如何更好地學習dubbo源代碼

做者：道業

Dubbo的官方首頁在這裏：http://code.alibabatech.com/wiki/display/dubbo/Home

很榮幸，做爲這樣一款業界使用率和好評率出衆的RPC框架的維護者，今天這個文章主要是想幫助那些熱愛開源的同窗，更好的來研究dubbo的源代碼。

1、Dubbo總體架構

一、Dubbo與Spring的整合
Dubbo在使用上能夠作到很是簡單，不論是Provider仍是Consumer均可以經過Spring的配置文件進行配置，配置完以後，就能夠像使用springbean同樣進行服務暴露和調用了，徹底看不到dubboapi的存在。這是由於dubbo使用了spring提供的可擴展Schema自定義配置支持。在spring配置文件中，能夠像、這樣進行配置。META-INF下的spring.handlers文件中指定了dubbo的xml解析類：DubboNamespaceHandler。像前面的被解析成ServiceConfig，被解析成ReferenceConfig等等。
二、jdkspi擴展
因爲Dubbo是開源框架，必需要提供不少的可擴展點。Dubbo是經過擴展jdkspi機制來實現可擴展的。具體來講，就是在META-INF目錄下，放置文件名爲接口全稱，文件中爲key、value鍵值對，value爲具體實現類的全類名，key爲標誌值。因爲dubbo使用了url總線的設計，即不少參數經過URL對象來傳遞，在實際中，具體要用到哪一個值，能夠經過url中的參數值來指定。
Dubbo對spi的擴展是經過ExtensionLoader來實現的，查看ExtensionLoader的源碼，能夠看到Dubbo對jdkspi作了三個方面的擴展：

（1）jdkspi僅僅經過接口類名獲取全部實現，而ExtensionLoader則經過接口類名和key值獲取一個實現；

（2）Adaptive實現，就是生成一個代理類，這樣就能夠根據實際調用時的一些參數動態決定要調用的類了。

（3）自動包裝實現，這種實現的類通常是自動激活的，經常使用於包裝類，好比Protocol的兩個實現類：ProtocolFilterWrapper、ProtocolListenerWrapper。
三、url總線設計
Dubbo爲了使得各層解耦，採用了url總線的設計。咱們一般的設計會把層與層之間的交互參數作成Model，這樣層與層之間溝通成本比較大，擴展起來也比較麻煩。所以，Dubbo把各層之間的通訊都採用url的形式。好比，註冊中心啓動時，參數的url爲：
registry://0.0.0.0:9090?codec=registry&transporter=netty
這就表示當前是註冊中心，綁定到全部ip，端口是9090，解析器類型是registry，使用的底層網絡通訊框架是netty。

2、Dubbo啓動過程

Dubbo分爲註冊中心、服務提供者(provider)、服務消費者(consumer)三個部分。
一、註冊中心啓動過程
註冊中心的啓動過程，主要看兩個類：RegistrySynchronizer、RegistryReceiver，兩個類的初始化方法都是start。
RegistrySynchronizer的start方法：

（1）把全部配置信息load到內存；

（2）把當前註冊中心信息保存到數據庫；

（3）啓動5個定時器。
5個定時器的功能是：
（1）AutoRedirectTask，自動重定向定時器。默認1小時運行1次。若是當前註冊中心的鏈接數高於平均值的1.2倍，則將多出來的鏈接數重定向到其餘註冊中心上，以達到註冊中心集羣的鏈接數均衡。
（2）DirtyCheckTask，髒數據檢查定時器。做用是：分別檢查緩存provider、數據庫provider、緩存consumer、數據庫consumer的數據，清除髒數據；清理不存活的provider和consumer數據；對於緩存中的存在的provider或consumer而數據庫不存在，從新註冊和訂閱。
（3）ChangedClearTask，changes變動表的定時清理任務。做用是讀取changes表，清除過時數據。
（4）AlivedCheckTask，註冊中心存活狀態定時檢查，會定時更新registries表的expire字段，用以判斷註冊中心的存活狀態。若是有新的註冊中心，發送同步消息，將當前全部註冊中心的地址通知到全部客戶端。
（5）ChangedCheckTask，變動檢查定時器。檢查changes表的變動，檢查類型包括：參數覆蓋變動、路由變動、服務消費者變動、權重變動、負載均衡變動。
RegistryReceiver的start方法：啓動註冊中心服務。默認使用netty框架，綁定本機的9090端口。最後啓動服務的過程是在NettyServer來完成的。接收消息時，拋開dubbo協議的×××，調用類的順序是

NettyHandler-》NettyServer-》MultiMessageHandler-》HeartbeatHandler-》AllDispatcher-》
DecodeHandler-》HeaderExchangeHandler-》RegistryReceiver-》RegistryValidator-》RegistryFailover-》RegistryExecutor。

二、provider啓動過程
provider的啓動過程是從ServiceConfig的export方法開始進行的，具體步驟是：
（1）進行本地jvm的暴露，不開聽任何端口，以提供injvm這種形式的調用，這種調用只是本地調用，不涉及進程間通訊。
（2）調用RegistryProtocol的export。
（3）調用DubboProtocol的export，默認開啓20880端口，用以提供接收consumer的遠程調用服務。
（4）經過新建RemoteRegistry來創建與註冊中心的鏈接。
（5）將服務地址註冊到註冊中心。
（6）去註冊中心訂閱本身的服務。
三、consumer啓動過程
consumer的啓動過程是經過ReferenceConfig的get方法進行的，具體步驟是：
（1）經過新建RemoteRegistry來創建與註冊中心的鏈接。
（2）新建RegistryDirectory並向註冊中心訂閱服務，RegistryDirectory用以維護註冊中心獲取的服務相關信息。
（3）建立代理類，發起consumer遠程調用時，實際調用的是InvokerInvocationHandler。

3、實際調用過程
consumer端發起調用時，實際調用通過的類是：
一、consumer:

InvokerInvocationHandler-》MockClusterInvoker(若是配置了Mock，則直接調用本地Mock類)-》FailoverClusterInvoker(負載均衡，容錯機制，默認在發生錯誤的狀況下，進行兩次重試)-》RegistryDirectory$InvokerDelegete-》ConsumerContextFilter-》FutureFilter->DubboInvoker

二、provider:

NettyServer-》MultiMessageHandler-》HeartbeatHandler-》AllDispatcher-》DecodeHandler-》HeaderExchangeHandler-》DubboProtocol.requestHandler-》EchoFilter-》ClassLoaderFilter-》GenericFilter-》ContextFilter-》ExceptionFilter-》TimeoutFilter-》MonitorFilter-》TraceFilter-》實際service。

4、Dubbo使用的設計模式

一、工廠模式

ServiceConfig中有個字段，代碼是這樣的：

private static final Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();

Dubbo裏有不少這種代碼。這也是一種工廠模式，只是實現類的獲取採用了jdkspi的機制。這麼實現的優勢是可擴展性強，想要擴展實現，只須要在classpath下增長個文件就能夠了，代碼零侵入。另外，像上面的Adaptive實現，能夠作到調用時動態決定調用哪一個實現，可是因爲這種實現採用了動態代理，會形成代碼調試比較麻煩，須要分析出實際調用的實現類。
二、裝飾器模式
Dubbo在啓動和調用階段都大量使用了裝飾器模式。以Provider提供的調用鏈爲例，具體的調用鏈代碼是在ProtocolFilterWrapper的buildInvokerChain完成的，具體是將註解中含有group=provider的Filter實現，按照order排序，最後的調用順序是

EchoFilter-》ClassLoaderFilter-》GenericFilter-》ContextFilter-》ExceptionFilter-》
TimeoutFilter-》MonitorFilter-》TraceFilter。

更確切地說，這裏是裝飾器和責任鏈模式的混合使用。例如，EchoFilter的做用是判斷是不是回聲測試請求，是的話直接返回內容，這是一種責任鏈的體現。而像ClassLoaderFilter則只是在主功能上添加了功能，更改當前線程的ClassLoader，這是典型的裝飾器模式。
三、觀察者模式
Dubbo的provider啓動時，須要與註冊中心交互，先註冊本身的服務，再訂閱本身的服務，訂閱時，採用了觀察者模式，開啓一個listener。註冊中心會每5秒定時檢查是否有服務更新，若是有更新，向該服務的提供者發送一個notify消息，provider接受到notify消息後，即運行NotifyListener的notify方法，執行監聽器方法。
四、動態代理模式Dubbo擴展jdkspi的類ExtensionLoader的Adaptive實現是典型的動態代理實現。Dubbo須要靈活地控制實現類，即在調用階段動態地根據參數決定調用哪一個實現類，因此採用先生成代理類的方法，可以作到靈活的調用。生成代理類的代碼是ExtensionLoader的createAdaptiveExtensionClassCode方法。代理類的主要邏輯是，獲取URL參數中指定參數的值做爲獲取實現類的key。