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  • dubbo服务调用

    千次阅读 2017-12-28 10:27:14
    dubbo服务调用

    一:消费端发送请求

    1.当调用dubbo接口方法时,因为获取的类实例是FactoryBean接口返回的代理类,所以会先经过InvokerInvocationHandler的invoke方法,这个代理是在类初始化时设置的

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            String methodName = method.getName();
            Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
            return invoker.invoke(new RpcInvocation(method, args)).recreate();
        }
    2.在MockClusterInvoker里先检查是不是Mock类型,不是的话就会在FailoverClusterInvoker以及他的父类AbstractClusterInvoker进行处理

    public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {
            checkWheatherDestoried();
            LoadBalance loadbalance;
            List<Invoker<T>> invokers = list(invocation);
            if (invokers != null && invokers.size() > 0) {
                loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(invokers.get(0).getUrl()
                        .getMethodParameter(invocation.getMethodName(),Constants.LOADBALANCE_KEY, Constants.DEFAULT_LOADBALANCE));
            } else {
                loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(Constants.DEFAULT_LOADBALANCE);
            }
            RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
            return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);
        }
    
    3.先从注册目录里查找满足该方法的Invoker列表,然后用MockInvokersSelector进行路由,这个对象是最开始创建注册目录是setRouters(routers);设置进去的。然后获取负载均衡,默认是随机,判断需不需要异步,最后把这些参数传到Fai,loverClusterInvoker,获取默认重试次数三次,当不是第一次调用时需要重新获取最新Invoker列表,通过负载均衡进行筛选本次需要是用的Invoker,在ThreadLocal<RpcContext> LOCAL保存本次的调用信息。

    public Result doInvoke(Invocation invocation, final List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
        	List<Invoker<T>> copyinvokers = invokers;
        	checkInvokers(copyinvokers, invocation);
            int len = getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.RETRIES_KEY, Constants.DEFAULT_RETRIES) + 1;
            if (len <= 0) {
                len = 1;
            }
            // retry loop.
            RpcException le = null; // last exception.
            List<Invoker<T>> invoked = new ArrayList<Invoker<T>>(copyinvokers.size()); // invoked invokers.
            Set<String> providers = new HashSet<String>(len);
            for (int i = 0; i < len; i++) {
            	//重试时,进行重新选择,避免重试时invoker列表已发生变化.
            	//注意:如果列表发生了变化,那么invoked判断会失效,因为invoker示例已经改变
            	if (i > 0) {
            		checkWheatherDestoried();
            		copyinvokers = list(invocation);
            		//重新检查一下
            		checkInvokers(copyinvokers, invocation);
            	}
                Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, copyinvokers, invoked);
                invoked.add(invoker);
                RpcContext.getContext().setInvokers((List)invoked);
                try {
                    Result result = invoker.invoke(invocation);
      
                    return result;
                } finally {
                    providers.add(invoker.getUrl().getAddress());
                }
            }
        
        }
    4.那么下来的invoker会是哪个对象呢?在消费端注册时会设置监听接口,也就是RegistryDirectory自身,当收到通知时会触发notify方法,方法最后会调用  refreshInvoker(invokerUrls);

    Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap = toInvokers(invokerUrls) ;// 将URL列表转成Invoker列表
                Map<String, List<Invoker<T>>> newMethodInvokerMap = toMethodInvokers(newUrlInvokerMap); // 换方法名映射Invoker列表

    invoker = new InvokerDelegete<T>(protocol.refer(serviceType, url), url, providerUrl);
     /**
         * 代理类,主要用于存储注册中心下发的url地址,用于重新重新refer时能够根据providerURL queryMap overrideMap重新组装
         */
        private static class InvokerDelegete<T> extends InvokerWrapper<T>{
            private URL providerUrl;
            public InvokerDelegete(Invoker<T> invoker, URL url, URL providerUrl) {
                super(invoker, url);
                this.providerUrl = providerUrl;
            }
            public URL getProviderUrl() {
                return providerUrl;
            }
        }
    5.invoke方法的调用由InvokerWrapper-》ProtocolFilterWrapper,这块是通过连接过滤器链进行串联起来的buildInvokerChain-》ListenerInvokerWrapper-》AbstractInvoker,给RpcInvocation 设置Invoker,添加本调用类的相关超时等配置项,获取并且设置本线程的上下文 RpcContext.getContext().getAttachments()的配置,判断是否异步-》DubboInvoker

    public Result invoke(Invocation inv) throws RpcException {
            RpcInvocation invocation = (RpcInvocation) inv;
            invocation.setInvoker(this);
            if (attachment != null && attachment.size() > 0) {
            	invocation.addAttachmentsIfAbsent(attachment);
            }
            Map<String, String> context = RpcContext.getContext().getAttachments();
            if (context != null) {
            	invocation.addAttachmentsIfAbsent(context);
            }
            if (getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.ASYNC_KEY, false)){
            	invocation.setAttachment(Constants.ASYNC_KEY, Boolean.TRUE.toString());
            }
            RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
            
            
            try {
                return doInvoke(invocation);
            } catch (InvocationTargetException e) { // biz exception
              
        }
    6.判断同步异步,或者不需要回复,设置上下文RpcContext异步Future为null,然后开始超时等待get()-》 DefaultFuture类的get(timeout);
    protected Result doInvoke(final Invocation invocation) throws Throwable {
            RpcInvocation inv = (RpcInvocation) invocation;
            final String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
            inv.setAttachment(Constants.PATH_KEY, getUrl().getPath());
            inv.setAttachment(Constants.VERSION_KEY, version);
            
            ExchangeClient currentClient;
            if (clients.length == 1) {
                currentClient = clients[0];
            } 
            try {
               {
                	RpcContext.getContext().setFuture(null);
                    return (Result) currentClient.request(inv, timeout).get();
                }
            } 
        }
    7.获取交换层,因为这些invoker都是从开始refer服务后更新的缓存中取出来的,所以路径为ReferenceCountExchangeClient-》HeaderExchangeClient-》HeaderExchangeChannel,这是Request 第一次被创建出来,设置超时等待的DefaultFuture,
     public ResponseFuture request(Object request, int timeout) throws RemotingException {
            // create request.
            Request req = new Request();
            req.setVersion("2.0.0");
            req.setTwoWay(true);
            req.setData(request);
            DefaultFuture future = new DefaultFuture(channel, req, timeout);
            try{
                channel.send(req);
            }
            return future;
        }
    8.开始通过channel准备往通道里面发请求,这个通道就是[id: 0x, /本地IP:端口=> /服务提供者IP:端口]-》AbstractPeer-》AbstractClient-》AbstractClient从NettyClient中获取getChannel();最后通过NettyChannel的channel写入请求ChannelFuture future = channel.write(message);经过netty框架的下行通道ChannelDownstreamHandler处理,到达我们最开始启动客户端 时设置的final NettyHandler nettyHandler = new NettyHandler(getUrl(), this);NettyClient的pipeline.addLast("handler", nettyHandler);

    这个handle是通过this传进来的,handler.sent(channel, e.getMessage());-》AbstractPeer-》MultiMessageHandler的父类AbstractChannelHandlerDelegate-》HeartbeatHandler这里会设置写入时间-》WrappedChannelHandler-》DecodeHandler的父类AbstractChannelHandlerDelegate-》HeaderExchangeHandler重新设置写入时间

    具体的通信编解码工具是依靠DubboCountCodec来完成的。

    二:提供端处理请求

    9.先用DubboCountCodec解码,NettyHandler的messageReceived(handler.received(channel, e.getMessage());)处理请求-》NettyServer的父类AbstractPeer-》MultiMessageHandler-》HeartbeatHandler给通道channel设置读取时间,判断是心跳,回复还是请求-》AllChannelHandler获取之前配置的线程池,然后把这个请求放入线程池处理,设置channel为接收状态, cexecutor.execute(new ChannelEventRunnable(channel, handler, ChannelState.RECEIVED, message));

    10.DecodeHandler判断请求有没有进行再次编码,如果是请求消息,取出(Request)message).getData()为DecodeableRpcInvocation类型,-》HeaderExchangeHandler获取之前链接的时候存储的ExchangeChannel

    public void received(Channel channel, Object message) throws RemotingException {
            channel.setAttribute(KEY_READ_TIMESTAMP, System.currentTimeMillis());
            ExchangeChannel exchangeChannel = HeaderExchangeChannel.getOrAddChannel(channel);
            try {
                if (message instanceof Request) {
                    // handle request.
                    Request request = (Request) message;
                    if (request.isEvent()) {
                        handlerEvent(channel, request);
                    } else {
                        if (request.isTwoWay()) {
                            Response response = handleRequest(exchangeChannel, request);
                            channel.send(response);
                        } else {
                            handler.received(exchangeChannel, request.getData());
                        }
                    }
                } else if (message instanceof Response) {
                    handleResponse(channel, (Response) message);
                }
            } finally {
                HeaderExchangeChannel.removeChannelIfDisconnected(channel);
            }
        }
    创建回复对象Response ,并且调用DubboProtocol的创建的匿名类requestHandler处理请求,

    Response handleRequest(ExchangeChannel channel, Request req) throws RemotingException {
            Response res = new Response(req.getId(), req.getVersion());
            // find handler by message class.
            Object msg = req.getData();
            try {
                // handle data.
                Object result = handler.reply(channel, msg);
                res.setStatus(Response.OK);
                res.setResult(result);
            } catch (Throwable e) {
                res.setStatus(Response.SERVICE_ERROR);
                res.setErrorMessage(StringUtils.toString(e));
            }
            return res;
        }

    根据channel和Invocation 获取之前暴露的DubboExporter<?> exporter = (DubboExporter<?>) exporterMap.get(serviceKey);这个key是接口全限定名:端口号,然后

    exporter.getInvoker()返回具体的方法代理Invoker。给上下文RpcContext设置远程地址,开始invoke调用

    public Object reply(ExchangeChannel channel, Object message) throws RemotingException {
                if (message instanceof Invocation) {
                    Invocation inv = (Invocation) message;
                    Invoker<?> invoker = getInvoker(channel, inv);
                    RpcContext.getContext().setRemoteAddress(channel.getRemoteAddress());
                    return invoker.invoke(inv);
                }
                throw new RemotingException(channel, "Unsupported request: " + message == null ? null : (message.getClass().getName() + ": " + message) + ", channel: consumer: " + channel.getRemoteAddress() + " --> provider: " + channel.getLocalAddress());
            }

    11.ProtocolFilterWrapper过滤器链处理--》ListenerInvokerWrapper-》RegistryProtocol内部类InvokerDelegete的父类InvokerWrapper,这些都是暴露服务是后封装的-》AbstractProxyInvoker,在最初暴露服务时会用Javassist生成一个代理

    public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
            try {
                return new RpcResult(doInvoke(proxy, invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes(), invocation.getArguments()));
            } 
        }
    调用相应的方法返回结果 res.setStatus(Response.OK);         res.setResult(result);

    new AbstractProxyInvoker<T>(proxy, type, url) {
                @Override
                protected Object doInvoke(T proxy, String methodName, 
                                          Class<?>[] parameterTypes, 
                                          Object[] arguments) throws Throwable {
                    return wrapper.invokeMethod(proxy, methodName, parameterTypes, arguments);
                }
            };

    三:提供端发送处理结果

    12.往HeaderExchangeHandler的channel通道里写入回应 channel.send(response);在NettyChannel父类AbstractChannel父类AbstractPeer设置发送标志sent也就是超时,ChannelFuture future = channel.write(message);

    四:消费端接收处理结果

    13.在HeaderExchangeHandler的received方法中处理结果handleResponse(channel, (Response) message);但结果不是心跳和空的话DefaultFuture.received(channel, response);future.doReceived(response);之前消费端等待请求结果时调用get堵塞在done.await(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);

        public Object get(int timeout) throws RemotingException {
            if (! isDone()) {
                long start = System.currentTimeMillis();
                lock.lock();
                try {
                    while (! isDone()) {
                        done.await(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
                        if (isDone() || System.currentTimeMillis() - start > timeout) {
                            break;
                        }
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
                if (! isDone()) {
                    throw new TimeoutException(sent > 0, channel, getTimeoutMessage(false));
                }
            }
            return returnFromResponse();
        }
    而结果消息到来时response 会有值,并且done.signal();

     private void doReceived(Response res) {
            lock.lock();
            try {
                response = res;
                if (done != null) {
                    done.signal();
                }
            } finally {
                lock.unlock();
            }
            if (callback != null) {
                invokeCallback(callback);
            }
        }
    最后返回结果即可returnFromResponse();
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  • 总览服务调用整体来看就分为两步,本文以 zookeeper 作为注册中心,以及默认的 dubbo 协议讲解客户端从注册中心获取远程服务地址客户端通过远程服务地址发起调用 但是细分来看的话其中细节就多了,有很多需要思考的...

    总览

    服务调用整体来看就分为两步,本文以 zookeeper 作为注册中心,以及默认的 dubbo 协议讲解

    1. 客户端从注册中心获取远程服务地址
    2. 客户端通过远程服务地址发起调用
    8e96e82a3565e5065eed1e284a3f3d6f.png

    但是细分来看的话其中细节就多了,有很多需要思考的问题,本文由这些问题为引子来讲解 DUBBO 在服务调用过程的实现细节

    1. 服务提供者的服务以怎样的形式注册到注册中心中?
    2. 如果某个服务器宕机了,注册中心该如何感知才能从中删除失效的服务?
    3. 客户端从注册中心获取到的往往是多个服务提供者,该选择哪一个来进行调用?
    4. 客户端对服务端进行调用的时候又需要建立几个 TCP 连接?
    5. 如果注册中心挂掉了怎么办?

    服务提供者将服务注册到注册中心中

    假设项目 provider 目前只有 UserService 和 ProductService 这两个服务注册了,那么在 zookeeper 中它们的表现形式为

    • / dubbo com.example.api.service.UserService configurators providers dubbo://10.211.55.11:20880/com.example.api.service.UserService?anyhost=true&application=user-provider&deprecated=false&dubbo=2.0.2&dynamic=true&generic=false&interface=com.example.api.service.UserService&methods=deleteUser,register&pid=3906&release=2.7.5&revision=1.0.0&side=provider×tamp=1578105390062&version=1.0.0 dubbo://10.211.55.12:20880/com.example.api.service.UserService?anyhost=true&application=user-provider&deprecated=false&dubbo=2.0.2&dynamic=true&generic=false&interface=com.example.api.service.UserService&methods=deleteUser,register&pid=3906&release=2.7.5&revision=1.0.0&side=provider×tamp=1578105390062&version=1.0.0 com.example.api.service.ProductService 跟上面类似

    此处我们将 provider 分别部署到了 2 台机器中,它们提供的都是 UserService 和 ProductService 这两个服务,客户端会拿到 providers 然后根据负载均衡算法选择一个进行调用

    消费者从注册中心获取服务进行调用

    1. 此时消费者要调用 register 这个接口,它从 zookeeper 中首先获取 providers 里面所有的服务列表进行缓存
    2. 从中挑选出满足 register 方法及参数规则要求的 provider 集合
    3. 然后看是否配置了路由规则,如果有的话再根据路由规则进行一次过滤,最后得到可用的服务提供者,假设没有配置路由规则,那么此时获取到的就是 10.211.55.11:20880,methods=register ... 10.211.55.12:20880,methods=register ...
    4. 然后根据对应的负载均衡算法挑选一个其中一个服务器的服务进行调用
    5. dubbo 协议默认是单连接,使用的 netty 进行通信,即默认只会存在一个 netty client(当然也可以配置多个通过 connection = ?)
    6. 按照 dubbo 协议来组装对应的字节码,然后将需要传输的数据实体序列化成对应的二进制字节码后放入对应的内容中进行数据传输
    7. 由于采用的单一 TCP 长连接数据传输,那么传输的数据量的大小将会极大的影响吞吐量


    如果某台服务器宕机了怎么办

    对服务提供者来说

    假设 10.211.55.12 宕机或者网络故障。在 Dubbo 中与注册中心 zookeeper 建立了连接后会发送心跳信息,一旦 zookeeper 发现在指定的时间内没有收到心跳包,或者是服务端已经主动断开连接后,由于创建的 providers 中的结点都是临时结点,这个结点将会在连接断开后被自动删除

    对消费者来说

    消费者再从注册中心获取到所有的 provider 服务后会缓存到本地,不用每次调用的时候都从 zookeeper 中拉取。当 zookeeper 结点被删除后会通知消费者去更新可用的服务提供者列表,如果之前已经调用了失效的服务器那么会根据负载均衡策略来选择另外某台机器等进行调用

    如果注册中心挂掉了怎么办

    provider 从 zookeeper 获取 providers 成功后会缓存到应用内存中,此后的服务调用负载均衡算法会从内存中直接选择对应的提供者进行调用,就算注册中心挂掉了后也能够正常通信,不过服务变动情况客户端就无法得到通知了

    客户端对服务端进行调用的时候又需要建立几个 TCP 连接

    1. 默认使用的 dubbo 协议,dubbo 协议使用的是 netty 做通信
    2. 默认的 connection 数为 1 即 dubbo 协议默认是单连接的
    3. connection 的数量决定了创建 netty client 的数量,也就是需要创建多少个 tcp 连接
    4. 客户端不是想创建多少就创建多少的比如 connection = 1000,这个时候再服务提供者端会进行限制,比如限制每个消费者最多创建 5 个连接,那么此时客户端只有 5 个连接
    展开全文
  • Dubbo服务调用过程 节点角色说明: Provider: 暴露服务的服务提供方。 Consumer: 调用远程服务的服务消费方。 Registry: 服务注册与发现的注册中心。 Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。 ...

    Dubbo服务调用过程 

    节点角色说明

    • Provider: 暴露服务的服务提供方。
    • Consumer: 调用远程服务的服务消费方。
    • Registry: 服务注册与发现的注册中心。
    • Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。
    • Container: 服务运行容器。

    调用关系说明

    • 0. 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
    • 1. 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
    • 2. 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
    • 3. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
    • 4. 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
    • 5. 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
    • 在此基础上,使用ZooKeeper作为注册中心,通过之前的Demo实例(Spring Boot2整合Dubbo)演示整个过程。

      1、首先,启动服务提供者模块dubbo-provider。这时候,向注册中心注册自己提供的服务,也就是,在ZooKeeper上创建对应的临时子节点。

    • 在dubbo根节点下,会产生一个以接口名称命名的子节点,该节点为永久节点(因为接口名称不会经常变化)。接口节点下面,会有四个子节点,分别表示消费者、配置项、路由器、提供者。提供者节点下面,会有一个dubbo协议地址的子节点,这个节点就是我们启动服务容器时注册的服务了,如果还有其它的该接口实现类服务提供者,就会在同级目录再创建一个临时节点。为什么是临时节点呢?第一,服务提供者的地址是经常发生变化的;第二,如果提供者的服务器宕机了,跟ZooKeeper会话结束导致临时节点被删除,就可以自动通知注册了该节点事件监听的客户端。

    • 2、然后,启动服务消费者模块dubbo-consumer,这时候,向注册中心订阅自己所需的服务,也就是,获取ZooKeeper的对应目录子节点,然后保存到本地

    • 3、服务调用的时候,在本地的服务提供列表中,基于软负载(RPC框架基本上都提供了本地负载均衡功能) 算法,找到合适的服务,然后进行远程调用。如果调用失败,选择另一台服务进行调用,这是容错功能。

      Dubbo提供了多种负载均衡算法和容错采用措施提供配置。

    dubbo服务提供者暴露服务的主过程:
    首先 ServiceConfig 类拿到对外提供服务的实际类 ref(如:HelloWorldImpl),然后通过 ProxyFactory 类的 getInvoker 方法使用 ref 生成一个 AbstractProxyInvoker 实例,到这一步就完成具体服务到 Invoker 的转化。
    接下来就是 Invoker 转换到 Exporter 的过程
    Dubbo 处理服务暴露的关键就在 Invoker 转换到 Exporter 的过程

    服务发布过程的一些动作
    • 暴露本地服务
    • 暴露远程服务
    • 启动netty
    • 连接zookeeper
    • 到zookeeper注册
    • 监听zookeeper

    一句话概括服务暴露:

    Service->Invoker->Exporter

     在暴露服务的时候,要获取到invoker(下图getInvoker()),再用exporter来暴露执行器。Exporter会用两个,dubboExporter和registryExporter。DubboExporter来开启netty服务器,registryExporter用来注册,服务(执行器)和对应的url地址,注册到注册表里。

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