Dubbo剖析-整体架构分析

一、前言

工欲善其事，必先利其器，前面通过几篇文章简单的介绍了如何使用Dubbo搭建一个简单的分布式系统，在接下来的的一段时间就来研究Dubbo原理设计，本文作为原理设计的开篇先整体介绍下dubbo的架构。

二、整体架构

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dubbo官方的这个图很复杂，但是一开始没有必要深入细节，下面我们简单讲解主要模块。

• 其中Service 和 Config 层为 API，对应服务提供方来说是使用ServiceConfig来代表一个要发布的服务配置对象，对应服务消费方来说ReferenceConfig代表了一个要消费的服务的配置对象。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。
• 其它各层均为 SPI，SPI意味着下面各层都是组件化可以被替换的，这也是dubbo比较好的一点，主要功能组件都可以插件化替换。dubbo增强了JDK中的SPI功能，在dubbo中其它各层都是使用扩展点进行提供服务的，dubbo增强的SPI增加了对扩展点 IoC 和 AOP 的支持，一个扩展点可以直接 setter 注入其它扩展点；并且不会一次性实例化扩展点的所有实现类，这避免了有扩展实现初始化很耗时，但如果没用上也加载，会很浪费资源的情况，增强的SPI是在具体用某一个实现类时候才进行实例化。后续会具体讲解增强的SPI的实现原理。
• proxy 服务代理层：扩展接口为 ProxyFactory，dubbo实现的SPI主要JavassistProxyFactory（默认使用）和JdkProxyFactory，用来对服务提供方和服务消费方的服务进行代理。
• registry 注册中心层：封装服务地址的注册与发现，扩展接口为 Registry , RegistryService,Dubbo提供的扩展接口实现为ZookeeperRegistry，RedisRegistry，MulticastRegistry，DubboRegistry。 扩展接口RegistryFactory，dubbo提供的扩展接口实现DubboRegistryFactory，DubboRegistryFactory，RedisRegistryFactory，ZookeeperRegistryFactory。
• 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， 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，扩展接口为 MonitorFactory , Monitor , MonitorService。
• protocol 远程调用层：封将 RPC 调用，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，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 , ObjectInput , ObjectOutput , ThreadPool

关于dubbo扩展点一个简单的例子： 以扩展 Dubbo 的协议为例，在协议的实现 jar 包内放置文本文件： METAINF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol ，内容为：

myprotocol=com.alibaba.user.MyProtocol

MyProtocol内容如下：

package com.alibaba.user;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol;
public class MyProtocol implemenets Protocol {
// ...
}

配置模块中的配置 Dubbo 配置模块中，扩展点均有对应配置属性或标签，通过配置指定使用哪个扩展 实现。比如：

<dubbo:protocol name="myprotocol" />

三、远程调用细节

3.1 服务提供者暴露一个服务的详细过程

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• 首先 ServiceConfig 类拿到对外提供服务的实际类 ref(如：UserServiceImpl),然后通过 ProxyFactory 类的 getInvoker 方法使用 ref 生成一个 AbstractProxyInvoker 实例，到这一步就完成具体服务到 Invoker 的转化。 接下来就是 Invoker 转换到 Exporter 的过程。Dubbo 处理服务暴露的关键就在 Invoker 转换到 Exporter 的过程，上图中的红色部分。
• Dubbo 协议的 Invoker 转为 Exporter 发生在 DubboProtocol 类的 export 方法，它主要是打开创建一个Netty Server 侦听服务，并接收客户端发来的各种请求，通讯细节由 Dubbo 自己实现，然后注册服务到服务注册中心。

3.2 服务消费者消费一个服务的详细过程

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• 首先 ReferenceConfig 类的 init 方法调用 Protocol 的 refer 方法生 成 Invoker 实例(如上图中的红色部分)，这是服务消费的关键。接下来把 Invoker 转换为客户端需要的接口(如：UserServiceBo)。
• dubbo协议的invoker转换为客户端需要的接口是发生在DubboProtocol的refer方法，他主要是创建一个netty client 链接服务提供者，通讯细节由 Dubbo 自己实现。

四、总结

本文简单的介绍了dubbo整体架构，后续具体介绍，dubbo增强的spi的实现，服务提供方如何发布服务，比如何时如何创建netty Server来监听服务消费者的链接，何时如何注册服务到服务治理中心；dubbo的filter链如何构建；服务消费方如何消费服务，何时创建netty client....