Dubbo(二)：实现细节

初始化过程

解析服务

当项目启动时，扫描到dubbo名称空间时，Spring会扫描spring.handlers配置文件，回调 DubboNamespaceHandler。

所有的dubbo标签，统一用 DubboBeanDefinitionParser 进行解析，基于一对一属性映射，将 XML 标签解析为 Bean 对象。

当Spring容器实例化bean完成，走到最后一步发布ContextRefreshEvent事件的时候，ServiceBean会执行onApplicationEvent方法，该方法调用ServiceConfig的export方法。

此外，ReferenceAnnotationBeanPostProcessor引用注解后置处理器加载ReferenceBeanInvocationHandler时会调用ReferenceConfig.get()开启引用服务。

在 ServiceConfig.export() 或 ReferenceConfig.get() 初始化时，将 Bean 对象转换 URL 格式，所有 Bean 属性转成 URL 的参数。
然后将 URL 传给协议扩展点，基于扩展点的扩展点自适应机制，根据 URL 的协议头，进行不同协议的服务暴露或引用。

简单来讲：项目启动，Spring扫描dubbo相关配置文件进行回调，加载并解析相关的配置类（eg.ServiceBean和ReferenceBean等），并通过后置处理器调用这些配置类中相应的方法，来实现服务的暴露或引用。

服务发布与引用

服务发布

Dubbo主要采用XML配置方式，如下为服务提供者的XML配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd        http://dubbo.apache.org/schema/dubbo        http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->
    <dubbo:application name="hello-world-app"  />

    <!-- 使用 multicast 广播注册中心暴露服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 用 dubbo 协议在 20880 端口暴露服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" />

    <!-- 和本地 bean 一样实现服务 -->
    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" />
</beans>

其中“dubbo:service”开头的配置项声明了服务提供者要发布的接口，“dubbo:protocol”开头的配置项声明了服务提供者要发布的接口的协议以及端口号。
Dubbo 会把以上配置项解析成下面的 URL 格式：

dubbo://host-ip:20880/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService

然后基于扩展点自适应机制，通过 URL 的“dubbo://”协议头识别，就会调用 DubboProtocol 的 export() 方法，打开服务端口 20880，就可以把服务 demoService 暴露到 20880 端口了。

服务引用

如下为服务端消费者的XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd        http://dubbo.apache.org/schema/dubbo        http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 消费方应用名，用于计算依赖关系，不是匹配条件，不要与提供方一样 -->
    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  />

    <!-- 使用 multicast 广播注册中心暴露发现服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 生成远程服务代理，可以和本地 bean 一样使用 demoService -->
    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" />
</beans>

其中“dubbo:reference”开头的配置项声明了服务消费者要引用的服务，Dubbo 会把以上配置项解析成下面的 URL 格式：

dubbo://com.alibaba.dubbo.demo.DemoService

然后基于扩展点自适应机制，通过 URL 的“dubbo://”协议头识别，就会调用 DubboProtocol 的 refer() 方法，得到服务 demoService 引用，完成服务引用过程。

服务注册与发现

服务提供者注册服务

继续以前面服务提供者的 XML 配置为例，其中“dubbo://registry”开头的配置项声明了注册中心的地址，Dubbo 会把以上配置项解析成下面的 URL 格式：

registry://multicast://224.5.6.7:1234/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?
export=URL.encode("dubbo://host-ip:20880/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService")

然后基于扩展点自适应机制，通过 URL 的“registry://”协议头识别，就会调用 RegistryProtocol 的 export() 方法，将 export 参数中的提供者 URL，注册到注册中心。

服务消费者发现服务

同样以前面服务消费者的 XML 配置为例，其中“dubbo://registry”开头的配置项声明了注册中心的地址，跟服务注册的原理类似，Dubbo 也会把以上配置项解析成下面的 URL 格式：

registry://multicast://224.5.6.7:1234/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?
refer=URL.encode("consummer://host-ip/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService")

然后基于扩展点自适应机制，通过 URL 的“registry://”协议头识别，就会调用 RegistryProtocol 的 refer() 方法，基于 refer 参数中的条件，查询服务 demoService 的地址

服务调用

发起一次服务调用需要解决四个问题：

客户端和服务端如何建立网络连接？
服务端如何处理请求？
数据传输采用什么协议？
数据该如何序列化和反序列化？

网络传输

建立网络连接以及处理请求主要由通信框架来实现。Dubbo支持多种通信框架，比如Netty4等。
客户端和服务端之间的调用通过Netty4来建立连接，服务端采用NIO方式来处理客户端的请求。

数据传输协议

Dubbo 不仅支持私有的 Dubbo 协议，还支持其他协议比如 Hessian、RMI、HTTP、Web Service、Thrift 等。下面这张图描述了私有 Dubbo 协议的协议头约定。

序列化方式

Dubbo 同样也支持多种序列化格式，比如 Dubbo、Hession 2.0、JSON、Java、Kryo 以及 FST 等，可以通过在 XML 配置中添加下面的配置项。
例如：

<dubbo:protocol name="dubbo" serialization="kryo"/>

服务监控

服务监控主要包括四个流程：数据采集、数据传输、数据处理和数据展示，其中服务框架的作用是进行埋点数据采集，然后上报给监控系统。
在 Dubbo 框架中，无论是服务提供者还是服务消费者，在执行服务调用的时候，都会经过 Filter 调用链拦截，来完成一些特定功能，比如监控数据埋点就是通过在 Filter 调用链上装备了 MonitorFilter 来实现的

服务治理

服务治理手段包括：节点管理、负载均衡、服务路由、服务容错等，下图为dubbo服务治理的具体实现：

图中的 Invoker 是对服务提供者节点的抽象，Invoker 封装了服务提供者的地址以及接口信息。

节点管理：Directory 负责从注册中心获取服务节点列表，并封装成多个 Invoker，可以把它看成“List<invoker>” ，它的值可能是动态变化的，比如注册中心推送变更时需要更新。</invoker>
负载均衡：LoadBalance 负责从多个 Invoker 中选出某一个用于发起调用，选择时可以采用多种负载均衡算法，比如 Random、RoundRobin、LeastActive 等。
服务路由：Router 负责从多个 Invoker 中按路由规则选出子集，比如读写分离、机房隔离等。
服务容错：Cluster 将 Directory 中的多个 Invoker 伪装成一个 Invoker，对上层透明，伪装过程包含了容错逻辑，比如采用 Failover 策略的话，调用失败后，会选择另一个 Invoker，重试请求。