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

image.png

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

image.png

  • 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

image.png

  • 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....

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