Dubbo服务暴露

引言

通过前面的文章,想必大家对 Dubbo 的整体实现思想已经有了一个全面的认识,本文中,我们主要深入介绍服务暴露的实现细节,其他 Dubbo 相关文章均收录于 <Dubbo系列文章>

暴露服务方式

Dubbo 服务导出过程始于 Spring 容器发布刷新事件,Dubbo 在接收到事件后,会立即执行服务导出逻辑。整个逻辑大致可分为三个部分,第一部分是前置工作,主要用于检查参数,组装 URL。第二部分是导出服务,包含导出服务到本地 (JVM),和导出服务到远程两个过程。第三部分是向注册中心注册服务,用于服务发现。

起点

服务导出的入口方法是 ServiceBean 的 onApplicationEvent。onApplicationEvent 是一个事件响应方法,该方法会在收到 Spring 上下文刷新事件后执行服务导出操作。方法代码如下:

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public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
// 是否有延迟导出 && 是否已导出 && 是不是已被取消导出
if (isDelay() && !isExported() && !isUnexported()) {
// 导出服务
export();
}
}

这个方法首先会根据条件决定是否导出服务,比如有些服务设置了延时导出,那么此时就不应该在此处导出。还有一些服务已经被导出了,或者当前服务被取消导出了,此时也不能再次导出相关服务。注意这里的 isDelay 方法,这个方法字面意思是“是否延迟导出服务”,返回 true 表示延迟导出,false 表示不延迟导出。但是该方法真实意思却并非如此,当方法返回 true 时,表示无需延迟导出。返回 false 时,表示需要延迟导出。与字面意思恰恰相反,这个需要大家注意一下。

现在我们知道了 Dubbo 服务导出过程的起点,接下来对服务导出的前置逻辑进行分析。

前置工作

前置工作主要包含两个部分,分别是配置检查,以及 URL 装配。在导出服务之前,Dubbo 需要检查用户的配置是否合理,或者为用户补充缺省配置。配置检查完成后,接下来需要根据这些配置组装 URL。在 Dubbo 中,URL 的作用十分重要。Dubbo 使用 URL 作为配置载体,所有的拓展点都是通过 URL 获取配置。

下面对配置检查的逻辑进行简单的总结,如下:

  1. 检测 dubbo:service 标签的 interface 属性合法性,不合法则抛出异常
  2. 检测 ProviderConfig、ApplicationConfig 等核心配置类对象是否为空,若为空,则尝试从其他配置类对象中获取相应的实例。
  3. 检测并处理泛化服务和普通服务类
  4. 检测本地存根配置,并进行相应的处理
  5. 对 ApplicationConfig、RegistryConfig 等配置类进行检测,为空则尝试创建,若无法创建则抛出异常

Dubbo 允许我们使用不同的协议导出服务,也允许我们向多个注册中心注册服务。Dubbo 在 doExportUrls 方法中对多协议,多注册中心进行了支持。相关代码如下:

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private void doExportUrls() {
// 加载注册中心链接
List<URL> registryURLs = loadRegistries(true);
// 遍历 protocols,并在每个协议下导出服务
for (ProtocolConfig protocolConfig : protocols) {
doExportUrlsFor1Protocol(protocolConfig, registryURLs);
}
}

上面代码首先是通过 loadRegistries 加载注册中心链接,然后再遍历 ProtocolConfig 集合导出每个服务。并在导出服务的过程中,将服务注册到注册中心。
loadRegistries 方法主要包含如下的逻辑:

  1. 检测是否存在注册中心配置类,不存在则抛出异常
  2. 构建参数映射集合,也就是 map
  3. 构建注册中心链接列表
  4. 遍历链接列表,并根据条件决定是否将其添加到 registryList 中

配置检查完毕后,紧接着要做的事情是根据配置,以及其他一些信息组装 URL。前面说过,URL 是 Dubbo 配置的载体,通过 URL 可让 Dubbo 的各种配置在各个模块之间传递。既然 URL 如此重要,那么下面我们来了解一下 URL 组装的过程。

URL组装过程首先是将一些信息,比如版本、时间戳、方法名以及各种配置对象的字段信息放入到 map 中,map 中的内容将作为 URL 的查询字符串。构建好 map 后,紧接着是获取上下文路径、主机名以及端口号等信息。最后将 map 和主机名等数据传给 URL 构造方法创建 URL 对象。需要注意的是,这里出现的 URL 并非 java.net.URL,而是 com.alibaba.dubbo.common.URL。

导出服务

前置工作做完,接下来就可以进行服务导出了。服务导出分为导出到本地 (JVM),和导出到远程。

Dubbo会根据 url 中的 scope 参数决定服务导出方式,分别如下:

  • scope = none,不导出服务
  • scope != remote,导出到本地
  • scope != local,导出到远程

不管是导出到本地,还是远程。进行服务导出之前,均需要先创建 Invoker,这是一个很重要的步骤。因此下面先来分析 Invoker 的创建过程。

在 Dubbo 中,Invoker 是一个非常重要的模型。在服务提供端,以及服务引用端均会出现 Invoker。

既然 Invoker 如此重要,那么我们很有必要搞清楚 Invoker 的用途。Invoker 是由 ProxyFactory 创建而来,Dubbo 默认的 ProxyFactory 实现类是 JavassistProxyFactory。下面我们到 JavassistProxyFactory 代码中,探索 Invoker 的创建过程。如下:

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public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
// 为目标类创建 Wrapper
final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);
// 创建匿名 Invoker 类对象,并实现 doInvoke 方法。
return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
@Override
protected Object doInvoke(T proxy, String methodName,
Class<?>[] parameterTypes,
Object[] arguments) throws Throwable {
// 调用 Wrapper 的 invokeMethod 方法,invokeMethod 最终会调用目标方法
return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
}
};
}

如上,JavassistProxyFactory 创建了一个继承自 AbstractProxyInvoker 类的匿名对象,并覆写了抽象方法 doInvoke。覆写后的 doInvoke 逻辑比较简单,仅是将调用请求转发给了 Wrapper 类的 invokeMethod 方法。Wrapper 用于“包裹”目标类,Wrapper 是一个抽象类,仅可通过 getWrapper(Class) 方法创建子类。在创建 Wrapper 子类的过程中,子类代码生成逻辑会对 getWrapper 方法传入的 Class 对象进行解析,拿到诸如类方法,类成员变量等信息。以及生成 invokeMethod 方法代码和其他一些方法代码。代码生成完毕后,通过 Javassist 生成 Class 对象,最后再通过反射创建 Wrapper 实例。相关的代码如下:

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 public static Wrapper getWrapper(Class<?> c) {
while (ClassGenerator.isDynamicClass(c))
c = c.getSuperclass();

if (c == Object.class)
return OBJECT_WRAPPER;

// 从缓存中获取 Wrapper 实例
Wrapper ret = WRAPPER_MAP.get(c);
if (ret == null) {
// 缓存未命中,创建 Wrapper
ret = makeWrapper(c);
// 写入缓存
WRAPPER_MAP.put(c, ret);
}
return ret;
}

getWrapper 方法仅包含一些缓存操作逻辑,不难理解。makeWrapper和自适应类的生成类似,就是先生成代码String,然后通过Javassist编译成Class。

导出服务到本地的过程比较简单,就是将服务映射保存在内存中,我们这里就不再赘述。与导出服务到本地相比,导出服务到远程的过程要复杂不少,其包含了服务导出与服务注册两个过程。

服务导出是通过Protocol 的 export 方法,假设运行时协议为 dubbo,此处的 protocol 变量会在运行时加载 DubboProtocol,并调用 DubboProtocol 的 export 方法。所以,接下来我们目光转移到 DubboProtocol 的 export 方法上,相关分析如下:

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

// 获取服务标识,理解成服务坐标也行。由服务组名,服务名,服务版本号以及端口组成。比如:
// demoGroup/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService:1.0.1:20880
String key = serviceKey(url);
// 创建 DubboExporter
DubboExporter<T> exporter = new DubboExporter<T>(invoker, key, exporterMap);
// 将 <key, exporter> 键值对放入缓存中
exporterMap.put(key, exporter);

// 本地存根相关代码
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) {
// 省略日志打印代码
} else {
stubServiceMethodsMap.put(url.getServiceKey(), stubServiceMethods);
}
}

// 启动服务器
openServer(url);
// 优化序列化
optimizeSerialization(url);
return exporter;
}

在同一台机器上(单网卡),同一个端口上仅允许启动一个服务器实例。若某个端口上已有服务器实例,此时则调用 reset 方法重置服务器的一些配置。

服务注册操作对于 Dubbo 来说不是必需的,通过服务直连的方式就可以绕过注册中心。但通常我们不会这么做,直连方式不利于服务治理,仅推荐在测试服务时使用。对于 Dubbo 来说,注册中心虽不是必需,但却是必要的。

以 Zookeeper 为例,所谓的服务注册,本质上是将服务配置数据写入到 Zookeeper 的某个路径的节点下。
service-registry
从上图中可以看到 com.alibaba.dubbo.demo.DemoService 这个服务对应的配置信息(存储在 URL 中)最终被注册到了 /dubbo/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService/providers/ 节点下。

参考内容

[1]《深入理解Apache Dubbo与实战》
[2] dubbo 官方文档

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  • 本文作者: 贝克街的流浪猫
  • 本文链接: https://www.beikejiedeliulangmao.top/middleware/dubbo/service-export/
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