dubbo剖析：二 服务引用
注：文章中使用的dubbo源码版本为2.5.4
零、文章目录
一、服务引用的目的
二、关键概念及关系
三、服务引用流程详解
四、整体流程图总结
五、后续系列文章预告
一、服务引用的目的
“服务消费者”向注册中心订阅“服务提供者”提供的服务地址，并生成服务接口的实际代理对象。
二、关键概念及关系
2.1 ReferenceBean & ReferenceConfig
服务引用Bean和引用配置类，服务引用信息的承载体。
2.2 RegistryProtocol
协议抽象接口Protocol的实现。其<T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url)方法完成了服务引用的完整功能。
2.3 RegistryDirectory
同时具有目录服务Directory和监听器NotifyListener两个接口的功能，并组合了注册器Registry。
它的Invoker集合数据来源于zk注册中心；
其对外暴露的
subscribe(URL url)方法完成了在注册中心对服务提供者地址变更的监听功能；其同时实现了
NotifyListener接口的notify(List<URL> urls)方法执行监听回调，监听服务提供者地址变更并创建对应的Invoker；
2.4 JavassistProxyFactory
基于javassist的动态代理工厂，其内部使用dubbo自己的动态代理机制Proxy完成动态代理类的创建工作。
2.5 关系图
服务引用相关接口关系图
三、服务引用流程详解
3.1 简洁流程图
引用配置及初始化
配置初始化
注册中心订阅 & Invoker生成
Invoker获取
生成代理对象
简洁流程图
3.2 服务引用入口
引用配置：
服务引用入口
服务引用方在工程中会有如上图中的Spring配置。
在容器启动的时候会解析schema元素<dubbo:reference/>转换成dubbo内部数据结构ReferenceBean。
ReferenceBean就是服务引用，它继承了dubbo的引用配置类ReferenceConfig，并实现了Spring的FactoryBean和InitializingBean接口。
对于服务引用获取的demoService，并不是想要ReferenceBean这个对象实例本身，而是想获取对远程调用的 代理，能够通过这个代理服务调用远程dubbo服务；
dubbo就是通过factoryBean.getObject()来创建并返回基于DemoService接口的代理对象；
配置初始化：
public Object getObject() throws Exception { return get();
}ReferenceBean的getObject方法执行其get()方法，最终会执行到ReferenceConfig的init()方法，在该方法中完成代理对象的生成过程。
private void init() { /*...省略部分代码...*/
//step1 根据配置生成Map
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); Map<Object, Object> attributes = new HashMap<Object, Object>();
map.put(Constants.SIDE_KEY, Constants.CONSUMER_SIDE);
map.put(Constants.DUBBO_VERSION_KEY, Version.getVersion());
map.put(Constants.TIMESTAMP_KEY, String.valueOf(System.currentTimeMillis())); /*...省略部分代码...*/
//step2 调用createProxy生成代理类ref
ref = createProxy(map);
}如上，init()中主要干的事情有两件。一，根据配置生成map；二，调用createProxy生成代理对象ref。
下图展示了生成的map的信息：
map的信息结构
createProxy()方法主要做了如下三件事：1）加载配置中心拼装成urls；2）遍历urls，调用refProtocol创建远程的动态代理Invoker；3）调用proxyFactory创建服务代理。
private T createProxy(Map<String, String> map) { /*...省略部分代码...*/
//step1 加载配置的所有注册中心，拼装成urls
List<URL> us = loadRegistries(false); if (us != null && us.size() > 0) { for (URL u : us) {
URL monitorUrl = loadMonitor(u); if (monitorUrl != null) {
map.put(Constants.MONITOR_KEY, URL.encode(monitorUrl.toFullString()));
}
urls.add(u.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));
}
} /*...省略部分代码...*/
//step2 遍历urls，调用refProtocol.refer创建远程的动态代理Invoker
for (URL url : urls) {
invokers.add(refprotocol.refer(interfaceClass, url)); if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) {
registryURL = url; // 用了最后一个registry url
}
} if (registryURL != null) { // 有 注册中心协议的URL
// 对有注册中心的Cluster 只用 AvailableCluster
URL u = registryURL.addParameter(Constants.CLUSTER_KEY, AvailableCluster.NAME);
invoker = cluster.join(new StaticDirectory(u, invokers));
} else { // 不是 注册中心的URL
invoker = cluster.join(new StaticDirectory(invokers));
} /*...省略部分代码...*/
// step3 调用proxyFactory创建服务代理
return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);3.3 注册中心订阅及Invoker创建
创建动态代理Invoker：refProtocol为dubbo通过ExtensionLoader动态注入的RegistryProtocol实例。通过其refer方法创建Invoker。
具体进行的工作分为如下几步：
从url的registryKey获取注册中心类型：zookeeper
从RegistryFactory获取注册器：Registry
构建
RegistryDirectory，其同时也是回调监听器向注册中心注册服务消费者
从注册中心订阅服务提供者（即引用的服务）
public <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException { //step1 从url的registryKey获取注册中心类型：zookeeper
url = url.setProtocol(url.getParameter(Constants.REGISTRY_KEY, Constants.DEFAULT_REGISTRY)).removeParameter(Constants.REGISTRY_KEY); //step2 从RegistryFactory获取注册器
Registry registry = registryFactory.getRegistry(url); //...省略部分代码...
//doRefer
return doRefer(cluster, registry, type, url);
} private <T> Invoker<T> doRefer(Cluster cluster, Registry registry, Class<T> type, URL url) { //step3 构建RegistryDirectory,可以把它理解为注册资源,其中包含了消费者/服务/路由等相关信息
//其同时也是回调监听器
RegistryDirectory<T> directory = new RegistryDirectory<T>(type, url);
directory.setRegistry(registry);
directory.setProtocol(protocol);
URL subscribeUrl = new URL(Constants.CONSUMER_PROTOCOL, NetUtils.getLocalHost(), 0, type.getName(), directory.getUrl().getParameters()); if (!Constants.ANY_VALUE.equals(url.getServiceInterface())
&& url.getParameter(Constants.REGISTER_KEY, true)) { //step4 向注册中心注册服务消费者
registry.register(subscribeUrl.addParameters(Constants.CATEGORY_KEY, Constants.CONSUMERS_CATEGORY,
Constants.CHECK_KEY, String.valueOf(false)));
} //step5 从注册中心订阅服务提供者（即引用的服务）
directory.subscribe(subscribeUrl.addParameter(Constants.CATEGORY_KEY,
Constants.PROVIDERS_CATEGORY
+ "," + Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY
+ "," + Constants.ROUTERS_CATEGORY)); //step6
return cluster.join(directory);
}订阅服务提供者并初始化监听处理：
RegistryDirectory
先按照上图对RegistryDirectory进行说明：
RegistryDirectory内包含了一个Registry实例，即其提供了subscribe方法用来实现对url的订阅；RegistryDirectory同时实现了NotifyListener接口，即其本身具有回调监听器的功能；以上结合，
RegistryDirectory可以完成对服务引用url的主动订阅和监听，监听会触发其自身notify方法；
所以，执行到"step5 从注册中心订阅服务提供者"，调用RegistryDirectory的subscribe(URL url)方法时，完成了对引用url的订阅并同时出发监听流程：
根据类别将监听urls分类为invoker,router,configurator；
对于有变化的invokerUrls，调用
DubboProtocol的refer方法生成DubboInvoker；DubboInvoker即实际远程代理Invoker，其可完成请求远程dubbo服务并获取响应结果的功能；（具体DubboProtocol的refer方法执行过程不展开，后续有专门章节讲解）最终刷新urlInvokerMap和methodInvokerMap，将对应的invokerUrl和
dubboInvoker存入map中供后续使用；
public synchronized void notify(List<URL> urls) { //step1 根据类别将urls分类
List<URL> invokerUrls = new ArrayList<URL>(); List<URL> routerUrls = new ArrayList<URL>(); List<URL> configuratorUrls = new ArrayList<URL>(); for (URL url : urls) {
String protocol = url.getProtocol();
String category = url.getParameter(Constants.CATEGORY_KEY, Constants.DEFAULT_CATEGORY); if (Constants.ROUTERS_CATEGORY.equals(category)
|| Constants.ROUTE_PROTOCOL.equals(protocol)) {
routerUrls.add(url);
} else if (Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY.equals(category)
|| Constants.OVERRIDE_PROTOCOL.equals(protocol)) {
configuratorUrls.add(url);
} else if (Constants.PROVIDERS_CATEGORY.equals(category)) {
invokerUrls.add(url);
} else {
logger.warn("Unsupported category " + category + " in notified url: " + url + " from registry " + getUrl().getAddress() + " to consumer " + NetUtils.getLocalHost());
}
} //...省略部分代码...
//providers
refreshInvoker(invokerUrls);
} private void refreshInvoker(List<URL> invokerUrls) { //...省略部分代码...
Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap = toInvokers(invokerUrls);// 将URL列表转成Invoker列表
//...省略部分代码...
//step3 最终刷新urlInvokerMap和methodInvokerMap
this.methodInvokerMap = multiGroup ? toMergeMethodInvokerMap(newMethodInvokerMap) : newMethodInvokerMap; this.urlInvokerMap = newUrlInvokerMap;
} private Map<String, Invoker<T>> toInvokers(List<URL> urls) { //...省略部分代码...
//step2 protocol.refer根据url创建远程代理Invoker
invoker = new InvokerDelegete<T>(protocol.refer(serviceType, url), url, providerUrl);
}3.4 Invoker获取及集群
Invoker生成并返回：
执行到return cluster.join(directory)，即通过FailFastCluster获取并返回远程代理Invoker：
public class FailfastCluster implements Cluster { public <T> Invoker<T> join(Directory<T> directory) throws RpcException { return new FailfastClusterInvoker<T>(directory);
}
}其实就是new了一个FailfastClusterInvoker并返回，构造方法参数为3.3步骤中的RegistryDirectory。
FailfastClusterInvoker干了神马：
当invoke(Invocation invocation)方法被调用时:
根据参数invocation从
RegistryDirectory中获取对应远程DubboInvocation；动态创建负载均衡算法；
根据负载均衡算法从Invoker列表中选出一个invoker执行；
public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {
LoadBalance loadbalance; //step1 根据服务引用的url从RegistryDirectory中获取对应远程DubboInvocation
List<Invoker<T>> invokers = list(invocation); if (invokers != null && invokers.size() > 0) { //step2 动态创建负载均衡算法
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); //step3 根据负载均衡算法从Invoker列表中选出一个invoker执行
return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);
} protected List<Invoker<T>> list(Invocation invocation) throws RpcException { List<Invoker<T>> invokers = directory.list(invocation); return invokers;
}3.5 代理对象的生成
最终回到ReferenceConfig中init的最后一步return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);，通过JavassistProxyFactory.getProxy(invoker)将Invoker转换成代理对象ref：
先从invoker中解析出要创建的代理对象所实现的接口；
new一个
InvokerInvocationHandler，它包含了invoker，实际也会执行invoker的invoke方法；Proxy.getProxy.newInstance
使用dubbo的动态代理接口创建动态代理对象T ref；
public class JavassistProxyFactory extends AbstractProxyFactory { @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, Class<?>[] interfaces) { return (T) Proxy.getProxy(interfaces).newInstance(new InvokerInvocationHandler(invoker));
}
}执行完以上步骤后，终于生成了dubbo远程动态代理对象T ref，我们可以直接使用该对象来完成RPC调用了。
四、整体流程图总结
整体流程图
整体看下来，服务引用主要分为以下几大步骤：
1、引用配置及配置初始化
该部分以Spring配置及ReferenceBean为入口，主要在ReferenceConfig中进行。
ReferenceConfig依赖RegistryProtocol完成了 "服务引用者注册"、"服务提供者订阅"和"Invoker创建" 的工作；ReferenceConfig依赖JavassistProxyFactory完成了 "代理对象生成" 的工作；
2、注册中心订阅 & Invoker生成与获取
该部分主要由RegistryDirectory和FailfastCluster实现。
通过
ReferenceConfig调用RegistryDirectory的subscribe方法，触发了对服务提供者url的订阅及监听，在监听过程中RegistryDirectory借助DubboProtocol完成了Invoker的创建工作，并保存了服务引用url和Invoker的关系；通过
ReferenceConfig调用FailfastCluster的join方法，完成了对Invoker对象的获取；
3、生成代理对象
该部分主要由JavassistProxyFactory完成。
以
ReferenceConfig调用JavassistProxyFactory的getProxy方法为入口，传入Invoker；新创建了
InvokerInvocationHandler，并使用dubbo自己的动态代理工具Proxy最终生成代理对象T ref；
五、服务发布引用简洁过程图
简洁过程图
黑线表示方法调用
虚线表示对象引用
红线表示请求调用过程
作者：益文的圈
链接：https://www.jianshu.com/p/a4f1a504fa95
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