dubbo(10) 简单理解一个dubbo服务的完整调用过程

喜欢ヅ旅行 2023-06-20 06:13 193阅读 0赞

参考文献[dubbo官网-dubbo服务的完整调用过程][dubbo_-dubbo]

感受学习业内优秀开源分布式框架的底层rpc实现。

调用过程大致可以分为六个阶段，这里只贴出服务调用各个阶段的调用栈进行备忘，详细源码分析请点击原文链接进行阅读

*1 服务消费方(dubbo-consumer)发布请求*  
*调用栈*

proxy0#sayHello(String)
      —> InvokerInvocationHandler#invoke(Object, Method, Object[])
        —> MockClusterInvoker#invoke(Invocation)
          —> AbstractClusterInvoker#invoke(Invocation)
            —> FailoverClusterInvoker#doInvoke(Invocation, List<Invoker<T>>, LoadBalance)
              —> Filter#invoke(Invoker, Invocation)  // 包含多个 Filter 调用
                —> ListenerInvokerWrapper#invoke(Invocation) 
                  —> AbstractInvoker#invoke(Invocation) 
                    —> DubboInvoker#doInvoke(Invocation)
                      —> ReferenceCountExchangeClient#request(Object, int)
                        —> HeaderExchangeClient#request(Object, int)
                          —> HeaderExchangeChannel#request(Object, int)
                            —> AbstractPeer#send(Object)
                              —> AbstractClient#send(Object, boolean)
                                —> NettyChannel#send(Object, boolean)
                                  —> NioClientSocketChannel#write(Object)

--------------------

*2 请求(request)编码*  
*dubbo数据包*  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nvd2JpbjIwMTI_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
*请求头*

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>偏移量(Bit)</th> 
   <th>字段</th> 
   <th>取值</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>0 ~ 7</td> 
   <td>魔数高位</td> 
   <td>0xda00</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8 ~ 15</td> 
   <td>魔数低位</td> 
   <td>0xbb</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>16</td> 
   <td>数据包类型</td> 
   <td>0 - Response, 1 - Request</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>17</td> 
   <td>调用方式</td> 
   <td>仅在第16位被设为1的情况下有效，0 - 单向调用，1 - 双向调用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>18</td> 
   <td>事件标识</td> 
   <td>0 - 当前数据包是请求或响应包，1 - 当前数据包是心跳包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>19 ~ 23</td> 
   <td>序列化器编号</td> 
   <td>2 - Hessian2Serialization 3 - JavaSerialization 4 - CompactedJavaSerialization 6 - FastJsonSerialization 7 - NativeJavaSerialization 8 - KryoSerialization 9 - FstSerialization</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>24 ~ 31</td> 
   <td>状态</td> 
   <td>20 - OK 30 - CLIENT_TIMEOUT 31 - SERVER_TIMEOUT 40 - BAD_REQUEST 50 - BAD_RESPONSE …</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>32 ~ 95</td> 
   <td>请求编号</td> 
   <td>共8字节，运行时生成</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>96 ~ 127</td> 
   <td>消息体长度</td> 
   <td>运行时计算</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*调用栈*

ExchangeCodec#encode(Channel channel, ChannelBuffer buffer, Object msg)
    	->ExchangeCodec#encodeRequest(Channel channel, ChannelBuffer buffer, Request req)
    		->DubboCodec#encodeRequestData(Channel channel, ObjectOutput out, Object data, String version)

--------------------

*3 服务提供方(dubbo-provider)解码请求*  
*调用栈*

ExchangeCodec#decode(Channel channel, ChannelBuffer buffer)
    	->ExchangeCodec#decode(Channel channel, ChannelBuffer buffer, int readable, byte[] header)
    		->DubboCodec#decodeBody(Channel channel, InputStream is, byte[] header)
    			->DecodeableRpcInvocation#decode

--------------------

*4 服务提供方调用服务*  
*提供方处理请求的线程模型*  
解码器将数据包解析成 Request 对象后，NettyHandler 的 messageReceived 方法紧接着会收到这个对象，并将这个对象继续向下传递。这期间该对象会被依次传递给 NettyServer、MultiMessageHandler、HeartbeatHandler 以及 AllChannelHandler。最后由 AllChannelHandler 将该对象封装到 Runnable 实现类对象中，并将 Runnable 放入线程池中执行后续的调用逻辑。

*调用栈*

NettyHandler#messageReceived(ChannelHandlerContext, MessageEvent)
      —> AbstractPeer#received(Channel, Object)
        —> MultiMessageHandler#received(Channel, Object)
          —> HeartbeatHandler#received(Channel, Object)
            —> AllChannelHandler#received(Channel, Object)
              —> ExecutorService#execute(Runnable)    // 由线程池执行后续的调用逻辑

在不同的子线程里进行实际的服务调用，整个调用栈如下

ChannelEventRunnable#run()
      —> DecodeHandler#received(Channel, Object)
        —> HeaderExchangeHandler#received(Channel, Object)
          —> HeaderExchangeHandler#handleRequest(ExchangeChannel, Request)
            —> DubboProtocol.requestHandler#reply(ExchangeChannel, Object)
              —> Filter#invoke(Invoker, Invocation)
                —> AbstractProxyInvoker#invoke(Invocation)
                  —> Wrapper0#invokeMethod(Object, String, Class[], Object[])
                    —> DemoServiceImpl#sayHello(String)

--------------------

*5 服务提供方返回调用结果(response)*  
服务提供方调用指定服务后，会将调用结果封装到 Response 对象中，并将该对象返回给服务消费方。服务提供方也是通过 NettyChannel 的 send 方法将 Response 对象返回。

*调用栈*

ExchangeCodec#(Channel channel, ChannelBuffer buffer, Object msg)
    	->ExchangeCodec#encodeResponse(Channel channel, ChannelBuffer buffer, Response res)
    		->DubboCodec#encodeResponseData(Channel channel, ObjectOutput out, Object data, String version)

--------------------

*6 服务消费方接收调用结果*  
服务消费方在收到响应数据后，首先要做的事情是对响应数据进行解码，得到 Response 对象。然后再将该对象传递给下一个入站处理器，这个入站处理器就是 NettyHandler。接下来 NettyHandler 会将这个对象继续向下传递，最后 AllChannelHandler 的 received 方法会收到这个对象，并将这个对象派发到线程池中。

*响应数据解码-调用栈*

DubboCodec#decodeBody(Channel channel, InputStream is, byte[] header)
    	->DecodeableRpcResult#DecodeableRpcResult(Channel channel, Response response, InputStream is, Invocation invocation, byte id)
    		->DecodeableRpcResult#decode()
    			->DecodeableRpcResult#decode(Channel channel, InputStream input)

解码接收到的数据的线程与rpc请求最初发起的线程必定不是同一个线程，所以最后要解决的问题就是如何将调用结果传递给用户线程。dubbo设计了一个类似于 java.util.concurrent.Future的ResponseFuture(具体实现类为DefaultFuture)。使用ReentrantLock进行线程通讯。在用户线程发起请求时会调用condition.awit()对用户线程进行阻塞，在接收到响应结果后反序列化并塞入DefaultFuture的response字段，此时调用condition.signal()唤醒用户线程，用户线程便可拿到序列化后的结果。更具体的实现推荐直接阅读源码，这里只给出调用栈。

*序列化结果传递-调用栈*

HeaderExchangeHandler#received(Channel channel, Object message)
    	->HeaderExchangeHandler#handleResponse(Channel channel, Response response)
    		->DefaultFuture#received(Channel channel, Response response)
    			->DefaultFuture#doReceived(Response res)

一般情况下，服务消费方会并发调用多个服务，每个用户线程发送请求后，会调用不同 DefaultFuture 对象的 get 方法进行等待。 一段时间后，服务消费方的线程池会收到多个响应对象。这个时候要考虑一个问题，如何将每个响应对象传递给相应的 DefaultFuture 对象，且不出错。答案是通过调用编号。DefaultFuture 被创建时，会要求传入一个 Request 对象。此时 DefaultFuture 可从 Request 对象中获取调用编号，并将 <调用编号, DefaultFuture 对象> 映射关系存入到静态 Map 中，即 FUTURES。线程池中的线程在收到 Response 对象后，会根据 Response 对象中的调用编号到 FUTURES 集合中取出相应的 DefaultFuture 对象，然后再将 Response 对象设置到 DefaultFuture 对象中。最后再唤醒用户线程，这样用户线程即可从 DefaultFuture 对象中获取调用结果了。整个过程大致如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nvd2JpbjIwMTI_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

[dubbo_-dubbo]: http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/source_code_guide/service-invoking-process.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nvd2JpbjIwMTI_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191208125235589.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nvd2JpbjIwMTI=,size_16,color_FFFFFF,t_70
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