一文瞭解 Dubbo 的代碼架構

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介面，右邊淡綠色背景的為服務提供方使用的介面，位於中軸線上的為雙方都用到的介面。
• 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係，每一層都可以剝離上層被覆用，其中，Service 和 Config 層為 API，其它各層均為 SPI。
• 圖中綠色小塊的為擴展介面，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，即運行時調時鏈，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。

各層說明

• Config 配置層：對外配置介面，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：服務介面透明代理，生成服務的客戶端 Stub 和伺服器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 為中心，擴展介面為 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，擴展介面為 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，擴展介面為 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，擴展介面為 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
• Protocol 遠程調用層：封裝 RPC 調用，以 Invocation, Result 為中心，擴展介面為 Protocol, Invoker, Exporter
• Exchange 信息交換層：封裝請求響應模式，同步轉非同步，以 Request, Response 為中心，擴展介面為 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
• Transport 網路傳輸層：抽象 mina 和 netty 為統一介面，以 Message 為中心，擴展介面為 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
• Serialize 數據序列化層：可復用的一些工具，擴展介面為 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

關係說明

• 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瞭解哪些類分屬於客戶端與伺服器端，不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多場景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 劃分邏輯拓撲節點，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 層封裝了所有介面的透明化代理，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 轉成介面，或將介面實現轉成 Invoker，也就是去掉 Proxy 層 RPC 是可以 Run 的，只是不那麼透明，不那麼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。

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Dubbo，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 載入 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 容器去載入服務。

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。

依賴關係

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，紅色虛線為運行時非同步調用，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。

調用鏈

展開總設計圖的紅色調用鏈，如下：

暴露服務時序

展開總設計圖右邊服務提供方暴露服務的藍色初始化鏈，時序圖如下：

引用服務時序

展開總設計圖左邊服務消費方引用服務的綠色初始化鏈，時序圖如下：

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，其它模型都向它靠攏，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數，比如方法名，參數等。

基本設計原則

• 採用 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。
• 採用 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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