本文代码摘录的时候,将一些与本流程无关的内容去掉了,如有需要请看源码。
ä¸ã  闲言碎语
使用rpc框架已经多年了,虽然之前有研究过rpc的过程,但是却不曾详细阅读过dubbo的源码,探究过其中的设计思路与亮点。所以抽时间阅读了一下dubbo的源码,分享出来和大家一起学习。
äºã  目标与示例
1. 目标
l  探究dubbo rpc实现原理。
l  探究rpc从发出请求到收到返回结果这整个过程的详细过程。
l  学习rpc的负载均衡原理。
l  学习服务暴露、服务发现的原理以及实现细节。
l  多线程中dubbo是如何做到将返回结果和每个线程一一对应的。
本文重点为源码分析和模型实现分析,如果对dubbo的概念和使用不熟悉,情移步官网。
本文的所有分析均基于dubbo 2.5.3版本。
本文假定使用zookeeper管理服务。
2. 示例代码
以下的分析基于以下配置方式。不同的配置方式并不会影响本文所需要解决的几个问题,只是一下方式配置会比较便于理解,所以这里依次做为示例。
1)Â Â consumer
<bean id="rpcServiceRef" class="com.alibaba.dubbo.config.spring.ReferenceBean">
<property name="interface" value="com.wzf.service.RpcService"/>
<property name="application" ref="dubboApplicationConfig"/>
<property name="registry" ref="dubboRegistryConfig"/>
<property name="version" value="dev"/>
<property name="timeout" value="3000"/>
<property name="retries" value="0"/>
<property name="check" value="false"/>
</bean>
2)Â Â provider
<bean id="rpcServiceExport" class="com.alibaba.dubbo.config.spring.ServiceBean">
<property name="interface" value="com.wzf.funny.service.RpcService"/>
<property name="ref" ref="rpcServiceImpl"/>
<property name="application" ref="dubboApplicationConfig"/>
<property name="registry" ref="dubboRegistryConfig"/>
<property name="protocol" ref="dubboProtocolConfig"/>
<property name="version" value="dev"/>
<property name="timeout" value="0"/>
<property name="retries" value="0"/>
</bean>
ä¸ã  模型
1. dubbo的模块模型
dubbo的模块模型有些复杂,不太容易看懂,如果你也有同感的话,可以看一下本文后面的几部分,他们详细讲述了dubbo中rpc的调用链,其中包括了核心的几个类,比较便于理解。
2. 服务调用关系模型
如图所示,dubbo的RPC调用模型分为registry、provider、consumer、monitor这几个部分。此图展示了从服务注册、发现、调用的全过程,但dubbo是如何做到的呢?其实这个问题包括了以下几个问题:provider如何注册服务到zookeeper;consumer如何从zookeeper拉取provider信息;provider变化以后,zookeeper如何告知consumer;consumer如何调用provider。另外,监控逻辑很简单本文暂时不做分析。
3. Provider
从源码上看ServiceBean主要完成以下几件工作:服务暴露,取消暴露服务。
1)Â Â 暴露服务
服务暴露开始于ServiceBean的afterPropertiesSet方法,此方法在ServiceBean的所有属性都被赋值以后被BeanFactory调用。服务暴露的调用链是: ServiceConfig#export
-> ServiceConfig#doExport -> ServiceConfig#doExportUrls -> ServiceConfig#doExportUrlsFor1Protocol
-> ServiceConfig#exportLocal(URL url)。 暴露服务其实包括两个类容:
l  将Invoker存入AbstractProtocol#exporterMap,调用服务时从次map中取出Invoker直接使用。
protected final Set<Invoker<?>> invokers = new ConcurrentHashSet<Invoker<?>>();
其中key为:com.wzf.funny.service.ArticleService:dev,
value为invoker对象
l  将url注册到zookeeper。
此过程的入口在RegistryProtocol#export方法中,调用链为:
RegistryProtocol#export -> FailbackRegistry#register ->
AbstractRegistry#register -> ZookeeperRegistry#doRegister -> ZookeeperClient#create
-> AbstractZookeeperClient#create
2)Â Â 服务发现
ZookeeperRegistry是服务发现的核心类之一,实现了《服务调用关系模型》中的register、subscribe、notify。以下分析一下几个主要的方法。
l 构造函数
从以下代码中可以看到,zkClient创建成功以后,会监听RECONNECTED事件,recover方法主要做一件事:将需要暴露的url放在failedRegistered(Set<URL>)中,将需要订阅的服务放在failedSubscribed(Set<URL>)中。说明RECONNECTED时,因为所有需要暴露的服务都需要重新注册,所以其实是将需要暴露、订阅的url都放到failedRegistered、failedSubscribed中。
public ZookeeperRegistry(URL url, ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
super(url);
//其他代码省略
this.root = group;
zkClient = zookeeperTransporter.connect(url);
zkClient.addStateListener(new StateListener() {
public void stateChanged(int state) {
if (state == RECONNECTED) {
try {
recover();
} catch (Exception e) {
logger.error(e.getMessage(), e);
}
}
}
});
}
创建zkclient的url示例如下:
zookeeper://localhost:2181/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?application=funny&dubbo=2.5.3&interface=com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService&pid=38796×tamp=1502594657663
l register(URL url)
注册url代表的服务到zookeeper
l unregister(URL
url)
从zookeeper中删除之前注册的服务
l subscribe(URL url,
NotifyListener listener)
订阅url的服务
l unsubscribe(URL url, NotifyListener
listener)
取消订阅url对应的服务
l notify(URL url,
NotifyListener listener, List<URL> urls)
通知
l retry()
上面提到过,在recover()中将需要暴露的服务放到failedRegistered(Set<URL>)中,将需要订阅的服务放在failedSubscribed(Set<URL>)中,并没有真正的重新暴露服务或者订阅服务,这个工作是放在retry()中的,另外notify、doUnsubscribe,failedUnregistered也都放在此方法中处理。retry()方法的主要逻辑如下(为了方便阅读,我删掉了部分代码),retry被一个定时线程调用:
protected void retry() {
if (! failedRegistered.isEmpty()) {
for (URL url : failed) {
doRegister(url);
failedRegistered.remove(url);
}
}
if(! failedUnregistered.isEmpty()) {
for (URL url : failed) {
doUnregister(url);
failedUnregistered.remove(url);
}
}
if (! failedSubscribed.isEmpty()) {
for (Map.Entry<URL, Set<NotifyListener>> entry : failed.entrySet()) {
URL url = entry.getKey();
Set<NotifyListener> listeners = entry.getValue();
for (NotifyListener listener : listeners) {
doSubscribe(url, listener);
listeners.remove(listener);
}
}
}
if (! failedUnsubscribed.isEmpty()) {
for (Map.Entry<URL, Set<NotifyListener>> entry : failed.entrySet()) {
URL url = entry.getKey();
Set<NotifyListener> listeners = entry.getValue();
for (NotifyListener listener : listeners) {
doUnsubscribe(url, listener);
listeners.remove(listener);
}
}
}
if (! failedNotified.isEmpty()) {
for (Map<NotifyListener, List<URL>> values : failed.values()) {
for (Map.Entry<NotifyListener, List<URL>> entry:values.entrySet()) {
NotifyListener listener = entry.getKey();
List<URL> urls = entry.getValue();
listener.notify(urls);
values.remove(listener);
}
}
}
}
this.retryFuture = retryExecutor.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
public void run() {
// 检测并连接注册中心
try {
retry();
} catch (Throwable t) { // 防御性容错
logger.error("Unexpected error occur at failed retry, cause: " + t.getMessage(), t);
}
}
}, retryPeriod, retryPeriod, TimeUnit.MILLISECONDS);
3)Â Â 取消暴露服务
取消服务暴露是将服务从zk中移除的过程,保证此后consumer无法再使用此服务。ZkclientZookeeperClient中订阅了所有状态改变的事件,状态的改变最终会触发调用recover方法,从而导致调用unRegister方法,将zk节点删除。
另外,因为在zk那边建立的是临时的节点,所以服务器和zk断开联系后,node将自动删除。Consumer将收到notify消息。
public ZkclientZookeeperClient(URL url) {
super(url);
client = new ZkClient(url.getBackupAddress());
client.subscribeStateChanges(new IZkStateListener() {
public void handleStateChanged(KeeperState state) throws Exception {
ZkclientZookeeperClient.this.state = state;
if (state == KeeperState.Disconnected) {
stateChanged(StateListener.DISCONNECTED);
} else if (state == KeeperState.SyncConnected) {
stateChanged(StateListener.CONNECTED);
}
}
public void handleNewSession() throws Exception {
stateChanged(StateListener.RECONNECTED);
}
});
}
4)Â Â RPC调用
l  Wrapper类
调用Wrapper#getWrapper方法时,会尝试从WRAPPER_MAP中获取,如果获取到直接返回,如果获取不到,则进入makeWrapper方法创建一个,创建好了以后放入WRAPPER_MAP中。makeWrapper是一个核心的方法,这个方法中做对原有RpcService的封装,具体逻辑如下。
首先创建三个方法:setPropertyValue、getPropertyValue、invokeMethod,代码如下
StringBuilder c1 = new StringBuilder("public void setPropertyValue(Object o, String n, Object v){ ");
StringBuilder c2 = new StringBuilder("public Object getPropertyValue(Object o, String n){ ");
StringBuilder c3 = new StringBuilder("public Object invokeMethod(Object o, String n, Class[] p, Object[] v) throws " + InvocationTargetException.class.getName() + "{ "};
然后遍历RpcService的所有属性、方法,在原有属性的get、set、invoke的时候添加一些逻辑,因为invokeMethod方法与rpc关系最为密切的方法,所以重点讨论此方法。生成invokemethod的逻辑就是一个字符串拼接的过程,就不讨论了,这里将结果贴出来讨论一下,如下。其中:$1表示proxy;$2表示methodName;$3表示parameterTypes;$4表示arguments;$w表示returnType
public Object invokeMethod(Object o, String n, Class[] p, Object[] v)
throws java.lang.reflect.InvocationTargetException {
com.wzf.funny.service.ArticleService w;
try {
w = ((com.wzf.funny.service.ArticleService) $1);
} catch (Throwable e) {
throw new IllegalArgumentException(e);
}
try {
if ("pageQuery".equals($2) && $3.length == 2) {
return ($w) w.pageQuery((com.wzf.funny.query.ArticleQuery) $4[0], ((Boolean) $4[1]).booleanValue());
}
} catch (Throwable e) {
throw new java.lang.reflect.InvocationTargetException(e);
}
throw new com.alibaba.dubbo.common.bytecode.NoSuchMethodException(
"Not found method \"" + $2 + "\" in class com.wzf.funny.service.ArticleService.");
}
最后构建Wrapper对象,构建的时候加上一些属性、方法,其中c1表示setPropertyValue,c2表示getPropertyValue ,c3表示invokeMethod。代码如下:
ClassGenerator cc = ClassGenerator.newInstance(cl);
cc.setClassName( ( Modifier.isPublic(c.getModifiers()) ? Wrapper.class.getName() : c.getName() + "$sw" ) + id );
cc.setSuperClass(Wrapper.class);
cc.addDefaultConstructor();
cc.addField("public static String[] pns;"); // property name array.
cc.addField("public static " + Map.class.getName() + " pts;"); // property type map.
cc.addField("public static String[] mns;"); // all method name array.
cc.addField("public static String[] dmns;"); // declared method name array.
for(int i=0,len=ms.size();i<len;i++)
cc.addField("public static Class[] mts" + i + ";");
cc.addMethod("public String[] getPropertyNames(){ return pns; }");
cc.addMethod("public boolean hasProperty(String n){ return pts.containsKey($1); }");
cc.addMethod("public Class getPropertyType(String n){ return (Class)pts.get($1); }");
cc.addMethod("public String[] getMethodNames(){ return mns; }");
cc.addMethod("public String[] getDeclaredMethodNames(){ return dmns; }");
cc.addMethod(c1.toString());
cc.addMethod(c2.toString());
cc.addMethod(c3.toString());
Class<?> wc = cc.toClass();
// setup static field.
wc.getField("pts").set(null, pts);
wc.getField("pns").set(null, pts.keySet().toArray(new String[0]));
wc.getField("mns").set(null, mns.toArray(new String[0]));
wc.getField("dmns").set(null, dmns.toArray(new String[0]));
int ix = 0;
for( Method m : ms.values() )
wc.getField("mts" + ix++).set(null, m.getParameterTypes());
return (Wrapper)wc.newInstance();
l  JavassistProxyFactory#getInvoker
如下代码所示,在JavassistProxyFactory中创建Invoker时,其实创建的是AbstractProxyInvoker的子类,其中proxy为xml中配置的rpcServiceImpl对象,即我们的目标对象。当consumer发起Rpc请求时,会将classname、methodname、 parameterTypes、arguments这些数据传输过来,在wrapper.invokeMethod中通过动态代理技术,直接调用rpcServiceImpl中的 methodname方法。
public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
// TODO Wrapper类不能正确处理带$的类名
final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);
return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
@Override
protected Object doInvoke(T proxy, String methodName, Class<?>[] parameterTypes, Object[] arguments) throws Throwable {
return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
}
};
}
4. Consumer
1)Â Â 负载均衡算法
l  RandomLoadBalance
先计算是否所有invoker的权重是否相同,相同则直接random一下,否则根据权重加权。主要代码如下:
if (totalWeight > 0 && ! sameWeight) {
// 如果权重不相同且权重大于0则按总权重数随机
int offset = random.nextInt(totalWeight);
// 并确定随机值落在哪个片断上
for (int i = 0; i < length; i++) {
offset -= getWeight(invokers.get(i), invocation);
if (offset < 0) {
return invokers.get(i);
}
}
}
// 如果权重相同或权重为0则均等随机
return invokers.get(random.nextInt(length));
l  LeastActiveLoadBalance
先计算出一个最少活跃数的invoker集合,然后从这个集合中随机选取一个,然后计算是否所有invoker的权重是否相同,相同则直接random一下,否则根据权重加权取invoker。代码如下:
int length = invokers.size(); // 总个数
int leastActive = -1; // 最小的活跃数
int leastCount = 0; // 相同最小活跃数的个数
int[] leastIndexs = new int[length]; // 相同最小活跃数的下标
int totalWeight = 0; // 总权重
int firstWeight = 0; // 第一个权重,用于于计算是否相同
boolean sameWeight = true; // 是否所有权重相同
for (int i = 0; i < length; i++) {
Invoker<T> invoker = invokers.get(i);
int active = RpcStatus.getStatus(invoker.getUrl(), invocation.getMethodName()).getActive(); // 活跃数
int weight = invoker.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.WEIGHT_KEY, Constants.DEFAULT_WEIGHT); // 权重
if (leastActive == -1 || active < leastActive) { // 发现更小的活跃数,重新开始
leastActive = active; // 记录最小活跃数
leastCount = 1; // 重新统计相同最小活跃数的个数
leastIndexs[0] = i; // 重新记录最小活跃数下标
totalWeight = weight; // 重新累计总权重
firstWeight = weight; // 记录第一个权重
sameWeight = true; // 还原权重相同标识
} else if (active == leastActive) { // 累计相同最小的活跃数
leastIndexs[leastCount ++] = i; // 累计相同最小活跃数下标
totalWeight += weight; // 累计总权重
// 判断所有权重是否一样
if (sameWeight && i > 0
&& weight != firstWeight) {
sameWeight = false;
}
}
}
// assert(leastCount > 0)
if (leastCount == 1) {
// 如果只有一个最小则直接返回
return invokers.get(leastIndexs[0]);
}
if (! sameWeight && totalWeight > 0) {
// 如果权重不相同且权重大于0则按总权重数随机
int offsetWeight = random.nextInt(totalWeight);
// 并确定随机值落在哪个片断上
for (int i = 0; i < leastCount; i++) {
int leastIndex = leastIndexs[i];
offsetWeight -= getWeight(invokers.get(leastIndex), invocation);
if (offsetWeight <= 0)
return invokers.get(leastIndex);
}
}
// 如果权重相同或权重为0则均等随机
return invokers.get(leastIndexs[random.nextInt(leastCount)]);
l  RoundRobinLoadBalance
记录一个调用次数的数字,然后每次调用时对总invoker取模,并在调用次数基础上自增;权重不同的时候,逻辑稍有不同,具体可以参考远嘛。主要代码如下:
AtomicPositiveInteger sequence = sequences.get(key);
if (sequence == null) {
sequences.putIfAbsent(key, new AtomicPositiveInteger());
sequence = sequences.get(key);
}
// 取模轮循
return invokers.get(sequence.getAndIncrement() % length);
l  ConsistentHashLoadBalance
计算一致性hash的值,然后选取invoker。代码如下:
String key = invokers.get(0).getUrl().getServiceKey() + "." + invocation.getMethodName();
int identityHashCode = System.identityHashCode(invokers);
ConsistentHashSelector<T> selector = (ConsistentHashSelector<T>) selectors.get(key);
if (selector == null || selector.getIdentityHashCode() != identityHashCode) {
selectors.put(key, new ConsistentHashSelector<T>(invokers, invocation.getMethodName(), identityHashCode));
selector = (ConsistentHashSelector<T>) selectors.get(key);
}
return selector.select(invocation);
2)Â Â Invoker
l
FactoryBean创建proxy的调用链:
ReferenceBean#getObject–>ReferenceBean#get–>
ReferenceConfig#init–>ReferenceBean#createProxy。
在ReferenceBean#createProxy()方法中创建Invoker;通过Invoker创建proxy。
l
创建Invoker,并向zk注册监听的consumer。
RegistryProtocol#doRefer–>RegistryProtocol#doRefer–>FailbackRegistry#register–>FailbackRegistry#doRegister–>ZookeeperRegistry#doRegister–>zkClient#create
在RegistryProtocol#doRefer方法中,除了调用FailbackRegistry#register注册服务以外,还会调用RegistryDirectory#subscribe来订阅此服务,次操作会注册Listener。
Consumer url示例:
consumer://192.168.222.34/com.wzf.funny.service.RpcService?application=weixin&category=consumers&check=false&dubbo=2.5.3&interface=com.wzf.funny.service.RpcService&methods=sayHello&pid=44244&retries=0&revision=0.1.0-SNAPSHOT&side=consumer&timeout=5000×tamp=1502795345908&version=dev
3)Â Â InvokerInvocationHandler
示例代码中com.alibaba.dubbo.config.spring.ReferenceBean是一个FactoryBean,通过context.getBean方法获取的是ReferenceBean#getObject方法的返回结果,ReferenceBean#getObject()方法返回的是一个proxy对象,此proxy持有一个InvokerInvocationHandler属性,如下图所示
rpc调用示例代码如下:
rpcService.sayHello()
rpcService是一个proxy对象(ReferenceBean#getObject()返回的对象),当调用sayHello()方法时,最终由InvokerInvocationHandler#invoker处理。
5. 多线程下的通信
DubboInvoker#doInvoke方法中,在ExchangeClient#request(inv,
timeout)调用时,返回一个DefaultFuture对象,接着会调用DefaultFuture.get()方法(等待返回结果)。
对于consumer端而言,服务器会为每一个请求创建一个线程,因为rpc操作是一个慢动作,为了节省资源,当线程发送rpc请求后,需要让当前线程释放资源、进入等待队列,当获取到返回结果以后,再唤醒这个线程。
RPC请求的过程为:每一个RPC请求都有一个唯一的id,RPC请求的时候,会将此id也发送给provider;provider处理完请求后会将此id和返回结果一同返回给consumer;consumer收到返回信息以后解析出id,然后从FUTURES中找到相对应的DefaultFuture,并通过DefaultFuture.done#signal()唤醒之前等待线程。
下面根据源码详细讨论一下多线程情况下rpc请求的细节,即dubbo多线程模型的实现。
1)Â Â DefaultFuture#field
这里列出了与多线程相关的几个重要的属性
private final Lock lock = new ReentrantLock();
private final Condition done = lock.newCondition();
private static final Map<Long, DefaultFuture> FUTURES = new ConcurrentHashMap<Long, DefaultFuture>();
2)Â Â DefaultFuture#构造函数
创建好DefaultFuture对象以后,将DefaultFuture存入了FUTURES中。其实每一次请求,多会生成一个唯一的id,即对于每个服务器而言,id唯一。
public DefaultFuture(Channel channel, Request request, int timeout){
this.channel = channel;
this.request = request;
this.id = request.getId();
this.timeout = timeout > 0 ? timeout : channel.getUrl().getPositiveParameter(Constants.TIMEOUT_KEY, Constants.DEFAULT_TIMEOUT);
// put into waiting map.
FUTURES.put(id, this);
CHANNELS.put(id, channel);
}
3)Â Â DefaultFuture#get
主要逻辑是:获取锁,调用await方法,此时当前线程进入等待队列,此线程会有两种结果过:要么超时,要么被唤醒;如果被唤醒,则返回rpc的结果。
public Object get(int timeout) throws RemotingException {
if (timeout <= 0) {
timeout = Constants.DEFAULT_TIMEOUT;
}
if (! isDone()) {
long start = System.currentTimeMillis();
lock.lock();
try {
while (! isDone()) {
done.await(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (isDone() || System.currentTimeMillis() - start > timeout) {
break;
}
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
lock.unlock();
}
if (! isDone()) {
throw new TimeoutException(sent > 0, channel, getTimeoutMessage(false));
}
}
return returnFromResponse();
}
4)Â Â DefaultFuture#received
收到返回结果时,调用此方法。首先从FUTURES中根据id获取DefaultFuture,如果不存在,打印一条日志;如果存在则通过signal释放一个唤醒信号,将线程从等待队列中唤醒。
public static void received(Channel channel, Response response) {
try {
DefaultFuture future = FUTURES.remove(response.getId());
if (future != null) {
future.doReceived(response);
} else {
logger.warn("The timeout response finally returned at ")。
}
} finally {
CHANNELS.remove(response.getId());
}
}
private void doReceived(Response res) {
lock.lock();
try {
response = res;
if (done != null) {
done.signal();
}
} finally {
lock.unlock();
}
if (callback != null) {
invokeCallback(callback);
}
}
5)Â Â DefaultFuture#received
以下代码是用来从FUTURES清理rpc请求超时的DefaultFuture
private static class RemotingInvocationTimeoutScan implements Runnable {
public void run() {
while (true) {
try {
for (DefaultFuture future : FUTURES.values()) {
if (future == null || future.isDone()) {
continue;
}
if (System.currentTimeMillis() - future.getStartTimestamp() > future.getTimeout()) {
// create exception response.
Response timeoutResponse = new Response(future.getId());
// set timeout status.
timeoutResponse.setStatus(future.isSent() ? Response.SERVER_TIMEOUT : Response.CLIENT_TIMEOUT);
timeoutResponse.setErrorMessage(future.getTimeoutMessage(true));
// handle response.
DefaultFuture.received(future.getChannel(), timeoutResponse);
}
}
Thread.sleep(30);
} catch (Throwable e) {
logger.error("Exception when scan the timeout invocation of remoting.", e);
}
}
}
}
static {
Thread th = new Thread(new RemotingInvocationTimeoutScan(), "DubboResponseTimeoutScanTimer");
th.setDaemon(true);
th.start();
}
åã  RPC调用流程
1. 简化流程图
此流程图是一个简化的流程图,主要描述dubbo调用的全过程。
RPC调用时,Consumer根据负载均衡算法获取invoker,在执行完filter链以后,就开始平装数据,发送数据到socket中,consumer这一端通过ReentrantLock进入await状态。
Provider从socket获取数据后,执行receive方法, 接着执行Filter链,接着找到invoker通过代理对象执行Service,最后将返回结果写入socket。
Consumer收到返回结果以后,唤醒之前await的内容,然后将返回结果返回给调用方。
2. 完整流程图
如上图所示,这是一个完整的调用流程图,包括了执行过程中主要的类和方法。
后续内容主要是对次流程图的详细描述,如果次流程图已经完全清晰,可以忽略后面的内容。
äºã  consumer端远程调用请求链
对远程方法的调用,其实是对InvokerInvocationHandler#invoke的调用。
1. InvokerHandler
1)Â Â Â InvokerInvocationHandler#invoke
对执行方法做简单处理(toString、hashCode、equals这些方法不调用远程接口)后,执行MockClusterInvoker#invoke方法。
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();
3)Â Â Â MockClusterInvoker#invoke
检查是否是mock,如果是,mock返回结果;如果不是的话进入FailoverClusterInvoker#invoke方法。
String value = directory.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.MOCK_KEY, Boolean.FALSE.toString()).trim();
if (value.length() == 0 || value.equalsIgnoreCase("false")){
//no mock
result = this.invoker.invoke(invocation);
} else if (value.startsWith("force")) {
//force:direct mock
result = doMockInvoke(invocation, null);
} else {
//fail-mock
result = this.invoker.invoke(invocation);
}
2. 解析出loadBalance,通过loadBalance算法获取Invoker对象。
1)Â Â Â FailoverClusterInvoker#invoke方法
先执行父类AbstractClusterInvoker#invoke方法,获取List<Invoker<T>> invokers,loadBanlace;然后调用FailoverClusterInvoker#doInvoke方法。
LoadBalance loadbalance;
List<Invoker<T>> invokers = list(invocation);
if (invokers != null && invokers.size() > 0) {
loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(invokers.get(0).getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(),Constants.LOADBALANCE_KEY, Constants.DEFAULT_LOADBALANCE));
} else {
loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(Constants.DEFAULT_LOADBALANCE);
}
RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);
2)Â Â Â FailoverClusterInvoker#doInvoke
循环1+retries次,知道成功或者重试次数耗尽,每次都先通过父类AbstractClusterInvoker#doselect方法获取invoker;然后执行invoker.invoke(),这个方法会进入一个调用链。
其中需要注意的是,重试获取invoker的时候,需要间检查是否有invokers被销毁,invokers是否都可用
checkWheatherDestoried();
copyinvokers = list(invocation);
//重新检查一下
checkInvokers(copyinvokers, invocation);
3)Â Â Â AbstractClusterInvoker#doselect
如果没有可用的invoker,直接返回;如果只有一个invoker,那么直接返回;如果有两个invoker,改成轮询算法,即如果上次使用了invokers.get(0),这次就直接使用invokers.get(1);如果有更多invoker,则通过loadBalance进行选择;如果之前的选中列表中已经包含了此次选中的invoker,那么重新选择。Dubbo默认使用random方式进行负载均衡。
if (invokers == null || invokers.size() == 0)
return null;
if (invokers.size() == 1)
return invokers.get(0);
// 如果只有两个invoker,退化成轮循
if (invokers.size() == 2 && selected != null && selected.size() > 0) {
return selected.get(0) == invokers.get(0) ? invokers.get(1) : invokers.get(0);
}
Invoker<T> invoker = loadbalance.select(invokers, getUrl(), invocation);
//如果 selected中包含(优先判断) 或者 不可用&&availablecheck=true 则重试.
if( (selected != null && selected.contains(invoker)) ||(!invoker.isAvailable() && getUrl()!=null && availablecheck)){
try{
Invoker<T> rinvoker = reselect(loadbalance, invocation, invokers, selected, availablecheck);
if(rinvoker != null){
invoker = rinvoker;
}else{
//看下第一次选的位置,如果不是最后,选+1位置.
int index = invokers.indexOf(invoker);
try{
//最后在避免碰撞
invoker = index <invokers.size()-1?invokers.get(index+1) :invoker;
}catch (Exception e) {
logger.warn(e.getMessage()+" may because invokers list dynamic change, ignore.",e);
}
}
}catch (Throwable t){
logger.error("clustor relselect fail reason is :"+t.getMessage() +" if can not slove ,you can set cluster.availablecheck=false in url",t);
}
}
4)Â Â Â RandomLoadBalance#doSelect
先根据定义的weight(默认为100)对每个invoker进行加权,然后随机取出一个。
int length = invokers.size(); // 总个数
int totalWeight = 0; // 总权重
boolean sameWeight = true; // 权重是否都一样
for (int i = 0; i < length; i++) {
int weight = getWeight(invokers.get(i), invocation);
totalWeight += weight; // 累计总权重
if (sameWeight && i > 0
&& weight != getWeight(invokers.get(i - 1), invocation)) {
sameWeight = false; // 计算所有权重是否一样
}
}
if (totalWeight > 0 && ! sameWeight) {
// 如果权重不相同且权重大于0则按总权重数随机
int offset = random.nextInt(totalWeight);
// 并确定随机值落在哪个片断上
for (int i = 0; i < length; i++) {
offset -= getWeight(invokers.get(i), invocation);
if (offset < 0) {
return invokers.get(i);
}
}
}
// 如果权重相同或权重为0则均等随机
return invokers.get(random.nextInt(length));
3. 执行invoke的Filter链。
调用链是在xml加载的时候注册进来的;执行时按照以下顺序执行调用链中的invoke方法。
com.alibaba.dubbo.rpc.filter.ConsumerContextFilter,
com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.filter.FutureFilter,
com.alibaba.dubbo.monitor.support.MonitorFilter
4. 执行invoke逻辑。
1)Â Â Â AbstractInvoker#invoke
设置invocation信息,包括invoker、interface、sync、context等。
RpcInvocation invocation = (RpcInvocation) inv;
invocation.setInvoker(this);
if (attachment != null && attachment.size() > 0) {
invocation.addAttachmentsIfAbsent(attachment);
}
Map<String, String> context = RpcContext.getContext().getAttachments();
if (context != null) {
invocation.addAttachmentsIfAbsent(context);
}
if (getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.ASYNC_KEY, false)){
invocation.setAttachment(Constants.ASYNC_KEY, Boolean.TRUE.toString());
}
RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
return doInvoke(invocation);
2)Â Â Â DubboInvoker#doInvoke
设置Invocation的属性,获取ExchangeClient,并执行request请求。
RpcInvocation inv = (RpcInvocation) invocation;
final String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
inv.setAttachment(Constants.PATH_KEY, getUrl().getPath());
inv.setAttachment(Constants.VERSION_KEY, version);
ExchangeClient currentClient;
if (clients.length == 1) {
currentClient = clients[0];
} else {
currentClient = clients[index.getAndIncrement() % clients.length];
}
RpcContext.getContext().setFuture(null);
return (Result) currentClient.request(inv, timeout).get();
3)Â Â Â DefaultFuture#get
进入await,等待provider返回结果。
if (timeout <= 0) {
timeout = Constants.DEFAULT_TIMEOUT;
}
if (! isDone()) {
long start = System.currentTimeMillis();
lock.lock();
try {
while (! isDone()) {
done.await(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (isDone() || System.currentTimeMillis() - start > timeout) {
break;
}
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
lock.unlock();
}
if (! isDone()) {
throw new TimeoutException(sent > 0, channel, getTimeoutMessage(false));
}
}
return returnFromResponse();
5. request远程数据
1)Â Â Â HeaderExchangeChannel#requst
创建Reuqest,并通过NettyClient发送请求。在创建DefaultFuture时,会将次DefaultFuture放入FUTURES(一个ConcurrentHashMap)中,也会将Channel放入CHANNELS(一个ConcurrentHashMap)中。
Request req = new Request();
req.setVersion("2.0.0");
req.setTwoWay(true);
req.setData(request);
DefaultFuture future = new DefaultFuture(channel, req, timeout);
channel.send(req);
return future;
2)Â Â Â NettyClient#request
获取NettyChannel,并通过NettyChannel发送消息
Channel channel = getChannel();
if (channel == null || ! channel.isConnected()) {
throw new RemotingException(this, "message can not send, because channel is closed . url:" + getUrl());
}
channel.send(message, sent);
3)Â Â Â NettyChannel#send
通过NioClientSocketChannel.write将数据通过socket发送出去。
boolean success = true;
int timeout = 0;
try {
ChannelFuture future = channel.write(message);
if (sent) {
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);
}
6. 常见消息格式
Request [id=1, version=2.0.0, twoway=true, event=false, broken=false, data=RpcInvocation [methodName=generateArticle, parameterTypes=[long, class java.util.Date], arguments=[1, Sat Jul 29 15:46:46 CST 2017], attachments={path=com.wzf.funny.service.ArticleService, interface=com.wzf.funny.service.ArticleService, version=dev, timeout=500000}]]
å ã  consumer端返回结果调用链
1. 处理从channel中获取的数据,执行Received方法
1)Â Â Â SimpleChannelHandler#handleUpstream
位于netty.jar中,是response的入口
if (e instanceof MessageEvent) {
messageReceived(ctx, (MessageEvent) e);
}
2)Â Â Â NettyHandler#messageReceived
获取NettyChannel并执行received方法
NettyChannel channel = NettyChannel.getOrAddChannel(ctx.getChannel(), url, handler);
try {
handler.received(channel, e.getMessage());
} finally {
NettyChannel.removeChannelIfDisconnected(ctx.getChannel());
}
3)Â Â Â AbstractPeer#received
先判断channel是否关闭,然后直接调用HeartbeatHandler#received方法
if (closed) {
return;
}
handler.received(ch, msg);
4)Â Â Â HeartbeatHandler#received
判断是否与心跳相关的,如果不是调用MultiMessageHandler#received方法。
setReadTimestamp(channel);
if (isHeartbeatRequest(message)) {
Request req = (Request) message;
if (req.isTwoWay()) {
Response res = new Response(req.getId(), req.getVersion());
res.setEvent(Response.HEARTBEAT_EVENT);
channel.send(res);
}
return;
}
if (isHeartbeatResponse(message)) {
return;
}
handler.received(channel, message);
}
5)Â Â Â MultiMessageHandler#received
如果是MultiMessage则循环调用AllChannelHandler#received;如果不是直接调用AllChannelHandler#received
if (message instanceof MultiMessage) {
MultiMessage list = (MultiMessage)message;
for(Object obj : list) {
handler.received(channel, obj);
}
} else {
handler.received(channel, message);
}
1)
AllChannelHandler#received
先取得一个线程池,然后执行接收消息的线程ChannelEventRunnable。
ExecutorService cexecutor = getExecutorService();
try {
cexecutor.execute(new ChannelEventRunnable(channel, handler, ChannelState.RECEIVED, message));
} catch (Throwable t) {
throw new ExecutionException(message, channel, getClass() + " error when process received event .", t);
}
6)Â Â Â ChannelEventRunnable#run
根据ChanaelState不同,进入不同的处理逻辑。
switch (state) {
case CONNECTED:
handler.connected(channel);
break;
case DISCONNECTED:
handler.disconnected(channel);
break;
case SENT:
handler.sent(channel,message);
break;
case RECEIVED:
handler.received(channel, message);
break;
case CAUGHT:
handler.caught(channel, exception);
break;
default:
logger.warn("unknown state: " + state + ", message is " + message);
7)Â Â Â DecodeHandler#received
从message中获取Result,并decode;然后调用HeaderExchangeHandler#received方法。
if (message instanceof Decodeable) {
decode(message);
}
if (message instanceof Request) {
decode(((Request)message).getData());
}
if (message instanceof Response) {
decode( ((Response)message).getResult());
}
handler.received(channel, message);
8)Â Â Â HeaderExchangeHandler#received
根据message的类型,进入不同处理逻辑,这里会进入handleResponse方法。
channel.setAttribute(KEY_READ_TIMESTAMP, System.currentTimeMillis());
ExchangeChannel exchangeChannel = HeaderExchangeChannel.getOrAddChannel(channel);
try {
if (message instanceof Request) {
// handle request.
} else if (message instanceof Response) {
handleResponse(channel, (Response) message);
} else if (message instanceof String) {
// handle string.
} else {
handler.received(exchangeChannel, message);
}
} finally {
HeaderExchangeChannel.removeChannelIfDisconnected(channel);
}
9)Â Â Â HeaderExchangeHandler#handleResponse
如果不是心跳消息,那么通过DefaultFuture.received来接收消息。
if (response != null && !response.isHeartbeat()) {
DefaultFuture.received(channel, response);
}
2. 唤醒await的内容,继续之前的调用执行
1)Â Â Â DefaultFuture#received
从FUTURES中(一个ConcurrentHasMap)根据删除这个DafaultFutrue,并调用DefaultFutrue#doReceived方法。
try {
DefaultFuture future = FUTURES.remove(response.getId());
if (future != null) {
future.doReceived(response);
} else {
logger.warn("The timeout response finally returned at 。。。。。" );
}
} finally {
CHANNELS.remove(response.getId());
}
2)Â Â Â DefaultFuture#doReceived
先上锁,然后唤醒之前await的内容。
lock.lock();
try {
response = res;
if (done != null) {
done.signal();
}
} finally {
lock.unlock();
}
if (callback != null) {
invokeCallback(callback);
}
1)
DefaultFuture#get
被唤醒后跳出while循环,调用returnFromResponse方法,拿到返回结果以后就可以继续之前DubboInvoker#doInvoke的调用了。
if (timeout <= 0) {
timeout = Constants.DEFAULT_TIMEOUT;
}
if (! isDone()) {
long start = System.currentTimeMillis();
lock.lock();
try {
while (! isDone()) {
done.await(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (isDone() || System.currentTimeMillis() - start > timeout) {
break;
}
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
lock.unlock();
}
if (! isDone()) {
throw new TimeoutException(sent > 0, channel, getTimeoutMessage(false));
}
}
return returnFromResponse();
3)Â Â Â DefaultFuture#returnFromResponse
判断返回结果:如果返回结果为空,则返回IllegalStateException;如果成功,则返回result信息;如果客户端/服务端超时,则返回TimeoutException;如果其他错误,返回RemotingException。
Response res = response;
if (res == null) {
throw new IllegalStateException("response cannot be null");
}
if (res.getStatus() == Response.OK) {
return res.getResult();
}
if (res.getStatus() == Response.CLIENT_TIMEOUT || res.getStatus() == Response.SERVER_TIMEOUT) {
throw new TimeoutException(res.getStatus() == Response.SERVER_TIMEOUT, channel, res.getErrorMessage());
}
throw new RemotingException(channel, res.getErrorMessage());
ä¸ã  Provider端响应Rpc请求
1. 处理从channel中获取的数据,执行Received方法
此过程和Consumer端收到返回结果后,处理返回结果的流程基本相同,唯一不同的地方是,在最后一步,进入的是HeaderExchangeHandler#handleRequest方法
1)Â Â Â HeaderExchangeHandler#handleRequest
调用通过DubboProtocol#replay来处理rpc请求
Response res = new Response(req.getId(), req.getVersion());
Object msg = req.getData();
// handle data.
Object result = handler.reply(channel, msg);
res.setStatus(Response.OK);
res.setResult(result);
return res;
2. 获取invoker,执行invoke方法。
1)Â Â Â DubboProtocol#reply
根据message获取invoker对象,然后执行invoke方法,此调用会先进入一个拦截器链。
if (message instanceof Invocation) {
Invocation inv = (Invocation) message;
Invoker<?> invoker = getInvoker(channel, inv);
//如果是callback 需要处理高版本调用低版本的问题
RpcContext.getContext().setRemoteAddress(channel.getRemoteAddress());
return invoker.invoke(inv);
}
throw new RemotingException(channel, "Unsupported request: ");
3. 执行Filter链
1)Â Â Â Filter链
l  com.alibaba.dubbo.rpc.filter.EchoFilter
methodName中包括$echo时,直接返回结果。
l  com.alibaba.dubbo.rpc.filter.ClassLoaderFilter
invoke前将ContextClassLoader设置为接口的ClassLoader,调用结束后将ContextClassLoader为当前线程的ContextClassLoader。
l  com.alibaba.dubbo.rpc.filter.GenericFilter
主要是针对泛化接口的实现。
l  com.alibaba.dubbo.rpc.filter.ContextFilter
对RpcContext进行赋值。
l  com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.filter.TraceFilter
方法调用的跟踪
l  com.alibaba.dubbo.monitor.support.MonitorFilter
监控rpc调用情况。
l  com.alibaba.dubbo.rpc.filter.TimeoutFilter
超时后,只是留了一个日志。
l  com.alibaba.dubbo.rpc.filter.ExceptionFilter
异常处理
4. Invoker
1)Â Â Â InvokerWrapper#invoke
无业务逻辑,只是一层封装。
public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
return invoker.invoke(invocation);
}
2)Â Â Â AbstractProxyInvoker#invoke
封装返回结果。
public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
return new RpcResult(doInvoke(proxy, invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes(), invocation.getArguments()));
}
3)Â Â Â JavassistProxyFactory#getInvoker
在之前调用getInvoier的时候,会创建一个内部类,AbstractProxyInvoker# doInvoke方法会触发次内部内的执行。
其中proxy就是Provider中定义的ref,即rpcServiceImpl。
另外除了JavassistProxyFactory
以外,还有一个JdkProxyFactory。
public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
// TODO Wrapper类不能正确处理带$的类名
final Wrapper wrapper = Wrapper.getWrapper(proxy.getClass().getName().indexOf('$') < 0 ? proxy.getClass() : type);
return new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
@Override
protected Object doInvoke(T proxy, String methodName, Class<?>[] parameterTypes,
Object[] arguments) throws Throwable {
return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
}
};
}