dubbo原理和实现
一、Duboo基本概念解释
Dubbo是一种分布式服务框架。 Webservice也是一种服务框架,但是webservice并不是分布式的服务框架,他需要结合F5实现负载均衡。因此,dubbo除了可以提供服务之外,还可以实现软负载均衡。它还提供了两个功能Monitor 监控中心和调用中心。这两个是可选的,需要单独配置。
Dubbo的计数架构图如下:
我们解释以下这个架构图:
Consumer服务消费者,Provider服务提供者。Container服务容器。消费当然是invoke提供者了,invoke这条实线按照图上的说明当然同步的意思了,多说一句,在实际调用过程中,Provider的位置对于Consumer来说是透明的,上一次调用服务的位置(IP地址)和下一次调用服务的位置,是不确定的。这个地方就是实现了软负载。
Monitor这是一个监控,图中虚线表明Consumer 和Provider通过异步的方式发送消息至Monitor,Consumer和Provider会将信息存放在本地磁盘,平均1min会发送一次信息。Monitor在整个架构中是可选的(图中的虚线并不是可选的意思),Monitor功能需要单独配置,不配置或者配置以后,Monitor挂掉并不会影响服务的调用。
二 分析源代码,基本原理如下:
- client一个线程调用远程接口,生成一个唯一的ID(比如一段随机字符串,UUID等),Dubbo是使用AtomicLong从0开始累计数字的
- 将打包的方法调用信息(如调用的接口名称,方法名称,参数值列表等),和处理结果的回调对象callback,全部封装在一起,组成一个对象object
- 向专门存放调用信息的全局ConcurrentHashMap里面put(ID, object)
- 将ID和打包的方法调用信息封装成一对象connRequest,使用IoSession.write(connRequest)异步发送出去
- 当前线程再使用callback的get()方法试图获取远程返回的结果,在get()内部,则使用synchronized获取回调对象callback的锁, 再先检测是否已经获取到结果,如果没有,然后调用callback的wait()方法,释放callback上的锁,让当前线程处于等待状态。
- 服务端接收到请求并处理后,将结果(此结果中包含了前面的ID,即回传)发送给客户端,客户端socket连接上专门监听消息的线程收到消息,分析结果,取到ID,再从前面的ConcurrentHashMap里面get(ID),从而找到callback,将方法调用结果设置到callback对象里。
- 监听线程接着使用synchronized获取回调对象callback的锁(因为前面调用过wait(),那个线程已释放callback的锁了),再notifyAll(),唤醒前面处于等待状态的线程继续执行(callback的get()方法继续执行就能拿到调用结果了),至此,整个过程结束。
- 当前线程怎么让它“暂停”,等结果回来后,再向后执行?
- 正如前面所说,Socket通信是一个全双工的方式,如果有多个线程同时进行远程方法调用,这时建立在client server之间的socket连接上会有很多双方发送的消息传递,前后顺序也可能是乱七八糟的,server处理完结果后,将结果消息发送给client,client收到很多消息,怎么知道哪个消息结果是原先哪个线程调用的?
为了更好的解释上面这张图,我们结合服务消费和提供者的代码示例来进行说明:
服务消费者代码
public class DemoClientAction {
private DemoService demoService;
public void setDemoService(DemoService demoService) {
this.demoService = demoService;
}
public void start() {
String hello = demoService.sayHello("world" + i);
}
}
上面代码中的’DemoService’就是上图中服务消费端的proxy,用户代码通过这个proxy调用其对应的Invoker(DubboInvoker、 HessianRpcInvoker、 InjvmInvoker、 RmiInvoker、 WebServiceInvoker中的任何一个),而该Invoker实现了真正的远程服务调用。
服务提供者代码
public class DemoServiceImpl
implements DemoService
{
public String sayHello(String name) throws RemoteException
{
return "Hello " + name;
}
}
上面这个类会被封装成为一个AbstractProxyInvoker实例,并新生成一个
Exporter实例。这样当网络通讯层收到一个请求后,会找到对应的Exporter实例,并调用它所对应的AbstractProxyInvoker实例,从而真正调用了服务提供者的代码。
Dubbo里还有一些其他的Invoker类,但上面两种是最重要的。
三、远程调用细节
服务提供者暴露一个服务的详细过程:
上图是服务提供者暴露服务的主过程:
首先ServiceConfig类拿到对外提供服务的实际类ref,然后将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,下面我们以Dubbo和rmi这两种典型协议的实现来进行说明:
Dubbo的实现:
Dubbo协议的Invoker转为Exporter发生在DubboProtocol类的export方法,它主要是打开socket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。
Rmi的实现:
RMI协议的Invoker转为Exporter发生在RmiProtocol类的export方法,他通过Spring或Dubbo或JDK来实现服务,通讯细节由JDK底层来实现。
服务消费者消费一个服务的详细过程
上图是服务消费的主过程:
首先ReferenceConfig类的init方法调用Protocol的refer方法生成Invoker实例。接下来把Invoker转为客户端需要的接口
发布服务:
<!-- 使用dubbo发布服务 -->
<!-- 提供方应用信息,用于计算依赖关系 -->
<dubbo:application name="some-manager" />
<dubbo:registry protocol="zookeeper"
address="192.168.25.154:2181,192.168.25.154:2182,192.168.25.154:2183" />
<!-- 用dubbo协议在20880端口暴 露服务 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
<dubbo:service interface="com.taotao.service.ItemService" ref="itemServiceImpl" timeout=“3000”/>//设置服务超时时间:服务调用超时时间默认1秒
调用服务:
<!-- 引用dubbo服务 -->
<dubbo:application name="some-manager-web"/>
<dubbo:registry protocol="zookeeper" address="192.168.25.154:2181,192.168.25.154:2182,192.168.25.154:2183"/>
<dubbo:reference interface="com.taotao.service.ItemService" id="itemService" />
添加dubbo的依赖
加入dubbo相关的jar包。服务层、表现层都添加。
<!-- dubbo相关 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<!-- 排除依赖 -->
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring</artifactId>
</exclusion>
<exclusion>
<groupId>org.jboss.netty</groupId>
<artifactId>netty</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
</dependency>