1、RPC原理

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一次完整的RPC调用流程(同步调用,异步另说)如下:

  1. 服务消费方(client)调用以本地调用方式调用服务;
  2. client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体;
  3. client stub找到服务地址,并将消息发送到服务端;
  4. server stub收到消息后进行解码;
  5. server stub根据解码结果返回给server stub;
  6. 本地服务执行并将结果返回给server stub;
  7. server stub将返回结果打包成消息并发送至消费者;
  8. client stub接收到消息,并进行解码;
  9. 服务消费者得到最终结果;

RPC框架的目标就是要将2~8这些步骤都封装起来,这些细节对用户来说是透明的,不可见的。

2、Netty原理

Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架,用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。
BIO(Blocking Io):
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NIO(Non-Blocking IO):
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通道(Channel)里面有缓冲区(Buffer)来进行数据传输,
Selector:多路复用,也称为选择器
Connect:连接就绪
Accept:接受就绪
Read:读就绪
Write: 写就绪
Netty基本原理:
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3、dubbo原理

1、dubbo原理-框架设计

https://dubbo.apache.org/zh/docsv2.7/dev/design/
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各层说明:

  • config 配置层:对外配置接口,以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类
  • proxy 服务代理层:服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 为中心,扩展接口为 ProxyFactory
  • registry 注册中心层:封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 RegistryFactory, Registry, RegistryService
  • cluster 路由层:封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster, Directory, Router, LoadBalance
  • monitor 监控层:RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
  • protocol 远程调用层:封装 RPC 调用,以 Invocation, Result 为中心,扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter
  • exchange 信息交换层:封装请求响应模式,同步转异步,以 Request, Response 为中心,扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
  • transport 网络传输层:抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
  • serialize 数据序列化层:可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

    2、dubbo原理-启动解析、加载配置信息

    标签解析:使用Spring的BeanDefinitionParser解析接口 ```java package org.springframework.beans.factory.xml;

import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition; import org.springframework.lang.Nullable; import org.w3c.dom.Element;

public interface BeanDefinitionParser { @Nullable BeanDefinition parse(Element var1, ParserContext var2); }

  1. **Dubbo使用的标签解析类:**<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/20365223/1651894284687-c27d9bfc-ac88-463c-90dc-4c4eb1d75b0d.png#clientId=u24b5b0c3-0257-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=422&id=u7756719d&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=528&originWidth=1604&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=180143&status=done&style=none&taskId=u629a1ec0-c959-44e6-aafa-86629f9b1a9&title=&width=1283.2)<br />**配置文件引入启动应用:**
  2. ```java
  3. public class MainApplication {
  4. // public static void main(String[] args) {
  5. // SpringApplication.run(MainApplication.class);
  6. // }
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. ClassPathXmlApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("provider.xml");
  9. ioc.start(); // start是ClassPathXmlApplicationContext中的方法
  10. System.in.read();
  11. }
  12. }

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这个DubboBeanDefinitionParser解析器是如何创建的的?
在构造器中打入断点。启动调试。
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在dubbo命名空间处理器(DubboNamespaceHandler)注册了许多dubbo标签解析器。
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在初始化解析器之后就初始化每个config,注意service、reference标签的配置类不是以Config.class结尾,而是Bean.class结尾,而对于ServiceBean.class的实例的初始化就涉及到了服务暴露的过程
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3、dubbo原理-服务暴露

  1. public class ServiceBean<T> extends ServiceConfig<T> implements
  2. InitializingBean,
  3. DisposableBean,
  4. ApplicationContextAware,
  5. BeanNameAware,
  6. ApplicationEventPublisherAware {
  7. // ......
  8. }
  1. public interface InitializingBean {
  2. void afterPropertiesSet() throws Exception; // 当组件创建完对象的时候,设置完属性的时候,Spring容器会调用该方法。
  3. }

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对于老师上课的源码该方法在dubbo2.7.8.jar中并没有去实现该接口。
@Parameter注解说明https://www.jianshu.com/p/bfe32e4a1030/

服务暴露的方法:
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doExportUrls方法做了什么:加载注册中心的一些信息,
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那什么时候会将服务注册到注册中心呢?
核心方法:
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  1. Invoker<?> invoker = PROXY_FACTORY.getInvoker(this.ref, this.interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded("export", url.toFullString()));
  2. DelegateProviderMetaDataInvoker wrapperInvoker = new DelegateProviderMetaDataInvoker(invoker, this);
  3. Exporter<?> exporter = PROTOCOL.export(wrapperInvoker);
  4. this.exporters.add(exporter);
  1. Invoker<?> invoker = PROXY_FACTORY.getInvoker(this.ref, this.interfaceClass, registryURL.addParameterAndEncoded("export", url.toFullString()));
  2. 该方法通过代理工厂获取 this.interfaceClass这个接口以及this.ref对象的执行者。
  3. DelegateProviderMetaDataInvoker wrapperInvoker = new DelegateProviderMetaDataInvoker(invoker, this);
  4. invoker再次进行包装,进行层层包装。

invoker对象将多个对象包装成一个Invoker对象实例。
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  1. private static final Protocol PROTOCOL = (Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
  2. // 基于java的SPI机制,获取扩展的类加载器得到Protocol.class的适配。
  3. Exporter<?> exporter = PROTOCOL.export(wrapperInvoker);

Ctrl+alt+B:悬浮显示一个接口的所有实现类
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首先进入的是RegistryProtocol的export(final Invoker originInvoker)方法。

  1. public <T> Exporter<T> export(final Invoker<T> originInvoker) throws RpcException {
  2. URL registryUrl = this.getRegistryUrl(originInvoker);
  3. URL providerUrl = this.getProviderUrl(originInvoker);
  4. URL overrideSubscribeUrl = this.getSubscribedOverrideUrl(providerUrl);
  5. RegistryProtocol.OverrideListener overrideSubscribeListener = new RegistryProtocol.OverrideListener(overrideSubscribeUrl, originInvoker);
  6. this.overrideListeners.put(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
  7. providerUrl = this.overrideUrlWithConfig(providerUrl, overrideSubscribeListener);
  8. // doLocalExport(): 做本地服务的暴露
  9. RegistryProtocol.ExporterChangeableWrapper<T> exporter = this.doLocalExport(originInvoker, providerUrl);
  10. Registry registry = this.getRegistry(originInvoker);
  11. URL registeredProviderUrl = this.getUrlToRegistry(providerUrl, registryUrl);
  12. boolean register = providerUrl.getParameter("register", true);
  13. if (register) {
  14. this.register(registryUrl, registeredProviderUrl);
  15. }
  16. this.registerStatedUrl(registryUrl, registeredProviderUrl, register);
  17. exporter.setRegisterUrl(registeredProviderUrl);
  18. exporter.setSubscribeUrl(overrideSubscribeUrl);
  19. registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);
  20. this.notifyExport(exporter);
  21. return new RegistryProtocol.DestroyableExporter(exporter);
  22. }
  1. public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
  2. URL url = invoker.getUrl();
  3. String key = serviceKey(url);
  4. DubboExporter<T> exporter = new DubboExporter(invoker, key, this.exporterMap);
  5. this.exporterMap.put(key, exporter);
  6. Boolean isStubSupportEvent = url.getParameter("dubbo.stub.event", false);
  7. Boolean isCallbackservice = url.getParameter("is_callback_service", false);
  8. if (isStubSupportEvent && !isCallbackservice) {
  9. String stubServiceMethods = url.getParameter("dubbo.stub.event.methods");
  10. if ((stubServiceMethods == null || stubServiceMethods.length() == 0) && this.logger.isWarnEnabled()) {
  11. this.logger.warn(new IllegalStateException("consumer [" + url.getParameter("interface") + "], has set stubproxy support event ,but no stub methods founded."));
  12. }
  13. }
  14. this.openServer(url); // 这里会创建Netty服务器,就是启动Netty服务器,监听20880端口,或者其他,按配置的端口协议来监听。
  15. this.optimizeSerialization(url);
  16. return exporter;
  17. }
  18. private void openServer(URL url) {
  19. String key = url.getAddress();
  20. boolean isServer = url.getParameter("isserver", true);
  21. if (isServer) {
  22. ProtocolServer server = (ProtocolServer)this.serverMap.get(key);
  23. if (server == null) {
  24. synchronized(this) {
  25. server = (ProtocolServer)this.serverMap.get(key);
  26. if (server == null) {
  27. this.serverMap.put(key, this.createServer(url)); // 首次创建服务器
  28. }
  29. }
  30. } else {
  31. server.reset(url);
  32. }
  33. }
  34. }
  35. private ProtocolServer createServer(URL url) {
  36. url = URLBuilder.from(url).addParameterIfAbsent("channel.readonly.sent", Boolean.TRUE.toString()).addParameterIfAbsent("heartbeat", String.valueOf(60000)).addParameter("codec", "dubbo").build();
  37. String str = url.getParameter("server", "netty");
  38. if (str != null && str.length() > 0 && !ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).hasExtension(str)) {
  39. throw new RpcException("Unsupported server type: " + str + ", url: " + url);
  40. } else {
  41. ExchangeServer server;
  42. try {
  43. server = Exchangers.bind(url, this.requestHandler);
  44. } catch (RemotingException var5) {
  45. throw new RpcException("Fail to start server(url: " + url + ") " + var5.getMessage(), var5);
  46. }
  47. str = url.getParameter("client");
  48. if (str != null && str.length() > 0) {
  49. Set<String> supportedTypes = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class).getSupportedExtensions();
  50. if (!supportedTypes.contains(str)) {
  51. throw new RpcException("Unsupported client type: " + str);
  52. }
  53. }
  54. return new DubboProtocolServer(server);
  55. }
  56. }

String key = url.getAddress();该方法获取的是IP地址+端口的方式。
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DubboProtocol的createServer方法创建的就是Netty服务器。
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启动后,Zookeeper显示的内容
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4、dubbo原理-服务引用

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调用引用的标签:

  1. <!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用demoService ,timeout单位毫秒, 重试次数:retries-->
  2. <dubbo:reference id="userService" interface="com.lzy.gmail.service.UserService"
  3. check="false"
  4. timeout="3000"
  5. retries="3"
  6. version="*"
  7. stub="com.lzy.service.impl.UserServiceImpl"/>
  8. // dubbo:reference标签对应的类为ReferenceBean<T>,实现了FactoryBean接口,说明是一个工厂Bean.交由Spring容器管理。
  9. public class ReferenceBean<T> extends ReferenceConfig<T>
  10. implements FactoryBean, ApplicationContextAware, InitializingBean, DisposableBean {
  11. // ......
  12. }

5、dubbo原理-服务调用