Dubbo（一）：Dubbo運行原理

2019 年 10 月 3 日
筆記

前言：

　　在開始入門Javaweb時，學的基本都是MVC開發模式，一個項目基本上就是model，view，controller三層。但是隨著系統的服務逐漸加多，SOA模式更加適合目前項目開發。而SOA模式在Java開發過程中基本上是Dubbo和SpringCloud的天下。所以今天來看看Dubbo中的運行原理。

一、SOA模式

　　首先簡單介紹一下SOA模式，這對我們後面理解Dubbo很有幫助。

　　SOA模式是什麼？

　　SQA（Service-Oriented Architecture）即面向服務架構，它將應用程式的不同功能單元（這裡就理解為服務）進行了拆分。在這種架構下項目不會直接和資料庫進行交互，而是通過調用不同服務的介面來訪問資料庫。

　　模式優點在哪？

　　這樣最直接的好處就是解決程式碼冗餘，如果多個項目同時都要訪問資料庫同一張表。比如用戶表的訪問。我們可以直接調用用戶服務裡面的介面進行開發，而不需要每個項目都去寫一遍用戶表的增刪改查。除了這個，SOA能帶給我們的好處就是能夠讓開發者以更迅速、更可靠、更具重用性架構整個業務系統。較之以往MVC開發模式，以SOA架構的系統能夠更加從容地面對業務的急劇變化。

　　SOA示意圖：

二、Dubbo基本組成

　　聊完了SOA，現在來看看Dubbo內部架構，相信大家多多少少看過下面這幅圖：

　　很多人會漏看上麵線的示意圖，下面解釋一下：

　　紫色虛線:在Dubbo啟動時完成的功能　　藍青色的線：都是程式運行過程中執行的功能，虛線是非同步操作，實線是同步操作

　　Provider：提供者，服務發布方。如果是採用SOA開發的模式，這個就是和資料庫交互的介面，也就是service主要放在生產者這邊

　　Consumer：消費者，調用服務方。面向前端的Controller主要是在這邊，可以遠程調用生產者中的方法，生產者發生變化時也會實時更新消費者的調用列表。具體的看下面介紹

　　Container：Dubbo容器，依賴於Spring容器。這裡比較注意的就是Dubbo是依賴與Spring容器的。所以必須要和Spring配合著使用

　　Registry：註冊中心.當Container啟動時把所有可以提供的服務列表上Registry中進行註冊。作用：告訴Consumer提供了什麼服務和服務方在哪裡.

　　Monitor:監聽器

三、Dubbo運行原理

　　就著上面的架構圖來看看Dubbo的運行原理：

　　0.Start： 啟動容器,相當於在啟動Dubbo的Provider，並且會創建對應的目錄結構，例如程式碼中的共用介面名為com.learnDubbo.demo.DemoService，就會創建 /dubbo/com.learnDubbo.demo.DemoService目錄，然後在創建providers目錄，再在providers目錄下寫入自己的 URL 地址。

　　1.Register：啟動後會去註冊中心進行註冊，註冊所有可以提供的服務列表。即訂閱/dubbo/com.learnDubbo.demo.DemoService 目錄下的所有提供者和消費者 URL 地址。

　　2.Subscribe：Consumer在啟動時，不僅僅會註冊自身到 …/consumers/目錄下，同時還會訂閱…/providers目錄，實時獲取其上Provider的URL字元串資訊。當服務消費者啟動時：會在/dubbo/com.learnDubbo.demo.DemoService目錄創建/consumers目錄，並在/consumers目錄寫入自己的 URL 地址。

　　3.notify：當Provider有修改後，註冊中心會把消息推送給Consummer。也就是註冊中心會對Provider進行觀察，這裡就是使用設計模式中的觀察者模式。以Zookeeper註冊中心為例，Dubbo中有ZookeeperRegistry中的doSubscribe方法也就是進行生產者訂閱和監聽。下面分析一下源碼，看看訂閱過程

@Override      protected void doSubscribe(final URL url, final NotifyListener listener) {          try {              if (Constants.ANY_VALUE.equals(url.getServiceInterface())) {//根據URL得到服務介面為*，也就是所有                  String root = toRootPath();                  ConcurrentMap<NotifyListener, ChildListener> listeners = zkListeners.get(url);//拿取URL下的監聽器                  if (listeners == null) {//不存在則進行創建                      zkListeners.putIfAbsent(url, new ConcurrentHashMap<NotifyListener, ChildListener>());                      listeners = zkListeners.get(url);                  }                  ChildListener zkListener = listeners.get(listener);//得到子目錄的監聽器                  if (zkListener == null) {//無法得到子目錄監聽器，則會新建一個。                      listeners.putIfAbsent(listener, new ChildListener() {                          @Override                          public void childChanged(String parentPath, List<String> currentChilds) {                              for (String child : currentChilds) {                                  child = URL.decode(child);                                  if (!anyServices.contains(child)) {                                      anyServices.add(child);                                      //如果consumer的interface為*，會訂閱每一個url，會觸發另一個分支的邏輯                                      //這裡是用來對/dubbo下面提供者新增時的回調，相當於增量                                      subscribe(url.setPath(child).addParameters(Constants.INTERFACE_KEY, child,                                              Constants.CHECK_KEY, String.valueOf(false)), listener);                                  }                              }                          }                      });                      zkListener = listeners.get(listener);                  }                  zkClient.create(root, false);                  //添加監聽器會返回子節點集合                  List<String> services = zkClient.addChildListener(root, zkListener);//訂閱root目錄下的子元素，比如：/dubbo/com.learnDubbo.demo.DemoService/providers                  if (services != null && !services.isEmpty()) {                      for (String service : services) {                          service = URL.decode(service);                          anyServices.add(service);                          subscribe(url.setPath(service).addParameters(Constants.INTERFACE_KEY, service,                                  Constants.CHECK_KEY, String.valueOf(false)), listener);                      }                  }              } else {                  //這邊是針對明確interface的訂閱邏輯                  List<URL> urls = new ArrayList<URL>();                  //針對每種category路徑進行監聽                  for (String path : toCategoriesPath(url)) {                      ConcurrentMap<NotifyListener, ChildListener> listeners = zkListeners.get(url);                      if (listeners == null) {                          zkListeners.putIfAbsent(url, new ConcurrentHashMap<NotifyListener, ChildListener>());                          listeners = zkListeners.get(url);                      }                      ChildListener zkListener = listeners.get(listener);                      if (zkListener == null) {                          //封裝回調邏輯                          listeners.putIfAbsent(listener, new ChildListener() {                              @Override                              public void childChanged(String parentPath, List<String> currentChilds) {                                  ZookeeperRegistry.this.notify(url, listener, toUrlsWithEmpty(url, parentPath, currentChilds));                              }                          });                          zkListener = listeners.get(listener);                      }                      //創建節點                      zkClient.create(path, false);                      //增加回調                      List<String> children = zkClient.addChildListener(path, zkListener);                      if (children != null) {                          urls.addAll(toUrlsWithEmpty(url, path, children));                      }                  }                  //並且會對訂閱的URL下的服務進行監聽，並會實時的更新Consumer中的invoke列表，使得能夠進行調用。這個方法不展開講                  notify(url, listener, urls);              }          } catch (Throwable e) {              throw new RpcException("Failed to subscribe " + url + " to zookeeper " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);          }      }

　　4、invoke：根據獲取到的Provider地址，真實調用Provider中功能。這裡就是唯一一個同步的方法，因為消費者要得到生產者傳來的數據才能進行下一步操作，但是Dubbo是一個RPC框架，RPC的核心就在於只能知道介面不能知道內部具體實現。所以在Consumer方使用了代理設計模式，創建一個Provider方類的一個代理對象，通過代理對象獲取Provider中真實功能，起到保護Provider真實功能的作用。

　　invoke部分源碼分析

　　有興趣的可以看看invoke調用過程

　　5、Monitor：Consumer和Provider每隔1分鐘向Monitor發送統計資訊,統計資訊包含,訪問次數,頻率等

四、總結

　　這裡只是稍微對Dubbo的原理做了一下分析，想要弄懂Dubbo還需要結合源碼來看。儘管很多時候我們只是一個使用者，但是能夠理解內部運行原理不但能夠讓我們更好的使用，同時裡面的編程思路，設計模式也是我們需要學習的。後面還會做更多關於Dubbo的原理解析。