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Dubbo (三)源码分析 —— 架构原理

 小刀爱编程
发布于 10/18 21:07
字数 3194
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1 核心功能

首先要了解Dubbo提供的三大核心功能:

  • Remoting:远程通讯
    • 提供对多种NIO框架抽象封装,包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式。
  • Cluster: 服务框架
    • 提供基于接口方法的透明远程过程调用,包括多协议支持,以及软负载均衡,失败容错,地址路由,动态配置等集群支持。
  • Registry: 服务注册中心
    • 基于注册中心目录服务,使服务消费方能动态的查找服务提供方,使地址透明,使服务提供方可以平滑增加或减少机器。

2 Dubbo各个组件之间的关系结构

2.1 调用关系

节点角色说明

节点 角色说明
Provider 暴露服务的服务提供方
Consumer 调用远程服务的服务消费方
Registry 服务注册与发现的注册中心
Monitor 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
Container 服务运行容器

2.2 依赖关系

图例说明:

  • 图中小方块 Protocol, Cluster, Proxy, Service, Container, Registry, Monitor 代表层或模块,蓝色的表示与业务有交互,绿色的表示只对 Dubbo 内部交互。
  • 图中背景方块 Consumer, Provider, Registry, Monitor 代表部署逻辑拓扑节点。
  • 图中蓝色虚线为初始化时调用,红色虚线为运行时异步调用,红色实线为运行时同步调用。
  • 图中只包含 RPC 的层,不包含 Remoting 的层,Remoting 整体都隐含在 Protocol 中。

调用链

展开总设计图的红色调用链,如下:

暴露服务时序

展开总设计图左边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链,时序图如下:

引用服务时序

展开总设计图右边服务消费方引用服务的蓝色初始化链,时序图如下:

3 Dubbo 的水平分层结构

Dubbo最大的特点是 按照分层的方式来架构 ,使用这种方式可以使各个层之间解耦合(或者最大限度地松耦合)。所以,我们 横向以分层的方式来看下Dubbo的架构

整体设计

1 核心功能

首先要了解Dubbo提供的三大核心功能:

  • Remoting:远程通讯
    • 提供对多种NIO框架抽象封装,包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式。
  • Cluster: 服务框架
    • 提供基于接口方法的透明远程过程调用,包括多协议支持,以及软负载均衡,失败容错,地址路由,动态配置等集群支持。
  • Registry: 服务注册中心
    • 基于注册中心目录服务,使服务消费方能动态的查找服务提供方,使地址透明,使服务提供方可以平滑增加或减少机器。

2 Dubbo各个组件之间的关系结构

2.1 调用关系

节点角色说明

节点 角色说明
Provider 暴露服务的服务提供方
Consumer 调用远程服务的服务消费方
Registry 服务注册与发现的注册中心
Monitor 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
Container 服务运行容器

2.2 依赖关系

图例说明:

  • 图中小方块 Protocol, Cluster, Proxy, Service, Container, Registry, Monitor 代表层或模块,蓝色的表示与业务有交互,绿色的表示只对 Dubbo 内部交互。
  • 图中背景方块 Consumer, Provider, Registry, Monitor 代表部署逻辑拓扑节点。
  • 图中蓝色虚线为初始化时调用,红色虚线为运行时异步调用,红色实线为运行时同步调用。
  • 图中只包含 RPC 的层,不包含 Remoting 的层,Remoting 整体都隐含在 Protocol 中。

调用链

展开总设计图的红色调用链,如下:

暴露服务时序

展开总设计图左边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链,时序图如下:

引用服务时序

展开总设计图右边服务消费方引用服务的蓝色初始化链,时序图如下:

3 Dubbo 的水平分层结构

Dubbo最大的特点是 按照分层的方式来架构 ,使用这种方式可以使各个层之间解耦合(或者最大限度地松耦合)。所以,我们 横向以分层的方式来看下Dubbo的架构

整体设计

图例说明:

  • 图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,位于中轴线上的为双方都用到的接口。
  • 图中从下至上分为十层,各层均为单向依赖,右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系,每一层都可以剥离上层被复用,其中,Service 和 Config 层为 API,其它各层均为 SPI。
  • 图中绿色小块的为扩展接口,蓝色小块为实现类,图中只显示用于关联各层的实现类。
  • 图中蓝色虚线为初始化过程,即启动时组装链,红色实线为方法调用过程,即运行时调时链,紫色三角箭头为继承,可以把子类看作父类的同一个节点,线上的文字为调用的方法。

各层说明

  • config 配置层 :对外配置接口,以 ServiceConfig , ReferenceConfig 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类
  • proxy 服务代理层 :服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 为中心,扩展接口为 ProxyFactory
  • registry 注册中心层 :封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 RegistryFactory , Registry , RegistryService
  • cluster 路由层 :封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster , Directory , Router , LoadBalance
  • monitor 监控层 :RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactory , Monitor , MonitorService
  • protocol 远程调用层 :封装 RPC 调用,以 Invocation , Result 为中心,扩展接口为 Protocol , Invoker , Exporter
  • exchange 信息交换层 :封装请求响应模式,同步转异步,以 Request , Response 为中心,扩展接口为 Exchanger , ExchangeChannel , ExchangeClient , ExchangeServer
  • transport 网络传输层 :抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 Channel , Transporter , Client , Server , Codec
  • serialize 数据序列化层 :可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization , ObjectInputObjectOutput , ThreadPool

关系说明

  • 在 RPC 中,Protocol 是核心层,也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter 就可以完成非透明的 RPC 调用,然后在 Invoker 的主过程上 Filter 拦截点。
  • 图中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念,只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端,不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多场景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 划分逻辑拓普节点,保持统一概念。
  • 而 Cluster 是外围概念,所以 Cluster 的目的是将多个 Invoker 伪装成一个 Invoker,这样其它人只要关注 Protocol 层 Invoker 即可,加上 Cluster 或者去掉 Cluster 对其它层都不会造成影响,因为只有一个提供者时,是不需要 Cluster 的。
  • 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。
  • 而 Remoting 实现是 Dubbo 协议的实现,如果你选择 RMI 协议,整个 Remoting 都不会用上,Remoting 内部再划为 Transport 传输层和 Exchange 信息交换层,Transport 层只负责单向消息传输,是对 Mina, Netty, Grizzly 的抽象,它也可以扩展 UDP 传输,而 Exchange 层是在传输层之上封装了 Request-Response 语义。
  • Registry 和 Monitor 实际上不算一层,而是一个独立的节点,只是为了全局概览,用层的方式画在一起。

图例说明:

  • 图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,位于中轴线上的为双方都用到的接口。
  • 图中从下至上分为十层,各层均为单向依赖,右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系,每一层都可以剥离上层被复用,其中,Service 和 Config 层为 API,其它各层均为 SPI。
  • 图中绿色小块的为扩展接口,蓝色小块为实现类,图中只显示用于关联各层的实现类。
  • 图中蓝色虚线为初始化过程,即启动时组装链,红色实线为方法调用过程,即运行时调时链,紫色三角箭头为继承,可以把子类看作父类的同一个节点,线上的文字为调用的方法。

各层说明

  • config 配置层 :对外配置接口,以 ServiceConfig , ReferenceConfig 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类
  • proxy 服务代理层 :服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 为中心,扩展接口为 ProxyFactory
  • registry 注册中心层 :封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 RegistryFactory , Registry , RegistryService
  • cluster 路由层 :封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster , Directory , Router , LoadBalance
  • monitor 监控层 :RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactory , Monitor , MonitorService
  • protocol 远程调用层 :封装 RPC 调用,以 Invocation , Result 为中心,扩展接口为 Protocol , Invoker , Exporter
  • exchange 信息交换层 :封装请求响应模式,同步转异步,以 Request , Response 为中心,扩展接口为 Exchanger , ExchangeChannel , ExchangeClient , ExchangeServer
  • transport 网络传输层 :抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 Channel , Transporter , Client , Server , Codec
  • serialize 数据序列化层 :可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization , ObjectInputObjectOutput , ThreadPool

关系说明

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  • 在 RPC 中,Protocol 是核心层,也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter 就可以完成非透明的 RPC 调用,然后在 Invoker 的主过程上 Filter 拦截点。
  • 图中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念,只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端,不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多场景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 划分逻辑拓普节点,保持统一概念。
  • 而 Cluster 是外围概念,所以 Cluster 的目的是将多个 Invoker 伪装成一个 Invoker,这样其它人只要关注 Protocol 层 Invoker 即可,加上 Cluster 或者去掉 Cluster 对其它层都不会造成影响,因为只有一个提供者时,是不需要 Cluster 的。
  • 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。
  • 而 Remoting 实现是 Dubbo 协议的实现,如果你选择 RMI 协议,整个 Remoting 都不会用上,Remoting 内部再划为 Transport 传输层和 Exchange 信息交换层,Transport 层只负责单向消息传输,是对 Mina, Netty, Grizzly 的抽象,它也可以扩展 UDP 传输,而 Exchange 层是在传输层之上封装了 Request-Response 语义。
  • Registry 和 Monitor 实际上不算一层,而是一个独立的节点,只是为了全局概览,用层的方式画在一起。

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