基于Dubbo 3.1,详细介绍了Dubbo服务的发布与引用的源码。
此前我们学习了Dubbo 3.x源码(16)—Dubbo服务发布导出源码(5),也就是Dubbo远程服务在导出远程服务得到Exporter之后,继续通过Registry将其注册到远程注册中心的源码。
实际上,到此我们的Dubbo服务发布导出的源码基本学习完了,本文我们主要学习exported发布服务映射数据的方法,以及对于Dubbo服务发布导出源码做一个整体的总结!
- Dubbo 3.x源码(11)—Dubbo服务的发布与引用的入口
- Dubbo 3.x源码(12)—Dubbo服务发布导出源码(1)
- Dubbo 3.x源码(13)—Dubbo服务发布导出源码(2)
- Dubbo 3.x源码(14)—Dubbo服务发布导出源码(3)
- Dubbo 3.x源码(15)—Dubbo服务发布导出源码(4)
- Dubbo 3.x源码(16)—Dubbo服务发布导出源码(5)
- Dubbo 3.x源码(17)—Dubbo服务发布导出源码(6)
文章目录
- 1 exported发布服务映射数据
- 1.1 MetadataServiceNameMapping元数据映射
- 1.2.1 MappingCacheManager
- 1.2.2 AbstractCacheManager
- 1.2 map构建服务映射关系
- 2 Dubbo服务发布导出总结
- 2.1 整体流程
- 2.2 简化流程
- 2.3 总结
1 exported发布服务映射数据
在ServiceConfig#doExportUrls方法导出服务url到全部注册中心之后,将会调用exported方法(在Dubbo 3.x源码(12)—Dubbo服务发布导出源码(1)中有介绍):
- 该方法会遍历已导出的服务url,判断url中是否包含service-name-mapping属性,当存在应用级注册中心协议时才会在exportRemote方法中为url添加该参数。
- 如果存在该属性,那么获取MetadataServiceNameMapping,对该服务url调用map方法,将服务接口到服务名的映射关系发布到远程元数据中心。
/**
* ServiceConfig的方法
* 将服务接口到服务名的映射关系发布到远程元数据中心
*/
protected void exported() {
exported = true;
List<URL> exportedURLs = this.getExportedUrls(); //导出的服务url
exportedURLs.forEach(url -> {
//如果url中包含service-name-mapping属性,当存在应用级注册中心协议时才会在exportRemote方法中为url添加该参数
if (url.getParameters().containsKey(SERVICE_NAME_MAPPING_KEY)) {
//获取MetadataServiceNameMapping
ServiceNameMapping serviceNameMapping = ServiceNameMapping.getDefaultExtension(getScopeModel());
try {
//将服务接口到服务名的映射关系发布到远程元数据中心
boolean succeeded = serviceNameMapping.map(url);
if (succeeded) {
logger.info("Successfully registered interface application mapping for service " + url.getServiceKey());
} else {
logger.error("5-10", "configuration server disconnected", "", "Failed register interface application mapping for service " + url.getServiceKey());
}
} catch (Exception e) {
logger.error("5-10", "configuration server disconnected", "", "Failed register interface application mapping for service " + url.getServiceKey(), e);
}
}
});
onExported();
}
1.1 MetadataServiceNameMapping元数据映射
MetadataServiceNameMapping是服务接口到对应的服务应用名的映射关系的维护类,也被称作服务映射,这在consumer应用级服务发现的时候很有用。
public MetadataServiceNameMapping(ApplicationModel applicationModel) {
//父类AbstractServiceNameMapping构造器
super(applicationModel);
//元数据中心MetadataReport实例的存储库实例
metadataReportInstance = applicationModel.getBeanFactory().getBean(MetadataReportInstance.class);
}
父类AbstractServiceNameMapping构造器如下,映射数据支持本地缓存
public AbstractServiceNameMapping(ApplicationModel applicationModel) {
this.applicationModel = applicationModel;
//本地mapping文件缓存支持
boolean enableFileCache = true;
//取ApplicationConfig的file.cache属性,默认true,但Dubbo3.1版本似乎没设置默认值,导致无法本地缓存
Optional<ApplicationConfig> application = applicationModel.getApplicationConfigManager().getApplication();
if(application.isPresent()) {
enableFileCache = Boolean.TRUE.equals(application.get().getEnableFileCache()) ? true : false;
}
//映射元数据缓存管理器
//内部有一个Dubbo实现的LUR缓存,默认最多10000个mapping缓存,原理是很简单的继承LinkedHashMap的方式
this.mappingCacheManager = new MappingCacheManager(enableFileCache,
applicationModel.tryGetApplicationName(),
applicationModel.getFrameworkModel().getBeanFactory()
.getBean(FrameworkExecutorRepository.class).getCacheRefreshingScheduledExecutor());
}
1.2.1 MappingCacheManager
MappingCacheManager的构造器如下,将会获取本地缓存文件的各种信息,然后调用init方法初始化:
/**
* MappingCacheManager的构造器
*
* @param enableFileCache 是否支持本地文件缓存
* @param name 缓存文件名,默认ApplicationNam
* @param executorService 将基于文件的缓存从内存刷新到磁盘的执行器cacheRefreshingScheduledExecutor
*/
public MappingCacheManager(boolean enableFileCache, String name, ScheduledExecutorService executorService) {
//从来自JVM环境变量中的配置
String filePath = System.getProperty("dubbo.mapping.cache.filePath");
String fileName = System.getProperty("dubbo.mapping.cache.fileName");
//默认文件名.mapping
if (StringUtils.isEmpty(fileName)) {
fileName = DEFAULT_FILE_NAME;
}
//.mapping.{dubbo.application.name}
if (StringUtils.isNotEmpty(name)) {
fileName = fileName + "." + name;
}
//本地缓存映射最大数量
String rawEntrySize = System.getProperty("dubbo.mapping.cache.entrySize");
int entrySize = StringUtils.parseInteger(rawEntrySize);
entrySize = (entrySize == 0 ? DEFAULT_ENTRY_SIZE : entrySize);
//文件最大大小
String rawMaxFileSize = System.getProperty("dubbo.mapping.cache.maxFileSize");
long maxFileSize = StringUtils.parseLong(rawMaxFileSize);
//初始化
init(enableFileCache, filePath, fileName, entrySize, maxFileSize, 50, executorService);
}
1.2.2 AbstractCacheManager
AbstractCacheManager的init方法如下:
- 初始化一个Dubbo实现的LUR缓存,默认最多10000个mapping缓存,原理是很简单的继承LinkedHashMap的方式。
- 构建文件缓存服务,启动定时调度任务执行mapping缓存刷盘操作。
/**
* AbstractCacheManager的方法
*
* @param enableFileCache 是否支持本地文件缓存
* @param filePath 文件路径
* @param fileName 文件名
* @param entrySize 缓存映射最大数量,默认10000
* @param fileSize 文件最大大小
* @param interval 调度任务间隔时间
* @param executorService 文件持久化调度任务执行器
*/
protected void init(boolean enableFileCache, String filePath, String fileName, int entrySize, long fileSize, int interval, ScheduledExecutorService executorService) {
//Dubbo实现的LUR缓存,默认最多10000个mapping缓存,原理是很简单的继承LinkedHashMap的方式
this.cache = new LRUCache<>(entrySize);
try {
//缓存存储服务
cacheStore = FileCacheStoreFactory.getInstance(filePath, fileName, enableFileCache);
Map<String, String> properties = cacheStore.loadCache(entrySize);
logger.info("Successfully loaded " + getName() + " cache from file " + fileName + ", entries " + properties.size());
for (Map.Entry<String, String> entry : properties.entrySet()) {
String key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
this.cache.put(key, toValueType(value));
}
// executorService can be empty if FileCacheStore fails
if (executorService == null) {
this.executorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(new NamedThreadFactory("Dubbo-cache-refreshing-scheduler", true));
} else {
this.executorService = executorService;
}
//缓存刷新调度任务
this.executorService.scheduleWithFixedDelay(new CacheRefreshTask<>(this.cacheStore, this.cache, this, fileSize), 10, interval, TimeUnit.MINUTES);
} catch (Exception e) {
logger.error("Load mapping from local cache file error ", e);
}
}
1.2 map构建服务映射关系
MetadataServiceNameMapping的map方法,将服务接口到服务名的映射关系发布到所有远程元数据中心,对于zookeeper元数据中心来说,每一个服务接口都对应一个节点,节点路径为dubbo/mapping/{serviceInterface},值就是该接口所在的服务应用名,也就是dubbo.applicaation.name。
/**
* MetadataServiceNameMapping的方法
* <p>
* Simply register to all metadata center
* 将服务接口到服务名的映射关系发布到所有远程元数据中心
*/
@Override
public boolean map(URL url) {
if (CollectionUtils.isEmpty(applicationModel.getApplicationConfigManager().getMetadataConfigs())) {
logger.warn("No valid metadata config center found for mapping report.");
return false;
}
//服务接口全部路径名
String serviceInterface = url.getServiceInterface();
if (IGNORED_SERVICE_INTERFACES.contains(serviceInterface)) {
return true;
}
boolean result = true;
for (Map.Entry<String, MetadataReport> entry : metadataReportInstance.getMetadataReports(true).entrySet()) {
MetadataReport metadataReport = entry.getValue();
String appName = applicationModel.getApplicationName();
try {
//MetadataReport支持直接注册服务-应用程序映射,该方法目前版本默认返回false
if (metadataReport.registerServiceAppMapping(serviceInterface, appName, url)) {
// MetadataReport support directly register service-app mapping
continue;
}
boolean succeeded;
//当前重试次数,最多6次
int currentRetryTimes = 1;
String newConfigContent = appName;
do {
//尝试根据服务名获取已存在的映射项,对于ZookeeperMetadataReport来说,就是获取 mapping/{serviceInterface} 这个节点的值
ConfigItem configItem = metadataReport.getConfigItem(serviceInterface, DEFAULT_MAPPING_GROUP);
String oldConfigContent = configItem.getContent();
if (StringUtils.isNotEmpty(oldConfigContent)) {
//如果此前映射包含了当前appName,那么算作成功
boolean contains = StringUtils.isContains(oldConfigContent, appName);
if (contains) {
// From the user's perspective, it means successful when the oldConfigContent has contained the current appName. So we should not throw an Exception to user, it will confuse the user.
succeeded = true;
break;
}
//否则,旧的appName和新的appName通过 , 拼接起来
newConfigContent = oldConfigContent + COMMA_SEPARATOR + appName;
}
//尝试创建或者更新映射关系,对于ZookeeperMetadataReport来说,就是创建或者更新 mapping/{serviceInterface} 这个节点
succeeded = metadataReport.registerServiceAppMapping(serviceInterface, DEFAULT_MAPPING_GROUP, newConfigContent, configItem.getTicket());
} while (!succeeded && currentRetryTimes++ <= CAS_RETRY_TIMES);
if (!succeeded) {
result = false;
}
} catch (Exception e) {
result = false;
logger.warn("Failed registering mapping to remote." + metadataReport, e);
}
}
return result;
}
zookeeper中的服务映射关系节点如下:
有了服务映射,那么就能通过服务接口来查询对应的服务应用名了,然后继续根据服务名获取服务实例信息,这在Dubbo 3.x 之后consumer应用级服务发现的时候很有用。
2 Dubbo服务发布导出总结
2.1 整体流程
到此,我们基本学习了Dubbo服务发布的全流程(除了应用级服务数据的远程注册之外,这个后面单独讲),现在我们来梳理一下整体流程,注意下面的流程非常的常,但是如果你能看完这些流程,那么我相信你在面试的时候也能够比较简单的说出重点出来:
- 首先是Dubbo服务发布的入口,在Dubbo 3.1中,它位于监听器DubboDeployApplicationListener#onApplicationEvent方法中,在spring容器启动的最后一个步也就是refresh方法内部最后的finishRefresh方法中,将会向所有监听器发布一个ContextRefreshedEvent事件,表示容器刷新完毕,此时就会触发这个方法的调用。
- onApplicationEvent方法内部通过DefaultModuleDeployer#start方法开启服务的导出、引用等操作,最终在startSync方法内部的exportServices方法中,将会获取全部的dubbo服务bean实例ServiceConfigBase,然后依次调用exportServiceInternal方法进行导出。
- exportServiceInternal方法中会判断是否开启了异步导出,如果开启了那么使用线程池导出,默认没开启,那么就走同步导出。通过服务ServiceConfig本身的export方法执行导出,对于已导出的服务将会加入exportedServices列表中。
- 在ServiceConfigBase#export方法中,会判断是否需要延迟导出服务,也就是delay属性,如果不需要那么立即执行doExport方法导出服务,否则获取服务导出线程池,异步的执行doExport方法导出服务,延迟时间为配置的delay毫秒。默认立即导出。
- 在doExport方法中包含服务导出的骨干逻辑:首先通过doExportUrls方法导出服务url到全部注册中心,这是核心方法。导出服务url之后,调用exported方法尝将服务接口到服务名的映射关系发布到远程元数据中心,这是Dubbo3应用级服务注册发现所必须的步骤。
- doExportUrls方法中,首先构建并注册对应服务的serviceDescriptor、providerModel,然后通过loadRegistries加载全部的注册中心url地址信息,最后遍历当前服务接口支持的协议,依次调用doExportUrlsFor1Protocol方法,尝试将每个协议向多个注册中心url进行服务导出。
- loadRegistries方法用于加载注册中心url地址,获取全部注册中心配置集合,然后对每个注册中心的配置拼接好注册中心url,协议将被改写为注册中心协议。
- 在Dubbo3.1版本中,如果url没有特殊参数,那么默认情况下,每个注册中心都会生成两个注册中心协议url,一个service-discovery-registry开头的协议表示服务级别发现注册中心,一个registry开头的协议表示接口级别发现注册中心。也就是说,服务将会同时进行接口级别和服务级别的注册。
- doExportUrlsFor1Protocol方法中,会根据协议参数和当前服务元数据,构建出一个服务导出协议url,然后调用exportUrl方法继续导出。
- exportUrl方法中,获取scope属性判断服务导出的范围,none代表不导出、local仅导出到本地JVM、remote会导出到远程,默认为null,表示会同时导出到本地JVM和远程,分别调用exportLocal和exportRemote方法。在远程导出完毕之后,还会调用MetadataUtils#publishServiceDefinition方法发布服务元数据信息。
- exportLocal 方法用于本地导出,用不上注册中心协议url,主要用于本jvm的消费者调用本jvm上的服务提供者,不涉及远程网络调用。
- 将服务导出协议url改写为injvm协议的url,ip地址固定为127.0.0.1,端口为0。可以看到所谓的本地导出,没有监听端口,没有远程调用,但是仍然会走dubbo的Filter和Listener。随后调用doExportUrl方法执行协议导出。
- exportRemote方法用于远程导出,涉及到服务注册、启动服务端nettyserver等逻辑,用于远程网络调用。
- 遍历全部注册中心协议url添加参数,例如如果是应用级注册中心,那么为url添加service-name-mapping=true参数。
- 在注册中心协议url内部的attributes中添加属性,key为export,value为服务导出协议url,随后调用doExportUrl方法执行协议导出。
- exportLocal 方法用于本地导出,用不上注册中心协议url,主要用于本jvm的消费者调用本jvm上的服务提供者,不涉及远程网络调用。
- loadRegistries方法用于加载注册中心url地址,获取全部注册中心配置集合,然后对每个注册中心的配置拼接好注册中心url,协议将被改写为注册中心协议。
- 在doExportUrls方法导出服务url到全部注册中心之后,将会调用exported方法。
- 该方法会遍历已导出的服务url,判断url中是否包含service-name-mapping属性,当存在应用级注册中心协议时才会在exportRemote方法中为url添加该参数。
- 如果存在该属性,那么获取MetadataServiceNameMapping,对该服务url调用map方法,将服务接口到服务名的映射关系发布到远程元数据中心。
- 在zookeeper元数据中心,对应的映射节点目录为:dubbo/mapping/{serviceInterface},节点值就是该接口所在的服务应用名,也就是dubbo.applicaation.name。
- doExportUrls方法中,首先构建并注册对应服务的serviceDescriptor、providerModel,然后通过loadRegistries加载全部的注册中心url地址信息,最后遍历当前服务接口支持的协议,依次调用doExportUrlsFor1Protocol方法,尝试将每个协议向多个注册中心url进行服务导出。
exportLocal 和exportRemote方法最终都会调用doExportUrl方法,该方法是服务导出的核心方法,也是面试常回答的地方:
- 首先通过代理服务工厂proxyFactory#getInvoker方法将ref、interfaceClass、url包装成一个Invoker可执行体实例,Invoker可以统一调用方式,屏蔽调用细节。
- 这里的proxyFactory是ProxyFactory的自适应扩展实现,即ProxyFactory$Adaptive,也就是说会根据传入的url中的参数proxy的值选择对应的代理工厂实现类,而默认实现就是JavassistProxyFactory。
- JavassistProxyFactory将会利用javassist动态创建了Class对应的Wrapper对象,动态生成的Wrapper类改写invokeMethod方法,其内部会被改写为根据接口方法名和参数直接调用ref对应名字的方法,避免通过Jdk的反射调用方法带来的性能问题。
- 然后创建一个AbstractProxyInvoker匿名实现类对象返回,重写了doInvoke方法,内部实际调用的wrapper#invokeMethod方法。
- 这里的proxyFactory是ProxyFactory的自适应扩展实现,即ProxyFactory$Adaptive,也就是说会根据传入的url中的参数proxy的值选择对应的代理工厂实现类,而默认实现就是JavassistProxyFactory。
- 获取到可执行对象Invoker之后,通过协议protocolSPI对invoker进行服务导出,获取Exporter实例,然后将exporter加入到exporters缓存集合中。
- 这里的protocolSPI是Protocol的自适应扩展实现,即Protocol$Adaptive,也就是说会根据传入的url中的protocol选择对应的Protocol SPI实现类,而默认实现就是dubbo协议,即DubboProtocol。本地导出的injvm协议对应InjvmProtocol,需要导出到接口级注册中心的registry对应InterfaceCompatibleRegistryProtocol,需要导出到应用级注册中心的service-discovery-registry对应RegistryProtocol。
- 由于Dubbo SPI wrapper机制的存在,返回的Protocol就经过了几层的wrapper的包装。Dubbo 3.1默认经过了三层包装,即ProtocolSerializationWrapper -> ProtocolFilterWrapper -> ProtocolListenerWrapper -> 具体的Protocol实现。
- ProtocolSerializationWrapper会将导出的服务url存入FrameworkServiceRepository仓库内部的providerUrlsWithoutGroup缓存中。
- ProtocolFilterWrapper将会为Invoker添加各种Filter,形成InvokerChain。
- ProtocolListenerWrapper将返回的Exporter包装为ListenerExporterWrapper,内部包含了一个Invoker和一个监听器列表。
- 当获取到经过包装的Protocol之后,将会调用Protocol#export方法进行服务的导出。
- 对于本地导出,也就是InjvmProtocol,本地导出并没有涉及到注册中心以及网络服务器,它仅仅是基于Invoer构建一个InjvmExporter,并且存入到exporterMap这个缓存map集合中,key构成规则为{group}/{serviceInterfaceName}:{version}:{port}。后续调用时,将会从exporterMap找到Exporter,然后找到Invoker进行调用。
- 对于远程导出就比较复杂,包括接口级注册中心的registry对应InterfaceCompatibleRegistryProtocol,应用级注册中心的service-discovery-registry对应RegistryProtocol。大概步骤如下:
- 需要从注册中心url的attributes属性中,获取真实的服务导出url,然后调用doLocalExport方法进行服务导出,该方法内部实际上就是重复前面的Protocol$Adaptive#export的过程。
- 此时,将会调用真实协议对应的Protocol实现,例如dubbo协议对应着DubboProtocol,而在这些协议的export方法中,除了构建Exportor加入exporterMap缓存之外,还会调用openServer方法,开启一个服务提供者端服务器,监听端口,这样就能接收consumer的远程调用请求。
- 同ip同端口(同一个dubbo服务端)的Dubbo应用中,多个Dubbo Service将会使用同一个服务器,即只有在第一次调用openServer的时候才会创建服务器。ip就是服务器的ip,端口就是20880端口。
- 创建服务器的时候,默认使用netty作为底层通信库,即创建一个netty服务端。
- 然后基于Dubbo SPI机制根据注册中心url加载具体的注册中心操作类Registry,应用级服务导出协议service-discovery-registry对应着ServiceDiscoveryRegistry,接口级服务导出协议则会获取真实注册中心协议对应的Registry。
- 通过调用Registry#register方法向远程注册中心注册服务提供者url。对于接口级服务导出协议会直接注册到注册中心,而对于应用级服务导出协议则仅仅是存入到本地内存中,在后面才会将服务信息真正的注册(DefaultModuleDeployer#startSync方法最后的onModuleStarted方法中)。
- 将Exporter包装为一个DestroyableExporter返回。
- 需要从注册中心url的attributes属性中,获取真实的服务导出url,然后调用doLocalExport方法进行服务导出,该方法内部实际上就是重复前面的Protocol$Adaptive#export的过程。
2.2 简化流程
- 首先是Dubbo服务发布的入口,在spring容器启动的最后一个步也就是refresh方法内部最后的finishRefresh方法中,将会向所有监听器发布一个ContextRefreshedEvent事件,表示容器刷新完毕。在Dubbo 3.1中,有个监听器DubboDeployApplicationListener,能监听该事件,在监听到该事件之后的onApplicationEvent方法中,会触发服务的导出和引用。这就是入口。然后遍历所有的Dubbo服务实例ServiceConfigBase,一次导出。
- 调用loadRegistries方法获取所有注册中心配置,组装成服务注册协议url。在Dubbo3.1中,默认一个注册中心配置将会构建出两条服务注册协议url,service-discovery-registry协议表示服务级别发现注册中心,registry协议表示接口级别发现注册中心。
- 遍历当前服务支持的协议,对于每个协议都尝试注册到所有注册中心url上。调用doExportUrlsFor1Protocol方法根据协议和服务元数据构建服务导出url,后续开始进行exportLocal本地导出和exportRemote远程导出,默认都会导出。所谓本地导出,就是本jvm的消费者调用本jvm上的服务提供者,不需要通络通信。远程导出自然就是服务于不同应用之间的通信了。
- 通过proxyFactory.getInvoker方法构建Invoker,提供了统一的调用入口,屏蔽底层细节。Invoker内部封装了ref,即服务接口的实现,同时默认基于javassist动态构建wrapper来避免反射的调用,提升性能。
- 基于协议获取Protocol,然后调用export方法进行服务导出得到Exporter,Exporter中包装了Filter过滤器、Listener监听器等逻辑,得到Exporter后会存入exporterMap这个缓存map中,后续可以查找到。
- 首次远程服务导出的时候,还会创建服务器,默认使用netty作为底层通信库,创建了服务器之后会启动绑定ip和端口,例如20880端口,此时可以监听远程请求。这是远程导出才会有的逻辑。
- 获取注册中心协议获取操作类Registry,通过调用register方法向远程注册中心注册服务提供者url信息。这是远程导出才会有的逻辑。
2.3 总结
Protocol、Invoker和Exporter属于远程调用层(Protocol):封将RPC调用,以Invocation和Result为中心,扩展接口为Protocol、Invoker和Exporter。
- Protocol是服务域,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它负责Invoker的生命周期管理。
- Invoker是实体域,它是Dubbo的核心模型,其它模型都向它靠扰,或转换成它,它代表一个可执行体,可向它发起invoke调用,它有可能是一个本地的实现,也可能是一个远程的实现,也可能一个集群实现。
- Exporter内部封装了Invoker,并且给予Dubbo SPI wrapper机制,封装了Filter和lister。
为什么创建Invoker?
Invoker对象实际上是一个动态创建的AbstractProxyInvoker匿名实现类对象,内部包含了ref,也就是服务接口的实现类对象,ref内部封装了真正的服务调用逻辑,同时它invoke方法,可以基于方法名、参数类型、参数列表调用接口方法,所有的服务都可以基于此方法进行方法调用,这样就提供了统一的调用入口,屏蔽了底层调用细节。
同时它的doInvoke方法,内部实际调用的基于javassist动态创建的Wrapper对象的invokeMethod方法,避免了反射调用方法的开销。
最后,我们的Dubbo服务发布导出源码终于基本学习完了,实际上学习的入口就是在DefaultModuleDeployer#startSync方法中的exportServices服务导出方法。之后会继续调用referServices方法进行服务引用,而在之后的onModuleStarted方法中,此时才会进行应用级服务数据的真正远程注册。
后续我们将学习referServices方法,也就是Dubbo 3.x 的服务引用的源码。