dubbo系列三、架構介紹及調用過程解析
阿新 • • 發佈：2018-09-29
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一、整體設計
圖例說明：
- 圖中左邊淡藍背景的為服務消費方使用的接口，右邊淡綠色背景的為服務提供方使用的接口，位於中軸線上的為雙方都用到的接口。
- 圖中從下至上分為十層，各層均為單向依賴，右邊的黑色箭頭代表層之間的依賴關系，每一層都可以剝離上層被復用，其中，Service 和 Config 層為 API，其它各層均為 SPI（可擴展）。
- 圖中綠色小塊的為擴展接口，藍色小塊為實現類，圖中只顯示用於關聯各層的實現類。
- 圖中藍色虛線為初始化過程，即啟動時組裝鏈，紅色實線為方法調用過程，即運行時調用鏈，紫色三角箭頭為繼承，可以把子類看作父類的同一個節點，線上的文字為調用的方法。
1、各層說明
- config 配置層：對外配置接口，以
ServiceConfig,ReferenceConfig為中心，可以直接初始化配置類，也可以通過 spring 解析配置生成配置類 - proxy 服務代理層：服務接口透明代理，生成服務的客戶端 Stub 和服務器端 Skeleton, 以
ServiceProxy為中心，擴展接口為ProxyFactory - registry 註冊中心層：封裝服務地址的註冊與發現，以服務 URL 為中心，擴展接口為
RegistryFactory,Registry,RegistryService - cluster 路由層：封裝多個提供者的路由及負載均衡，並橋接註冊中心，以
Invoker為中心，擴展接口為Cluster,Directory,Router,LoadBalance - monitor 監控層：RPC 調用次數和調用時間監控，以
Statistics為中心，擴展接口為MonitorFactory,Monitor,MonitorService - protocol 遠程調用層：封裝 RPC 調用，以
Invocation,Result為中心，擴展接口為Protocol,Invoker,Exporter - exchange 信息交換層：封裝請求響應模式，同步轉異步，以
Request,Response為中心，擴展接口為Exchanger,ExchangeChannel,ExchangeClient,ExchangeServer - transport 網絡傳輸層：抽象 mina 和 netty 為統一接口，以
Message為中心，擴展接口為Channel,Transporter,Client,Server,Codec - serialize 數據序列化層：可復用的一些工具，擴展接口為
Serialization,ObjectInput,ObjectOutput,ThreadPool
2、關系說明
- 在 RPC 中，Protocol 是核心層，也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter 就可以完成非透明的 RPC 調用，然後在 Invoker 的主過程上 Filter 攔截點。
- 圖中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念，只是想讓看圖者更直觀的了解哪些類分屬於客戶端與服務器端，不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多場景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 劃分邏輯拓普節點，保持統一概念。
- 而 Cluster 是外圍概念，所以 Cluster 的目的是將多個 Invoker 偽裝成一個 Invoker，這樣其它人只要關註 Protocol 層 Invoker 即可，加上 Cluster 或者去掉 Cluster 對其它層都不會造成影響，因為只有一個提供者時，是不需要 Cluster 的。
- Proxy 層封裝了所有接口的透明化代理，而在其它層都以 Invoker 為中心，只有到了暴露給用戶使用時，才用 Proxy 將 Invoker 轉成接口，或將接口實現轉成 Invoker，也就是去掉 Proxy 層 RPC 是可以 Run 的，只是不那麽透明，不那麽看起來像調本地服務一樣調遠程服務。
- 而 Remoting 實現是 Dubbo 協議的實現，如果你選擇 RMI 協議，整個 Remoting 都不會用上，Remoting 內部再劃為 Transport 傳輸層和 Exchange 信息交換層，Transport 層只負責單向消息傳輸，是對 Mina, Netty, Grizzly 的抽象，它也可以擴展 UDP 傳輸，而 Exchange 層是在傳輸層之上封裝了 Request-Response 語義。
- Registry 和 Monitor 實際上不算一層，而是一個獨立的節點，只是為了全局概覽，用層的方式畫在一起。
二、模塊分包
模塊說明：
- dubbo-common 公共邏輯模塊：包括 Util 類和通用模型。
- dubbo-remoting 遠程通訊模塊：相當於 Dubbo 協議的實現，如果 RPC 用 RMI協議則不需要使用此包。
- dubbo-rpc 遠程調用模塊：抽象各種協議，以及動態代理，只包含一對一的調用，不關心集群的管理。
- dubbo-cluster 集群模塊：將多個服務提供方偽裝為一個提供方，包括：負載均衡, 容錯，路由等，集群的地址列表可以是靜態配置的，也可以是由註冊中心下發。
- dubbo-registry 註冊中心模塊：基於註冊中心下發地址的集群方式，以及對各種註冊中心的抽象。
- dubbo-monitor 監控模塊：統計服務調用次數，調用時間的，調用鏈跟蹤的服務。
- dubbo-config 配置模塊：是 Dubbo 對外的 API，用戶通過 Config 使用D ubbo，隱藏 Dubbo 所有細節。
- dubbo-container 容器模塊：是一個 Standlone 的容器，以簡單的 Main 加載 Spring 啟動，因為服務通常不需要 Tomcat/JBoss 等 Web 容器的特性，沒必要用 Web 容器去加載服務。
整體上按照分層結構進行分包，與分層的不同點在於：
- container 為服務容器，用於部署運行服務，沒有在層中畫出。
- protocol 層和 proxy 層都放在 rpc 模塊中，這兩層是 rpc 的核心，在不需要集群也就是只有一個提供者時，可以只使用這兩層完成 rpc 調用。
- transport 層和 exchange 層都放在 remoting 模塊中，為 rpc 調用的通訊基礎。
- serialize 層放在 common 模塊中，以便更大程度復用。
三、依賴關系
圖例說明：
- 圖中小方塊 Protocol, Cluster, Proxy, Service, Container, Registry, Monitor 代表層或模塊，藍色的表示與業務有交互，綠色的表示只對 Dubbo 內部交互。
- 圖中背景方塊 Consumer, Provider, Registry, Monitor 代表部署邏輯拓撲節點。
- 圖中藍色虛線為初始化時調用，紅色虛線為運行時異步調用，紅色實線為運行時同步調用。
- 圖中只包含 RPC 的層，不包含 Remoting 的層，Remoting 整體都隱含在 Protocol 中。
四、調用鏈
展開總設計圖的紅色調用鏈，如下：
五、暴露服務時序
展開總設計圖左邊服務提供方暴露服務的藍色初始化鏈，時序圖如下：
六、引用服務時序
展開總設計圖右邊服務消費方引用服務的藍色初始化鏈，時序圖如下：
七、領域模型
在 Dubbo 的核心領域模型中：
- Protocol 是服務域，它是 Invoker 暴露和引用的主功能入口，它負責 Invoker 的生命周期管理。
- Invoker 是實體域，它是 Dubbo 的核心模型，其它模型都向它靠擾，或轉換成它，它代表一個可執行體，可向它發起 invoke 調用，它有可能是一個本地的實現，也可能是一個遠程的實現，也可能一個集群實現。
- Invocation 是會話域，它持有調用過程中的變量，比如方法名，參數等。
八、基本設計原則
- 采用 Microkernel + Plugin 模式，Microkernel 只負責組裝 Plugin，Dubbo 自身的功能也是通過擴展點實現的，也就是 Dubbo 的所有功能點都可被用戶自定義擴展所替換。
- 采用 URL 作為配置信息的統一格式，所有擴展點都通過傳遞 URL 攜帶配置信息。
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