dubbo入门之服务消费
2024-09-01 08:00:50
今天，我们来看看dubbo消费的执行过程
首先，我们都知道dubbo是一个基于netty实现的RPC框架，底层通信是使用netty来实现的。在学习dubbo的时候，或许我们都会有下面的这些疑惑：
1、服务消费者只持有服务接口，我们的消费端在执行接口请求的时候获取到的接口实现是什么？
2、消费者是如何通过netty建立同服务端的通信的？
3、服务是怎么注册到注册中心的？
4、消费端怎么拉取服务？
5、服务的负载均衡是如何体现的？
等等这些问题都会困扰着我们，今天我们先来聊聊dubbo消费端的实现原理
现在，你可能已经自己通过官网的教程搭建了自己的dubbo demo服务，你在执行demo的时候会发现，服务消费者只持有服务接口，你是通过@Reference注解去获取的实现，你已经知道spring bean工厂会自动为用户创建代理实例，那么dubbo为我们的消费者创建的代理实现是什么呢？只要开启idea的调试模式，你就可以看到我们得到的实现其实是：com.alibaba.dubbo.rpc.proxy.InvokerInvocationHandler。该Handler实现了InvocationHandler，InvocationHandler是JDK动态代理实现的核心接口，如果你不了解动态代理，那建议你自己去了解一下。
回到正题，我们通过接口调用的方法都会被该Handler代理，该Handler源码如下：
public class InvokerInvocationHandler implements InvocationHandler {
private final Invoker<?> invoker;
public InvokerInvocationHandler(Invoker<?> handler) {
this.invoker = handler;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
String methodName = method.getName();
Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
if (method.getDeclaringClass() == Object.class) {
return method.invoke(invoker, args);
}
if ("toString".equals(methodName) && parameterTypes.length == 0) {
return invoker.toString();
}
if ("hashCode".equals(methodName) && parameterTypes.length == 0) {
return invoker.hashCode();
}
if ("equals".equals(methodName) && parameterTypes.length == 1) {
return invoker.equals(args[0]);
}
return invoker.invoke(new RpcInvocation(method, args)).recreate();
}
}
源码很简单，只有一个invoke方法，它是代理类和接口之间的桥梁。如果你再细心一点，会发现InvokerInvocationHandler中的Invoker实现类是com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.wrapper.MockClusterInvoker。它是dubbo invoker的默认实现，里面封装了服务降级等功能。到这里，你基本已经知道消费者究竟是怎么去调用服务的了，后面你只要继续跟着源码调试，服务是如何和netty建立联系的
消费者请求调用链：
proxy0#sayHello(String)
—> InvokerInvocationHandler#invoke(Object, Method, Object[])
—> MockClusterInvoker#invoke(Invocation)
—> AbstractClusterInvoker#invoke(Invocation)
—> FailoverClusterInvoker#doInvoke(Invocation, List<Invoker<T>>, LoadBalance)
—> Filter#invoke(Invoker, Invocation) // 包含多个 Filter 调用
—> ListenerInvokerWrapper#invoke(Invocation)
—> AbstractInvoker#invoke(Invocation)
—> DubboInvoker#doInvoke(Invocation)
—> ReferenceCountExchangeClient#request(Object, int)
—> HeaderExchangeClient#request(Object, int)
—> HeaderExchangeChannel#request(Object, int)
—> AbstractPeer#send(Object)
—> AbstractClient#send(Object, boolean)
—> NettyChannel#send(Object, boolean)
—> NioClientSocketChannel#write(Object)
在MockClusterInvoker是一个抽象类，它的默认实现是FailoverClusterInvoker，在MockClusterInvoker中，通过服务目录Directory列举服务列表，核心方法invoke如下：
public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {
checkWhetherDestroyed();
LoadBalance loadbalance = null;
//列举服务列表
List<Invoker<T>> invokers = list(invocation);
if (invokers != null && !invokers.isEmpty()) {
loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(invokers.get(0).getUrl()
.getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.LOADBALANCE_KEY, Constants.DEFAULT_LOADBALANCE));
}
RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);
}
服务目录Directory已知的实现有RegistryDirectory和StaticDirectiry，默认使用的是RegistryDirectory，在进行服务调用的时候会从这里面去获取可用的服务列表，如果想要了解更多，推荐阅读dubbo官网服务列表一章，里面有非常详细的介绍。
可以看到，获取服务列表之后会从系统扩展中加载默认的负载均衡实现，然后继续往下执行到子类FailoverClusterInvoker的模板方法doInvoke，该方法会重新执行服务列举并检查服务的可用性，之后通过负载均衡策略选择具体服务，dubbo默认负载均衡策略是随机RandomLoadBalance。关键代码如下：
public Result doInvoke(Invocation invocation, final List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
List<Invoker<T>> copyinvokers = invokers;
// 服务检查
checkInvokers(copyinvokers, invocation);
int len = getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.RETRIES_KEY, Constants.DEFAULT_RETRIES) + 1;
if (len <= 0) {
len = 1;
}
// retry loop.
RpcException le = null; // last exception.
List<Invoker<T>> invoked = new ArrayList<Invoker<T>>(copyinvokers.size()); // invoked invokers.
Set<String> providers = new HashSet<String>(len);
for (int i = 0; i < len; i++) {
//Reselect before retry to avoid a change of candidate `invokers`.
//NOTE: if `invokers` changed, then `invoked` also lose accuracy.
if (i > 0) {
// i>0,说明第一次服务调用失败，需要重新检查服务列表
checkWhetherDestroyed(); //如果服务已经销毁，抛出异常
copyinvokers = list(invocation);//重新列举服务
// check again
checkInvokers(copyinvokers, invocation);//检查服务是否为空
}
//负载均衡获取服务
Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, copyinvokers, invoked);
invoked.add(invoker);//将获取的服务添加到已执行列表
RpcContext.getContext().setInvokers((List) invoked);
try {
//服务请求
Result result = invoker.invoke(invocation);
if (le != null && logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Although retry the method " + invocation.getMethodName()
+ " in the service " + getInterface().getName()
+ " was successful by the provider " + invoker.getUrl().getAddress()
+ ", but there have been failed providers " + providers
+ " (" + providers.size() + "/" + copyinvokers.size()
+ ") from the registry " + directory.getUrl().getAddress()
+ " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost()
+ " using the dubbo version " + Version.getVersion() + ". Last error is: "
+ le.getMessage(), le);
}
return result;
} catch (RpcException e) {
}
// 异常处理部分省略。。。
}
}
通过负载均衡获取到具体服务后，执行服务调用，到AbstractInvoker的invoke方法，主要设置一些attachment的信息。重点来看看实现类DubboInvoke的doInvoke方法，如下：
@Override
protected Result doInvoke(final Invocation invocation) throws Throwable {
RpcInvocation inv = (RpcInvocation) invocation;
final String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
//设置路径和版本
inv.setAttachment(Constants.PATH_KEY, getUrl().getPath());
inv.setAttachment(Constants.VERSION_KEY, version);
//ExchangeClient
ExchangeClient currentClient;
if (clients.length == 1) {
currentClient = clients[0];
} else {
currentClient = clients[index.getAndIncrement() % clients.length];
}
try {
//从配置中获取是否同步执行
boolean isAsync = RpcUtils.isAsync(getUrl(), invocation);
//是否单向执行
boolean isOneway = RpcUtils.isOneway(getUrl(), invocation);
//请求超时时间
int timeout = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.TIMEOUT_KEY, Constants.DEFAULT_TIMEOUT);
if (isOneway) {
//如果单向执行，发起调用后立即返回一个空RpcResult
boolean isSent = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.SENT_KEY, false);
currentClient.send(inv, isSent);
RpcContext.getContext().setFuture(null);
return new RpcResult();
} else if (isAsync) {
//如果异步，调用后立即返回一个空的RpcResult
ResponseFuture future = currentClient.request(inv, timeout);
RpcContext.getContext().setFuture(new FutureAdapter<Object>(future));
return new RpcResult();
} else {
//否则，同步等待
RpcContext.getContext().setFuture(null);
return (Result) currentClient.request(inv, timeout).get();
}
} catch (TimeoutException e) {
throw new RpcException(RpcException.TIMEOUT_EXCEPTION, "Invoke remote method timeout. method: " + invocation.getMethodName() + ", provider: " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
} catch (RemotingException e) {
throw new RpcException(RpcException.NETWORK_EXCEPTION, "Failed to invoke remote method: " + invocation.getMethodName() + ", provider: " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
}
}
ExchangeClient接口的实现是HeaderExchangeClient，request方法很简单，如下
public ResponseFuture request(Object request, int timeout) throws RemotingException {
return channel.request(request, timeout);
}
就是做了一次请求转发，channel是ExchangeChannel，默认实现是HeaderExchangeChannel，HeaderExchangeChannel的request方法如下：
public ResponseFuture request(Object request, int timeout) throws RemotingException {
if (closed) {
throw new RemotingException(this.getLocalAddress(), null, "Failed to send request " + request + ", cause: The channel " + this + " is closed!");
}
// create request.
Request req = new Request();
req.setVersion("2.0.0");//版本号
req.setTwoWay(true);//双向通信
req.setData(request);//请求数据
DefaultFuture future = new DefaultFuture(channel, req, timeout);//Future
try {
channel.send(req);//Dubbo封装的通信Channel
} catch (RemotingException e) {
future.cancel();
throw e;
}
return future;
}
这里就是构造Request请求体，然后传递给NettyChannel，NettyChannel封装了netty的channel，通过该channel将数据请求写入到TCP请求中传递给服务端。NettyChannel的send方法如下
public void send(Object message, boolean sent) throws RemotingException {
super.send(message, sent);
boolean success = true;
int timeout = 0;
try {
//数据请求
ChannelFuture future = channel.write(message);//此处的channel才是org.jboss.netty.channel.Channel
if (sent) {
//等待请求结果
timeout = getUrl().getPositiveParameter(Constants.TIMEOUT_KEY, Constants.DEFAULT_TIMEOUT);
success = future.await(timeout);
}
Throwable cause = future.getCause();
if (cause != null) {
throw cause;
}
} catch (Throwable e) {
throw new RemotingException(this, "Failed to send message " + message + " to " + getRemoteAddress() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
}
if (!success) {
throw new RemotingException(this, "Failed to send message " + message + " to " + getRemoteAddress()
+ "in timeout(" + timeout + "ms) limit");
}
}
到这里，关于dubbo消费请求的基本流程已经走完，继续往下就是netty层面的东西了，有兴趣的童鞋可以自行寻找netty相关教程
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