执行对应的实现类即可。
  • 远程通信执行类的Invoker:在Client端要想执行该接口的实现方法,需要先进行远程通信,发送要执行的参数信息给Server端,Server端利用本地执行Invoker的方式执行,最后将结果发送给Client。
  • 集群版的Invoker:Client端使用的时候,通过集群版的Invoker操作,Invoker会挑选一个远程通信类型的Invoker来执行。

提供者端的Invoker封装了服务实现类,URL,Type,状态都是只读并且线程安全。通过发起invoke来具体调用服务类。

ProxyFactory

在服务提供者端,ProxyFactory主要服务的实现统一包装成一个Invoker,Invoker通过反射来执行具体的Service实现对象的方法。默认的实现是JavassistProxyFactory,代码如下:

public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
    // TODO Wrapper类不能正确处理带$的类名
    final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);
    return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
        @Override
        protected Object doInvoke(T proxy, String methodName, 
                                  Class<?>[] parameterTypes, 
                                  Object[] arguments) throws Throwable {
            return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
        }
    };
}

Protocol

服务地址的发布和订阅。

Protocol是dubbo中的服务域,只在服务启用时加载,无状态,线程安全,是实体域Invoker暴露和引用的主功能入口,负责Invoker的生命周期管理,是Dubbo中远程服务调用层。

Protocol根据指定协议对外公布服务,当客户端根据协议调用这个服务时,Protocol会将客户端传递过来的Invocation参数交给Invoker去执行。

Protocol加入了远程通信协议,会根据客户端的请求来获取参数Invocation。

@Extension("dubbo")
public interface Protocol {

    int getDefaultPort();

    //对于服务提供端,将本地执行类的Invoker通过协议暴漏给外部
    //外部可以通过协议发送执行参数Invocation,然后交给本地Invoker来执行
    @Adaptive
    <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException;

    //这个是针对服务消费端的,服务消费者从注册中心获取服务提供者发布的服务信息
    //通过服务信息得知服务提供者使用的协议,然后服务消费者仍然使用该协议构造一个Invoker。这个Invoker是远程通信类的Invoker。
    //执行时,需要将执行信息通过指定协议发送给服务提供者,服务提供者接收到参数Invocation,然后交给服务提供者的本地Invoker来执行
    @Adaptive
    <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException;

    void destroy();

}

关于RegistryProtocol和DubboProtocol的疑惑

以下是官方文档说明:

暴露服务:

(1) 只暴露服务端口:

在没有注册中心,直接暴露提供者的情况下,即: <dubbo:service regisrty="N/A" /> or <dubbo:registry address="N/A" />

ServiceConfig解析出的URL的格式为: dubbo://service-host/com.foo.FooService?version=1.0.0

基于扩展点的Adaptive机制,通过URL的"dubbo://"协议头识别,直接调用DubboProtocol的export()方法,打开服务端口。

(2) 向注册中心暴露服务:

在有注册中心,需要注册提供者地址的情况下,即: <dubbo:registry address="zookeeper://10.20.153.10:2181" />

ServiceConfig解析出的URL的格式为: registry://registry-host/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?export=URL.encode("dubbo://service-host/com.foo.FooService?version=1.0.0")

基于扩展点的Adaptive机制,通过URL的"registry://"协议头识别,就会调用RegistryProtocol的export()方法,将export参数中的提供者URL,先注册到注册中心,再重新传给Protocol扩展点进行暴露: dubbo://service-host/com.foo.FooService?version=1.0.0

基于扩展点的Adaptive机制,通过提供者URL的"dubbo://"协议头识别,就会调用DubboProtocol的export()方法,打开服务端口。

RegistryProtocol,注册中心协议集成,装饰真正暴露引用服务的协议,增强注册发布功能。

ServiceConfig中的protocol是被多层装饰的Protocol,是DubboProtocol+RegistryProtocol+ProtocolListenerWrapper+ProtocolFilterWrapper。

  • ProtocolFilterWrapper负责初始化invoker所有的Filter。
  • ProtocolListenerWrapper负责初始化暴露或引用服务的监听器。
  • RegistryProtocol负责注册服务到注册中心和向注册中心订阅服务。
  • DubboProtocol负责服务的具体暴露与引用,也负责网络传输层,信息交换层的初始化,以及底层NIO框架的初始化。

Exporter

负责invoker的生命周期,包含一个Invoker对象,可以撤销服务。

Exchanger

负责数据交换和网络通信的组件。每个Invoker都维护了一个ExchangeClient的 引用,并通过它和远端server进行通信。

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