爲什麼要用Dubbo?

隨着服務化的進一步發展,服務越來越多,服務之間的調用和依賴關係也越來越 
複雜,誕生了面向服務的架構體系(SOA),
也因此衍生出了一系列相應的技術,如對服務提供、服務調用、連接處理、通信 
協議、序列化方式、服務發現、服務路由、日誌輸出等行爲進行封裝的服務框架。
就這樣爲分佈式系統的服務治理框架就出現了,Dubbo 也就這樣產生了。
SOA與服務治理
SOA(面向服務的體系結構)概念由來已久,在10多年前便開始進入到我們廣大軟件開發者的視線中。SOA是一種粗粒度、松耦合服務架構,服務之間通過簡單、精確定義接口進行通訊,不涉及底層編程接口和通訊模型。SOA可以看作是B/S模型、Web Service技術之後的自然延伸。
服務治理,也稱爲SOA治理,是指用來管理SOA的採用和實現的過程。以下是在2006年時IBM對於服務治理要點的總結:
服務定義(服務的範圍、接口和邊界)
服務部署生命週期(各個生命週期階段)
服務版本治理(包括兼容性)
服務遷移(啓用和退役)
服務註冊中心(依賴關係)
服務消息模型(規範數據模型)
服務監視(進行問題確定)
服務所有權(企業組織)
服務測試(重複測試)
服務安全(包括可接受的保護範圍)
限於當時的技術發展水平,廣大軟件設計與開發人員對於SOA和服務治理的技術認知還主要停留在Web Service和ESB總線等技術和規範上,並沒有真正在軟件開發中得以充分落地。
Dubbo開源
直到2011年10月27日,阿里巴巴開源了自己的SOA服務化治理方案的核心框架Dubbo,服務治理和SOA的設計理念開始逐漸在國內軟件行業中落地,並被廣泛應用。
Dubbo作爲阿里巴巴內部的SOA服務化治理方案的核心框架,在2012年時已經每天爲2000+個服務提供3,000,000,000+次訪問量支持,並被廣泛應用於阿里巴巴集團的各成員站點。Dubbo自2011年開源後,已被許多非阿里系公司使用,其中既有當當網、網易考拉等互聯網公司,也有中國人壽、青島海爾等傳統企業。
Dubbo簡介
Dubbo是一個高性能服務框架,致力於提供高性能和透明化的RPC遠程服務調用方案,以及SOA服務治理方案,使得應用可通過高性能RPC實現服務的輸出和輸入功能,和Spring框架可以無縫集成。
作爲一個分佈式服務框架,以及SOA治理方案,Dubbo其核心功能主要包括:
#remoting:遠程通訊基礎,提供對多種NIO框架抽象封裝,包括“同步轉異步”和“請求-響應”模式的信息交換方式。
#Cluster: 服務框架核心,提供基於接口方法的遠程過調用,包括多協議支持,並提供軟負載均衡和容錯機制的集羣支持。
#registry: 服務註冊中心,使服務消費方能動態的查找服務提供方,使地址透明,使服務提供方可以平滑增加或減少機器
下圖來自Dubbo官網,描述了服務註冊中心、服務提供方、服務消費方、服務監控中心之間的調用關係,具體如下圖所示:



























爲什麼要用Dubbo?
這裏我們只是補充一下從源碼具體實現角度來看的某些細節方面,包括Invoker、Extensier等方面。任何官方已經介紹過的細節,我們不做畫蛇添足,官方文檔已經足夠詳實了,這篇文檔的定位是補充實現的相關細節,是基於我在往Dubbo添加web service協議過程中,所碰到過的一些困難。
服務提供者暴露一個服務的詳細過程
爲什麼要用Dubbo?


上圖是服務提供者暴露服務的主過程:
首先ServiceConfig類拿到對外提供服務的實際類ref(如:HelloWorldImpl),然後通過ProxyFactory類的getInvoker方法使用ref生成一個AbstractProxyInvoker實例,到這一步就完成具體服務到Invoker的轉化。接下來就是Invoker轉換到Exporter的過程。
Dubbo處理服務暴露的關鍵就在Invoker轉換到Exporter的過程(如上圖中的紅色部分),下面我們以Dubbo和RMI這兩種典型協議的實現來進行說明:
Dubbo的實現
Dubbo協議的Invoker轉爲Exporter發生在DubboProtocol類的export方法,它主要是打開socket偵聽服務,並接收客戶端發來的各種請求,通訊細節由Dubbo自己實現。
RMI的實現
RMI協議的Invoker轉爲Exporter發生在RmiProtocol類的export方法,它通過Spring或Dubbo或JDK來實現RMI服務,通訊細節這一塊由JDK底層來實現,這就省了不少工作量。
服務消費者消費一個服務的詳細過程






爲什麼要用Dubbo?

上圖是服務消費的主過程:
首先ReferenceConfig類的init方法調用Protocol的refer方法生成Invoker實例(如上圖中的紅色部分),這是服務消費的關鍵。接下來把Invoker轉換爲客戶端需要的接口(如:HelloWorld)。
關於每種協議如RMI/Dubbo/Web service等它們在調用refer方法生成Invoker實例的細節和上一章節所描述的類似。
滿眼都是Invoker
由於Invoker是Dubbo領域模型中非常重要的一個概念,很多設計思路都是向它靠攏。這就使得Invoker***在整個實現代碼裏,對於剛開始接觸Dubbo的人,確實容易給搞混了。
下面我們用一個精簡的圖來說明最重要的兩種Invoker:服務提供Invoker和服務消費Invoker:




爲什麼要用Dubbo?

爲了更好的解釋上面這張圖,我們結合服務消費和提供者的代碼示例來進行說明:
服務消費者代碼
#服務消費者代碼 public class DemoClientAction { private DemoService demoService; public void setDemoService(DemoService demoService) { this.demoService = demoService; } public void start() { String hello = demoService.sayHello("world" + i); } }
上面代碼中的’DemoService’就是上圖中服務消費端的proxy,用戶代碼通過這個proxy調用其對應的Invoker(DubboInvoker、 HessianRpcInvoker、 InjvmInvoker、 RmiInvoker、 WebServiceInvoker中的任何一個),而該Invoker實現了真正的遠程服務調用。
#服務提供者代碼 public class DemoServiceImpl implements DemoService { public String sayHello(String name) throws RemoteException { return "Hello " + name; } }
上面這個類會被封裝成爲一個AbstractProxyInvoker實例,並新生成一個Exporter實例。這樣當網絡通訊層收到一個請求後,會找到對應的Exporter實例,並調用它所對應的AbstractProxyInvoker實例,從而真正調用了服務提供者的代碼。
Dubbo裏還有一些其他的Invoker類,但上面兩種是最重要的。
Extensier的完整分析
Extensier是Dubbo中一個非常重要的類,剛接觸Dubbo源碼的人看這個類的時候也多少會有點困惑,這個類非常重要,它就像是廚房裏的“大廚”,按照用戶的隨時需要把各種“食材”烹調出來。
我們結合具體代碼詳細說一下Extensier的實現,下面是ServiceConfig類裏的一行代碼:
private static final Protocol protocol = Extensier.getExtensier(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
上面代碼的程序流程圖如下所示(假定是第一次執行這行代碼):
爲什麼要用Dubbo?











在這個過程中最重要的兩個方法是getExtensionClasses和createAdaptiveExtensionClass(圖中紅色部分),下面詳細對這兩個方法進行分析:
#getExtensionClasses
這個方法主要讀取META-INF/services/目錄下對應文件內容,在本示例代碼中,是讀取META-INF/services/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol文件中的內容,具體內容如下:
com.alibaba.dubbo.registry.support.RegistryProtocol com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.ProtocolFilterWrapper com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.ProtocolListenerWrapper com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.injvm.InjvmProtocol com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.rmi.RmiProtocol com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.hessian.HessianProtocol com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.webservice.WebServiceProtocolbr/>它分析該文件中的每一行(每一行對應一個類),分析這些類,如果發現有哪個類的Annotation是@Adaptive,則找到對應的AdaptiveClass了,但由於Protocol文件裏沒有哪個類的Annotation是@Adaptive,所以在這個例子中該方法沒找到對應的AdaptiveClass。
#createAdaptiveExtensionClass
該方法是在getExtensionClasses方法找不到AdaptiveClass的情況下被調用,該方法主要是通過字節碼的方式在內存中新生成一個類,它具有AdaptiveClass的功能,Protocol就是通過這種方式獲得AdaptiveClass類的。




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