Dubbo的Remoting模塊解析

作者：JavaEdge 2023-03-08 07:33:33

開發前端

定義Buffer相關接口、抽象類及實現類。在各 NIO 框架中都有自己的緩沖區實現。但這里的 buffer 包在更高層面，抽象各個 NIO 框架的緩沖區，同時也提供一些基礎實現。

1 Dubbo 整體架構設計

dubbo-remoting 模塊提供多種客戶端和服務端通信功能。最底層部分即為 Remoting 層：

包括 Exchange、Transport和Serialize 三層。本文主要描述 Exchange 和 Transport 兩層。

Dubbo直接集成已有的第三方網絡庫，如Netty、Mina、Grizzly 等 NIO 框架：

dubbo-remoting-zookeeper使用 Apache Curator 實現與 zk 的交互。

2 dubbo-remoting-api

是其他 dubbo-remoting-* 模塊的頂層抽象，其他 dubbo-remoting 子模塊都是依賴第三方 NIO 庫，來實現 dubbo-remoting-api 模塊。

2.1 buffer 包

2.2 exchange包

抽象 Request、Response，并為其添加很多特性。整個遠程調用的核心部分。

2.3 transport包

抽象網絡傳輸層，但只負責抽象單向消息傳輸，即：

? 請求消息由 Client 端發出，Server 端接收
? 響應消息由 Server 端發出，Client端接收

很多網絡庫可實現網絡傳輸，如Netty，transport包是在網絡庫上層的一層抽象。

2 傳輸層核心接口

“端點（Endpoint）”：一個 ip? 和 port? 唯一確定，兩端點間會創建 TCP 連接，雙向傳輸數據。

Dubbo 將 Endpoint 之間的 TCP 連接抽象為（Channel）通道：

? 發起請求的 Endpoint 抽象為Client
? 接收請求的 Endpoint 抽象為Server

2.1 Endpoint 接口

getXXX() 用于獲得 Endpoint 本身的一些屬性，如Endpoint 的本地地址、關聯的 URL 信息及底層 Channel 關聯的 ChannelHandler
send() 負責數據發送
close() 及 startClose() 用于關閉底層 Channel
isClosed() 方法用于檢測底層 Channel 是否已關閉

3 Channel

對 Endpoint 雙方連接的抽象，就像傳輸管道。消息發送端往 Channel 寫入消息，接收端從 Channel 讀取消息。

3.1 接口定義

繼承 Endpoint 接口，也具備開關狀態以及發送數據能力。可在 Channel 上附加 KV 屬性：

4 ChannelHandler

注冊在 Channel 上的消息處理器

4.1 定義

@SPI 注解表明該接口是一個擴展點。

有一類特殊的 ChannelHandler 專門負責實現編解碼功能，實現：

字節數據與有意義的消息之間的轉換
或消息之間的相互轉換

該接口也是個擴展接口，encode()、decode() 被 @Adaptive 注解修飾，也就會生成適配器類，其中會根據 URL 中的 codec 值確定具體的擴展實現類。

DecodeResult 枚舉是在處理 TCP 傳輸時粘包和拆包使用的，如當前能讀取到的數據不足以構成一個消息時，就使用 NEED_MORE_INPUT 。

5 Client、RemotingServer

分別抽象客戶端、服務端，都繼承 Channel、Resetable 等接口，即都具備讀寫數據的能力。

都繼承了 Endpoint，只是在語義上區分請求和響應職責，都具備發送數據能力。

Client V.S Server

Client 只能關聯一個 Channel
Server 可接收多個 Client 發起的 Channel 連接，所以在 RemotingServer 接口中定義查詢 Channel 的相關方法

6 Transporter

Dubbo 在 Client、Server 之上又封裝一層Transporter 接口：

@SPI 注解擴展接口，默認使用“netty”擴展名。

@Adaptive 注解表示動態生成適配器類：

先后根據“server”“transporter”的值，確定 RemotingServer 的擴展實現類
先后根據“client”“transporter”的值，確定 Client 接口的擴展實現

幾乎對每個支持的 NIO 庫，都有接口實現：

7.1 為何單獨抽象Transporter層，不直接讓上層使用 Netty？

利用依賴倒置原則，Netty、Mina、Grizzly 等 NIO 庫對外接口和使用方式不同，若在上層直接依賴 Netty 或Grizzly，就依賴具體 NIO 庫，而非依賴一個有傳輸能力的抽象，后續要切換實現，就需修改依賴和接入的相關代碼。

而有了 Transporter 層，就可通過 Dubbo SPI，修改使用的具體 Transporter 擴展實現，切換到不同 Client 和 RemotingServer 實現，切換底層 NIO 庫，而無須修改代碼。當有更先進的 NIO 庫出現，也只需開發相應的 dubbo-remoting-* 實現模塊提供 Transporter、Client、RemotingServer 等核心接口的實現，即可接入，完全符合開放封閉原則。

7 Transporters

不是一個接口，而是門面類，封裝：

Transporter 對象的創建（通過 Dubbo SPI）
及 ChannelHandler 的處理

public class Transporters {
    private Transporters() {
    ...


    public static RemotingServer bind(URL url, 
            ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {
        ChannelHandler handler;
        if (handlers.length == 1) {
            handler = handlers[0];
        } else {
            handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
        }
        return getTransporter().bind(url, handler);
    }



    public static Client connect(URL url, ChannelHandler... handlers)
           throws RemotingException {
        ChannelHandler handler;
        if (handlers == null || handlers.length == 0) {
            handler = new ChannelHandlerAdapter();
        } else if (handlers.length == 1) {
            handler = handlers[0];
        } else { // ChannelHandlerDispatcher
            handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
        }
        return getTransporter().connect(url, handler);
    }
      
      

    public static Transporter getTransporter() {
        // 自動生成Transporter適配器并加載
        return ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class)
            .getAdaptiveExtension();
    }
}

在創建 Client、RemotingServer 時，可指定多個 ChannelHandler 綁定到 Channel，來處理其中傳輸的數據。Transporters.connect()、bind() 方法都會將多個 ChannelHandler 封裝成一個 ChannelHandlerDispatcher 對象。

ChannelHandlerDispatcher 也是 ChannelHandler 接口實現類之一，維護一個 CopyOnWriteArraySet 集，它所有的 ChannelHandler 接口實現都會調用其中每個 ChannelHandler 元素的相應方法。ChannelHandlerDispatcher 還提供增刪該 ChannelHandler 集合的相關方法。

8 總結

? Endpoint 接口抽象“端點”概念，這是所有抽象接口的基礎
? 上層使用方會通過 Transporters 門面類，獲取到 Transporter 的具體擴展實現，然后通過 Transporter 拿到相應 Client、RemotingServer 實現，就能建立（或接收）Channel 與遠端進行交互
? 無論 Client、RemotingServer，都會使用 ChannelHandler 處理 Channel 中傳輸的數據，其中負責編解碼的 ChannelHandler 被抽象出為 Codec2 接口。

Transporter 層整體結構圖

參考： ??https://dubbo.apache.org/en-us/docs/dev/design.html??

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責任編輯：武曉燕來源： JavaEdge