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Dubbo系列之 （一）SPI扩展
Dubbo系列之 （二）Registry注册中心-注册（1）
Dubbo系列之 （三）Registry注册中心-注册（2）
Dubbo系列之 （四）服务订阅（1）
Dubbo系列之 （五）服务订阅（2）
Dubbo系列之 （六）服务订阅（3）
Dubbo系列之 （七）链路层那些事（1）
Dubbo系列之 （七）链路层那些事（2）
让我们以自己编写的TCP的思想，来看dubbo的网络层。
1、网络层结构图
Netty，让我们的编写TCP变的非常简单，并且它在业界运用极其广泛。Dubbo底层默认实现也是通过Netty。
org.apache.dubbo.remoting.transport.netty4.NettyServer就是其默认实现方式。它的类关系如下:
从上面的类图，我们可以知道其设计的理念。
- 网络通信，基本都是点对点通信，每个通信端可以称为一个终端，记名为Endpont。它具有获取本地地址getLocalAddress(),发送消息send(),关闭服务close（），并且可以获取得到处理消息的句柄getChannelHandler() 等基本功能。
2）一般进行网络通信，都认为是一个远程服务器,它具有很多个客户端与其通信，所以持有获取所有通信通道的getChannels()方法，判断双端是否可以通信isBound()方法等。并且它实现Resetable,IdleSensible 接口，说明远程服务端可以有重置功能，也可以处于空闲。它必定是一个通信终端，所以继承Endpoint,记名为RemotingServer。 - 从网络通信的双端的角度来讲，客户端和服务端是一对对等端，记名为AbstractPeer，它具有通道信息处理能力，所以实现ChannelHandler。ChannelHandler是用来处理通信链路上的消息处理器。
4）为了让程序更具有通用性，抽取为AbstractServer,子类实现其doOpen()和doClose()方法。
5）NettyServer 就是其网络通信客户端的一个具体的实现。
6)相应的客户端的示意图如下：
2、NettyServer 内部持有对象
1）Map<String, Channel> channels 持有与该服务端通信的TCP通信Channel,key为host:port。它是NettyServerHandler内部channels的引用，NettyServerHandler就是Netty处理消息的句柄，由我们自己编写。
2）io.netty.channel.Channel channel netty监听网络连接的channel,由bind()方法返回
3）内部监听线程为1个，线程名为NettyServerBoss。
4）内部IO线程为可用处理器+1，最多为32个线程，线程名为NettyServerWorker。
5）NettyServerHandler 为dubbo的消息处理器，编解码器对消息编解码后，就是扔给它处理。它内部持有一个ChannelHandler,即是NettyServer这个类，从类图上可知NettyServer实现了ChannelHandler 这个接口。
6、NettyServer 持有一个外部传进来的ChannelHandler。并会对其进行封装，截图如下(截图比较清晰）：
6）NettyCodecAdapter，为dubbo内部的编解码器，内部持有编码器InternalEncoder，解码器为InternalDecoder。
7）Dubbo 的业务线程名为DubboServerHandler。之后再日志上看到这个名字不要在陌生了。
3、直接new NettyServer?
答案，肯定不是，直接在框架上new,之后肯定没有扩展性可言。没事情，我们包裹一层即可，命名为传输层Transporter，它就有bind,connect功能。
NettyTransporter就是其具体的实现之一。
public class NettyTransporter implements Transporter {
public static final String NAME = "netty";
@Override
public RemotingServer bind(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException {
return new NettyServer(url, handler);
}
@Override
public Client connect(URL url, ChannelHandler handler) throws RemotingException {
return new NettyClient(url, handler);
}
}
4、Transporter 是一个SPI扩展，它的工具类Transporters
既然是一个SPI扩展，必然需要通过ExtensionLoader.getExtensionLoader()进行加载，Transporters其工具类的静态方法getTransporter()就是通过ExtensionLoader进行加载的，然后其静态方法Transporters.bind()来获取RemotingServer,即NettyServer。
public static RemotingServer bind(URL url, ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {
if (url == null) {
throw new IllegalArgumentException("url == null");
}
if (handlers == null || handlers.length == 0) {
throw new IllegalArgumentException("handlers == null");
}
ChannelHandler handler;
if (handlers.length == 1) {
handler = handlers[0];
} else {
handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
}
return getTransporter().bind(url, handler);
}
值得注意的是，可以为其添加多个ChannelHandler,如果为多个，则对其封装为ChannelHandlerDispatcher，然后传递给NettyServer。
5、Transporters#bind()传入的ChannelHandler到底是谁？
先引入一个名词Exchanger，我称为信息交换回执器，它其实是对Transporter的封装。Exchanger 同样具有bind()和connect()方法。
Exchanger的bind()和connect()接收一个ExchangeHandler的消息处理句柄，ExchangeHandler 也是一个ChannelHandler,也是用来处理通道消息的，但它对其进行的增强，有一个回执的方法reply()。即接收一个消息后，可以进行回执，通过reply()。
6、Exchanger 是一个SPI扩展，它的工具类Exchangers
和Transporters一样，工具类Exchangers同样的方式通过ExtensionLoader.getExtensionLoader()来获取特定的Exchanger，默认为HeaderExchanger。HeaderExchanger#bind()和connect()。
HeaderExchanger是默认的信息交换回执器。可以看到HeaderExchangeServer 和HeaderExchangeClient分别接收RemoteServer 和Client。并且通过Transporters调用传入。ExchangeHandler会被包裹成HeaderExchangeHandler，接着在被包裹为DecodeHandler。
从这里我们就可以解答第五个问题，Transporters#bind()传入的ChannelHandler 其实是DecodeHandler。为啥这里需要DecodeHandler，其实是服务端或者客户端在收到对等端的消息字节数据后，首先解析的是头部信息，body信息是没有在netty的编解码中进行解析的，是到了真正处理消息的时候，通过Decodehandler#received（）内部进行解码的。
7、Exchangers的bind()和connect()重载方法太多？
实际上，框架真正用到的是如下：
其他最终都是会调到这个方法，有时间的同学可以自己调用下其他的重载方法。
8、Exchangers#bind()和connect(）的ExchangeHandler 最终是什么？
这个问题请查看DubboProtocol的成员变量ExchangeHandler。接下来，我们来分析这个ExchangeHandler 到底做了什么。
DubboProtocol内部new 了一个ExchangeHandlerAdapter 对象，也就是ExchangeHandler。该handler主要处理已经Invocation类型的消息。
首先，看下received(）方法。
@Override
public void received(Channel channel, Object message) throws RemotingException {
if (message instanceof Invocation) {
reply((ExchangeChannel) channel, message);
} else {
super.received(channel, message);
}
}
如果消息的类型是Invocation，那么调用reply方法进行消息应答，如果不是调用超类，也就是
ExchangeHandlerAdapter的received方法，该方法是空的，所以即会丢弃该消息内容。
那我们来看下，relpy方法主要干了什么？注释如下代码块。
public CompletableFuture<Object> reply(ExchangeChannel channel, Object message) throws RemotingException {
/**
*
* 如果消息类型不是Invocation，那么会抛出异常，一般情况下不会，在received方法上已经进行的消息类型判断。
*/
if (!(message instanceof Invocation)) {
throw new RemotingException(channel, "Unsupported request: "
+ (message == null ? null : (message.getClass().getName() + ": " + message))
+ ", channel: consumer: " + channel.getRemoteAddress() + " --> provider: " + channel.getLocalAddress());
}
Invocation inv = (Invocation) message;
//这里得到的就是服务Invoker根据inv。
Invoker<?> invoker = getInvoker(channel, inv);
// need to consider backward-compatibility if it's a callback
// 看是不是dubbo 回调，之后看下回调内容
if (Boolean.TRUE.toString().equals(inv.getObjectAttachments().get(IS_CALLBACK_SERVICE_INVOKE))) {
String methodsStr = invoker.getUrl().getParameters().get("methods");
boolean hasMethod = false;
if (methodsStr == null || !methodsStr.contains(",")) {
hasMethod = inv.getMethodName().equals(methodsStr);
} else {
String[] methods = methodsStr.split(",");
for (String method : methods) {
if (inv.getMethodName().equals(method)) {
hasMethod = true;
break;
}
}
}
if (!hasMethod) {
logger.warn(new IllegalStateException("The methodName " + inv.getMethodName()
+ " not found in callback service interface ,invoke will be ignored."
+ " please update the api interface. url is:"
+ invoker.getUrl()) + " ,invocation is :" + inv);
return null;
}
}
RpcContext.getContext().setRemoteAddress(channel.getRemoteAddress());
//调用，这里就是服务调用，这里会牵扯到dubbo filter 相关内容，在服务调用时具体坚决
Result result = invoker.invoke(inv);
return result.thenApply(Function.identity());
}
从上面的可知道，reply主要就是进行服务的调用，核心语句就是 invoker.invoke(inv)。
那么是如何找到这个服务提供者的服务呢。来看下getInvoker（）。
Invoker<?> getInvoker(Channel channel, Invocation inv) throws RemotingException {
boolean isCallBackServiceInvoke = false;
boolean isStubServiceInvoke = false;
int port = channel.getLocalAddress().getPort();
String path = (String) inv.getObjectAttachments().get(PATH_KEY);
// if it's callback service on client side
//如果该调用是在客服端，可能会有配置Stub类，通过isStubServiceInvoke标注
isStubServiceInvoke = Boolean.TRUE.toString().equals(inv.getObjectAttachments().get(STUB_EVENT_KEY));
if (isStubServiceInvoke) {
port = channel.getRemoteAddress().getPort();
}
//callback
// 查看是否是本地回调
isCallBackServiceInvoke = isClientSide(channel) && !isStubServiceInvoke;
if (isCallBackServiceInvoke) {
path += "." + inv.getObjectAttachments().get(CALLBACK_SERVICE_KEY);
inv.getObjectAttachments().put(IS_CALLBACK_SERVICE_INVOKE, Boolean.TRUE.toString());
}
// 构建serviceKey,通过端口port，路径（一般是接口的全限定名）path，版本号version，分组group
String serviceKey = serviceKey(
port,
path,
(String) inv.getObjectAttachments().get(VERSION_KEY),
(String) inv.getObjectAttachments().get(GROUP_KEY)
);
//所有的服务导出都会放在exporterMap对象里，然后根据key获取得到DubboExporter
DubboExporter<?> exporter = (DubboExporter<?>) exporterMap.get(serviceKey);
if (exporter == null) {
throw new RemotingException(channel, "Not found exported service: " + serviceKey + " in " + exporterMap.keySet() + ", may be version or group mismatch " +
", channel: consumer: " + channel.getRemoteAddress() + " --> provider: " + channel.getLocalAddress() + ", message:" + getInvocationWithoutData(inv));
}
// 接着返回Invoker。
return exporter.getInvoker();
}
当服务调用方与服务提供方建立连接和断开连接时，代码如下：
@Override
public void connected(Channel channel) throws RemotingException {
invoke(channel, ON_CONNECT_KEY);
}
@Override
public void disconnected(Channel channel) throws RemotingException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("disconnected from " + channel.getRemoteAddress() + ",url:" + channel.getUrl());
}
invoke(channel, ON_DISCONNECT_KEY);
}
都是进行调用invoke方法。那么invoke方法主要干了啥？
private void invoke(Channel channel, String methodKey) {
Invocation invocation = createInvocation(channel, channel.getUrl(), methodKey);
if (invocation != null) {
try {
received(channel, invocation);
} catch (Throwable t) {
logger.warn("Failed to invoke event method " + invocation.getMethodName() + "(), cause: " + t.getMessage(), t);
}
}
}
/**
* FIXME channel.getUrl() always binds to a fixed service, and this service is random.
* we can choose to use a common service to carry onConnect event if there's no easy way to get the specific
* service this connection is binding to.
* @param channel
* @param url
* @param methodKey
* @return
*/
private Invocation createInvocation(Channel channel, URL url, String methodKey) {
String method = url.getParameter(methodKey);
if (method == null || method.length() == 0) {
return null;
}
RpcInvocation invocation = new RpcInvocation(method, url.getParameter(INTERFACE_KEY), new Class<?>[0], new Object[0]);
invocation.setAttachment(PATH_KEY, url.getPath());
invocation.setAttachment(GROUP_KEY, url.getParameter(GROUP_KEY));
invocation.setAttachment(INTERFACE_KEY, url.getParameter(INTERFACE_KEY));
invocation.setAttachment(VERSION_KEY, url.getParameter(VERSION_KEY));
if (url.getParameter(STUB_EVENT_KEY, false)) {
invocation.setAttachment(STUB_EVENT_KEY, Boolean.TRUE.toString());
}
return invocation;
}
9、最后
这一篇文章距离上一次已经很久了，主要是遇到了国庆，自己想放松一下，接下来还会继续努力的分析dubbo的一些内容。