• 【DUBBO】 Dubbo原理解析-Dubbo内核实现之基于SPI思想Dubbo内核实现


    转载:http://blog.csdn.net/quhongwei_zhanqiu/article/details/41577235

    SPI接口定义

    定义了@SPI注解

    public @interface SPI {

           Stringvalue() default ""; //指定默认的扩展点

    只有在接口打了@SPI注解的接口类才会去查找扩展点实现

    会依次从这几个文件中读取扩展点

    META-INF/dubbo/internal/   //dubbo内部实现的各种扩展都放在了这个目录了

    META-INF/dubbo/

    META-INF/services/

    我们以Protocol接口为例, 接口上打上SPI注解,默认扩展点名字为dubbo

    @SPI("dubbo")

    public interface Protocol{

    }

    dubbo中内置实现了各种协议如:DubboProtocol InjvmProtocolHessianProtocol WebServiceProtocol等等

    Dubbo默认rpc模块默认protocol实现DubboProtocol,key为dubbo

    下面我们来细讲ExtensionLoader类

    1.      ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class)

    每个定义的spi的接口都会构建一个ExtensionLoader实例,存储在

    ConcurrentMap<Class<?>,ExtensionLoader<?>> EXTENSION_LOADERS 这个map对象中

    2.      loadExtensionClasses 读取扩展点中的实现类

    a)       先读取SPI注解的value值,有值作为默认扩展实现的key

    b)       依次读取路径的文件

    META-INF/dubbo/internal/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol

    META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol

    META-INF/services/ com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol

    3.      loadFile逐行读取com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol文件中的内容,每行内容以key/value形式存储的。

    a)     判断类实现(如:DubboProtocol)上有米有打上@Adaptive注解,如果打上了注解,将此类作为Protocol协议的设配类缓存起来,读取下一行;否则适配类通过javasisit修改字节码生成,关于设配类功能作用后续介绍

    如果类实现没有打上@Adaptive, 判断实现类是否存在入参为接口的构造器(就是DubbboProtocol类是否还有入参为Protocol的构造器),有的话作为包装类缓存到此ExtensionLoader的Set<Class<?>>集合中,这个其实是个装饰模式

    b)   如果类实现没有打上@Adaptive, 判断实现类是否存在入参为接口的构造器(就是DubbboProtocol类是否还有入参为Protocol的构造器),有的话作为包装类缓存到此ExtensionLoader的Set<Class<?>>集合中,这个其实是个装饰模式

    c)     如果即不是设配对象也不是wrapped的对象,那就是扩展点的具体实现对象

    查找实现类上有没有打上@Activate注解,有缓存到变量cachedActivates的map中

    将实现类缓存到cachedClasses中,以便于使用时获取


    4.      获取或者创建设配对象getAdaptiveExtension

    a)如果cachedAdaptiveClass有值,说明有且仅有一个实现类打了@Adaptive, 实例化这个对象返回

    b) 如果cachedAdaptiveClass为空, 创建设配类字节码。

    为什么要创建设配类,一个接口多种实现,SPI机制也是如此,这是策略模式,但是我们在代码执行过程中选择哪种具体的策略呢。Dubbo采用统一数 据模式com.alibaba.dubbo.common.URL(它是dubbo定义的数据模型不是jdk的类),它会穿插于系统的整个执行过 程,URL中定义的协议类型字段protocol,会根据具体业务设置不同的协议。url.getProtocol()值可以是dubbo也是可以 webservice, 可以是zookeeper也可以是redis。

    设配类的作用是根据url.getProtocol()的值extName,去ExtensionLoader. getExtension( extName)选取具体的扩展点实现。

    所以能够利用javasist生成设配类的条件

    1)接口方法中必须至少有一个方法打上了@Adaptive注解

    2)打上了@Adaptive注解的方法参数必须有URL类型参数或者有参数中存在getURL()方法

    下面给出createAdaptiveExtensionClassCode()方法生成javasist用来生成Protocol适配类后的代码

    import com.alibaba.dubbo.common.extension;
    public class Protocol$Adpative implements com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol {

    //没有打上@Adaptive的方法如果被调到抛异常
          public void destroy() {

    throw new UnsupportedOperationException(
      "methodpublic abstract void com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.destroy() of interfacecom.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!")

    }

    //没有打上@Adaptive的方法如果被调到抛异常
          public int getDefaultPort() {
                 throw newUnsupportedOperationException(
                 "method public abstractint com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.getDefaultPort() of interfacecom.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
          }

    //接口中export方法打上@Adaptive注册
          publiccom.alibaba.dubbo.rpc.Exporter export(
                 com.alibaba.dubbo.rpc.Invokerarg0)  throws com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker{
                 if (arg0 == null)
                        throw newIllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invokerargument == null");
                 //参数类中要有URL属性

    if(arg0.getUrl() == null)
                        throw newIllegalArgumentException( "com.alibaba.dubbo.rpc.Invokerargument getUrl() == null");
                 //从入参获取统一数据模型URL

    com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl();
               String extName =(url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol());
               //从统一数据模型URL获取协议,协议名就是spi扩展点实现类的key

    if (extName == null) throw new IllegalStateException( "Fail to getextension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url("  + url.toString() + ") usekeys([protocol])");
              

    //利用dubbo服务查找机制根据名称找到具体的扩展点实现

    com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension =(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);      

    //调具体扩展点的方法

    return extension.export(arg0);
     }

    //接口中refer方法打上@Adaptive注册
     publiccom.alibaba.dubbo.rpc.Invoker refer(java.lang.Class arg0,
                        com.alibaba.dubbo.common.URLarg1) throws java.lang.Class {
         

    //统一数据模型URL不能为空

    if (arg1 == null)
                 throw newIllegalArgumentException("url == null");
         

     com.alibaba.dubbo.common.URL url =arg1;

    //从统一数据模型URL获取协议,协议名就是spi扩展点实现类的key

    String extName = (url.getProtocol() == null ?"dubbo" : url.getProtocol());
        if (extName == null)
           thrownewIllegalStateException("Failtogetextension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)name from url("+ url.toString() + ") use keys([protocol])");


       //利用dubbo服务查找机制根据名称找到具体的扩展点实现

    com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension =(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)  ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class)
    .getExtension(extName);
        //调具体扩展点的方法

    return extension.refer(arg0, arg1);

    }

    }


    5. 通过createAdaptiveExtensionClassCode()生成如上的java源码代码,要被java虚拟机加载执行必须得 编译成字节码,dubbo提供两种方式去执行代码的编译1)利用JDK工具类编译2)利用javassit根据源代码生成字节码。

    如上图:

    1)生成Adaptive代码code

    2)利用dubbo的spi扩展机制获取compiler的设配类

    3)编译生成的adaptive代码

    在此顺便介绍下 @Adaptive注解打在实现类上跟打在接口方法上的区别

    1)如果有打在接口方法上,调ExtensionLoader.getAdaptiveExtension()获取设配类,会先通过前面的过程生成 java的源代码,在通过编译器编译成class加载。但是Compiler的实现策略选择也是通过 ExtensionLoader.getAdaptiveExtension(),如果也通过编译器编译成class文件那岂不是要死循环下去了吗?

    ExtensionLoader.getAdaptiveExtension(),对于有实现类上去打了注解@Adaptive的dubbo spi扩展机制,它获取设配类不在通过前面过程生成设配类java源代码,而是在读取扩展文件的时候遇到实现类打了注解@Adaptive就把这个类作为 设配类缓存在ExtensionLoader中,调用是直接返回


    6.  自动Wrap上扩展点的Wrap类

    这是一种装饰模式的实现,在jdk的输入输出流实现中有很多这种设计,在于增强扩展点功能。这里我们拿对于Protocol接口的扩

    如图Protocol继承关系ProtocolFilterWrapper, ProtocolListenerWrapper这个两个类是装饰对象用来增强其他扩展点实现的功能。ProtocolFilterWrapper功能主要是在refer 引用远程服务的中透明的设置一系列的过滤器链用来记录日志,处理超时,权限控制等等功能;ProtocolListenerWrapper在provider的exporter,unporter服务和consumer 的refer服务,destory调用时添加监听器,dubbo提供了扩展但是没有默认实现哪些监听器。

    Dubbo是如何自动的给扩展点wrap上装饰对象的呢?

    1)在ExtensionLoader.loadFile加载扩展点配置文件的时候

    对扩展点类有接口类型为参数的构造器就是包转对象,缓存到集合中去

    2)在调ExtensionLoader的createExtension(name)根据扩展点key创建扩展的时候, 先实例化扩展点的实现, 在判断时候有此扩展时候有包装类缓存,有的话利用包转器增强这个扩展点实现的功能。如下图是实现流程

    7. IOC大家所熟知的ioc是spring的三大基础功能之一, dubbo的ExtensionLoader在加载扩展实现的时候内部实现了个简单的ioc机制来实现对扩展实现所依赖的参数的注入,         dubbo对扩展实现中公有的set方法且入参个数为一个的方法,尝试从对象工厂ObjectFactory获取值注入到扩展点实现中去。

    上图代码应该不能理解,下面我们来看看ObjectFactory是如何根据类型和名字来获取对象的,ObjectFactory也是基于dubbo的spi扩展机制的

    它跟Compiler接口一样设配类注解@Adaptive是打在类AdaptiveExtensionFactory上的不是通过javassist编译生成的。

    AdaptiveExtensionFactory持有所有ExtensionFactory对象的集合,dubbo内部默认实现的对象工厂是SpiExtensionFactory和SpringExtensionFactory,他们经过TreeMap排好序的查找顺序是优先先从SpiExtensionFactory获取,如果返回空在从SpringExtensionFactory获取。

    1) SpiExtensionFactory工厂获取要被注入的对象,就是要获取dubbo spi扩展的实现,所以传入的参数类型必须是接口类型并且接口上打上了@SPI注解,返回的是一个设配类对象。

    2) SpringExtensionFactory,Dubbo利用spring的扩展机制跟spring做了很好的融合。在发布或者去引用一个服务的时候,会把spring的容器添加到SpringExtensionFactory工厂集合中去, 当SpiExtensionFactory没有获取到对象的时候会遍历SpringExtensionFactory中的spring容器来获取要注入的对象

    8. 下面 给出整体活动图

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