2.dubbo分析

2021SC@SDUSC

集群容错源码包含四个部分，分别是服务目录 Directory、服务路由 Router、集群 Cluster 和负载均衡 LoadBalance。

服务目录中存储了一些和服务提供者有关的信息，通过服务目录，服务消费者可获取到服务提供者的信息，比如 ip、端口、服务协议等。通过这些信息，服务消费者就可通过 Netty 等客户端进行远程调用。在一个服务集群中，服务提供者数量并不是一成不变的，如果集群中新增了一台机器，相应地在服务目录中就要新增一条服务提供者记录。或者，如果服务提供者的配置修改了，服务目录中的记录也要做相应的更新。

服务目录在获取注册中心的服务配置信息后，会为每条配置信息生成一个 Invoker 对象，并把这个 Invoker 对象存储起来，这个 Invoker 是服务目录最终持有的对象,是一个具有远程调用功能的对象。

服务目录目前内置的实现有两个，分别为 StaticDirectory 和 RegistryDirectory，它们均是 AbstractDirectory 的子类。AbstractDirectory 实现了 Directory 接口，这个接口包含了一个重要的方法定义，即 list(Invocation)，用于列举 Invoker。

public List> list(Invocation invocation) throws RpcException {
    if (destroyed) {
        throw new RpcException("Directory already destroyed...");
    }
    
    // 调用 doList 方法列举 Invoker，doList 是模板方法，由子类实现
    List> invokers = doList(invocation);
    
    // 获取路由 Router 列表
    List localRouters = this.routers;
    if (localRouters != null && !localRouters.isEmpty()) {
        for (Router router : localRouters) {
            try {
                // 获取 runtime 参数，并根据参数决定是否进行路由
                if (router.getUrl() == null || router.getUrl().getParameter(Constants.RUNTIME_KEY, false)) {
                    // 进行服务路由
                    invokers = router.route(invokers, getConsumerUrl(), invocation);
                }
            } catch (Throwable t) {
                logger.error("Failed to execute router: ...");
            }
        }
    }
    return invokers;
}

// 模板方法，由子类实现
protected abstract List> doList(Invocation invocation) throws RpcException;

上面是AbstractDirectory 的 list 方法源码，这个方法封装了 Invoker 的列举过程：

1. 调用 doList 获取 Invoker 列表
2. 根据 Router 的 getUrl 返回值为空与否，以及 runtime 参数决定是否进行服务路由。

以上步骤中，doList 是模板方法，需由子类实现。Router 的 runtime 参数这里简单说明一下，这个参数决定了是否在每次调用服务时都执行路由规则。如果 runtime 为 true，那么每次调用服务前，都需要进行服务路由。

RegistryDirectory 是一种动态服务目录，实现了 NotifyListener 接口。当注册中心服务配置发生变化后，RegistryDirectory 可收到与当前服务相关的变化。收到变更通知后，RegistryDirectory 可根据配置变更信息刷新 Invoker 列表。RegistryDirectory 中有几个比较重要的逻辑，第一是 Invoker 的列举逻辑，第二是接收服务配置变更的逻辑，第三是 Invoker 列表的刷新逻辑。

public List> doList(Invocation invocation) {
    if (forbidden) {
        // 服务提供者关闭或禁用了服务，此时抛出 No provider 异常
        throw new RpcException(RpcException.FORBIDDEN_EXCEPTION,
            "No provider available from registry ...");
    }
    List> invokers = null;
    // 获取 Invoker 本地缓存
    Map>> localMethodInvokerMap = this.methodInvokerMap;
    if (localMethodInvokerMap != null && localMethodInvokerMap.size() > 0) {
        // 获取方法名和参数列表
        String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
        Object[] args = RpcUtils.getArguments(invocation);
        // 检测参数列表的第一个参数是否为 String 或 enum 类型
        if (args != null && args.length > 0 && args[0] != null
                && (args[0] instanceof String || args[0].getClass().isEnum())) {
            // 通过 方法名 + 第一个参数名称 查询 Invoker 列表，具体的使用场景暂时没想到
            invokers = localMethodInvokerMap.get(methodName + "." + args[0]);
        }
        if (invokers == null) {
            // 通过方法名获取 Invoker 列表
            invokers = localMethodInvokerMap.get(methodName);
        }
        if (invokers == null) {
            // 通过星号 * 获取 Invoker 列表
            invokers = localMethodInvokerMap.get(Constants.ANY_VALUE);
        }
        
        // 冗余逻辑，pull request #2861 移除了下面的 if 分支代码
        if (invokers == null) {
            Iterator>> iterator = localMethodInvokerMap.values().iterator();
            if (iterator.hasNext()) {
                invokers = iterator.next();
            }
        }
    }

	// 返回 Invoker 列表
    return invokers == null ? new ArrayList>(0) : invokers;
}

以上代码进行多次尝试，以期从 localMethodInvokerMap 中获取到 Invoker 列表。一般情况下，普通的调用可通过方法名获取到对应的 Invoker 列表，泛化调用可通过 * 获取到 Invoker 列表。localMethodInvokerMap 源自 RegistryDirectory 类的成员变量 methodInvokerMap。

public synchronized void notify(List urls) {
    // 定义三个集合，分别用于存放服务提供者 url，路由 url，配置器 url
    List invokerUrls = new ArrayList();
    List routerUrls = new ArrayList();
    List configuratorUrls = new ArrayList();
    for (URL url : urls) {
        String protocol = url.getProtocol();
        // 获取 category 参数
        String category = url.getParameter(Constants.CATEGORY_KEY, Constants.DEFAULT_CATEGORY);
        // 根据 category 参数将 url 分别放到不同的列表中
        if (Constants.ROUTERS_CATEGORY.equals(category)
                || Constants.ROUTE_PROTOCOL.equals(protocol)) {
            // 添加路由器 url
            routerUrls.add(url);
        } else if (Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY.equals(category)
                || Constants.OVERRIDE_PROTOCOL.equals(protocol)) {
            // 添加配置器 url
            configuratorUrls.add(url);
        } else if (Constants.PROVIDERS_CATEGORY.equals(category)) {
            // 添加服务提供者 url
            invokerUrls.add(url);
        } else {
            // 忽略不支持的 category
            logger.warn("Unsupported category ...");
        }
    }
    if (configuratorUrls != null && !configuratorUrls.isEmpty()) {
        // 将 url 转成 Configurator
        this.configurators = toConfigurators(configuratorUrls);
    }
    if (routerUrls != null && !routerUrls.isEmpty()) {
        // 将 url 转成 Router
        List routers = toRouters(routerUrls);
        if (routers != null) {
            setRouters(routers);
        }
    }
    List localConfigurators = this.configurators;
    this.overrideDirectoryUrl = directoryUrl;
    if (localConfigurators != null && !localConfigurators.isEmpty()) {
        for (Configurator configurator : localConfigurators) {
            // 配置 overrideDirectoryUrl
            this.overrideDirectoryUrl = configurator.configure(overrideDirectoryUrl);
        }
    }

    // 刷新 Invoker 列表
    refreshInvoker(invokerUrls);
}

notify 方法首先是根据 url 的 category 参数对 url 进行分门别类存储，然后通过 toRouters 和 toConfigurators 将 url 列表转成 Router 和 Configurator 列表。最后调用 refreshInvoker 方法刷新 Invoker 列表。

private void refreshInvoker(List invokerUrls) {
    // invokerUrls 仅有一个元素，且 url 协议头为 empty，此时表示禁用所有服务
    if (invokerUrls != null && invokerUrls.size() == 1 && invokerUrls.get(0) != null
            && Constants.EMPTY_PROTOCOL.equals(invokerUrls.get(0).getProtocol())) {
        // 设置 forbidden 为 true
        this.forbidden = true;
        this.methodInvokerMap = null;
        // 销毁所有 Invoker
        destroyAllInvokers();
    } else {
        this.forbidden = false;
        Map> oldUrlInvokerMap = this.urlInvokerMap;
        if (invokerUrls.isEmpty() && this.cachedInvokerUrls != null) {
            // 添加缓存 url 到 invokerUrls 中
            invokerUrls.addAll(this.cachedInvokerUrls);
        } else {
            this.cachedInvokerUrls = new HashSet();
            // 缓存 invokerUrls
            this.cachedInvokerUrls.addAll(invokerUrls);
        }
        if (invokerUrls.isEmpty()) {
            return;
        }
        // 将 url 转成 Invoker
        Map> newUrlInvokerMap = toInvokers(invokerUrls);
        // 将 newUrlInvokerMap 转成方法名到 Invoker 列表的映射
        Map>> newMethodInvokerMap = toMethodInvokers(newUrlInvokerMap);
        // 转换出错，直接打印异常，并返回
        if (newUrlInvokerMap == null || newUrlInvokerMap.size() == 0) {
            logger.error(new IllegalStateException("urls to invokers error ..."));
            return;
        }
        // 合并多个组的 Invoker
        this.methodInvokerMap = multiGroup ? toMergeMethodInvokerMap(newMethodInvokerMap) : newMethodInvokerMap;
        this.urlInvokerMap = newUrlInvokerMap;
        try {
            // 销毁无用 Invoker
            destroyUnusedInvokers(oldUrlInvokerMap, newUrlInvokerMap);
        } catch (Exception e) {
            logger.warn("destroyUnusedInvokers error. ", e);
        }
    }
}

refreshInvoker 方法首先会根据入参 invokerUrls 的数量和协议头判断是否禁用所有的服务，如果禁用，则将 forbidden 设为 true，并销毁所有的 Invoker。若不禁用，则将 url 转成 Invoker，得到 的映射关系。然后进一步进行转换，得到 映射关系。之后进行多组 Invoker 合并操作，并将合并结果赋值给 methodInvokerMap。methodInvokerMap 变量在 doList 方法中会被用到，doList 会对该变量进行读操作，在这里是写操作。当新的 Invoker 列表生成后，还要一个重要的工作要做，就是销毁无用的 Invoker，避免服务消费者调用已下线的服务的服务。