Dubbo 靠它崭露头角

Posted 2021-04-05 yes的练级攻略

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Dubbo 靠它崭露头角相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Hola，我是 yes。

经过了 RPC 核心和 Dubbo 微内核两篇文章后，今天终于要稍稍深入一波 Dubbo 了。

作为一个通用的 RPC 框架，性能是很重要的一环，而易用性和扩展性也极为重要。

简单地、无侵入式地扩展和定制 RPC 各阶段功能是很多团队的述求，Dubbo 就满足了这些需求。

它通过微内核设计和 SPI 扩展，使得一些有特殊需求的业务团队可以在 Dubbo 中实现自己的扩展，而不需要修改源码。

Dubbo 的成功离不开这样的设计，今天咱们就来盘一盘 Dubbo 是如何实现无侵入扩展的，其间还会看到 Dubbo 的 IOC 和 AOP。

还有先打个预防针，今天的内容代码有点多的，毕竟想要深入剖析，源码必不可少，刚好也顺带提一下看源码的小技巧。

所以建议电脑上看，更加清晰和舒适。

还有如果有没看过源码的同学，来紧跟 Dubbo 这个系列吧，到时候再也不怕被面试官问看过源码没了。

SPI

Dubbo 就是利用 SPI （Service Provider Interface）来实现扩展机制的。

这个 SPI 想必你们都很熟悉，在大学写数据库大作业的时候就碰到了，访问数据库需要用到 java.sql.Driver。

市面上的数据库五花八门，每个数据库厂商都有自己的实现，所以肯定需要定制一个接口，这样我们面向接口编程即可。

而具体的实现则可以通过配置来加载，JDK SPI 这时候就派上用场了。

其实一点都不神奇，就是约定一个地方，加载的时候就去那个地方找实现类。

约定一个地方直白点说就是代码里面写死了一个目录，这个目录就是 META-INF/services/。

然后在这个目录下创建一个文件，用接口全限定名来命名，文件内容就是实现类的全限定名。

到时候要实现类就根据接口名来这里找，然后实例化就行了。

挺简单的吧，这就是 JDK SPI，但是它不满足 Dubbo 的需求。

因为 Dubbo 把自身的一些实现也剥离出来成为扩展，而这些实现还是有点多的，也不需要全部用上。

如果用 JDK SPI 会把配置文件里面的类全部加载，这就导致资源的浪费。用的时候还需要遍历过去才能找到对应的实现。

所以 Dubbo 就在 JDK SPI 的基础上实现了个 Dubbo 的 SPI，可以根据指定的名称按需加载实现类，比如拿 Cluster 来说就有这么多实现类。

约定的地方改了一下，一共有三个目录。

META-INF/dubbo/internal/ ：这里是存放 Dubbo 内部使用的 SPI 配置文件。
META-INF/dubbo/ ：这里是存放用户自定义 SPI 配置文件。
META-INF/services/：兼容 JDK SPI

然后文件里面的内容是key=value形式，这样就可以根据 key 找到对应的实现类。

然后在注解上可以配置默认的 key 来选择默认的实现类，比如 Cluster 默认的实现是 failover。

也可以通过 URL 参数来选择实现类。

还有像 JDK SPI 扩展点加载失败的话，连扩展点名称都拿不到，到时候报错也不知道哪里出问题。

而 Dubbo SPI 则不会吃了错误，并且还提供了扩展点的自动注入和 AOP 功能。

大致了解了 Dubbo SPI 之后，我们再来深入看看实现细节。

Dubbo SPI 实现细节

Dubbo SPI 的核心实现在 ExtensionLoader 中，它负责扩展点的加载和生命周期的维护，类似 JDK SPI 的 ServiceLoader。

这里要先提一点看源码的小技巧了。

开源框架都会有单元测试，而单元测试里面就会有我们看源码时候想要的各种功能实现，我们就可以从单元测试入手得知一些功能的划分，然后断点调试逐渐深入。

比如今天文章的 ExtensionLoader ，它在 dubbo-common 模块中，咱们就进入 test 来看看它测试用例怎么写的。

当然除了通过文件夹来找，直接用文件名搜也行。

找到了就好办了，数据都是造好的，找到你想要调试的方法，断点一设，箭头一点，这不就美滋滋了吗？

好了，小技巧分享完毕，回到 ExtensionLoader，我们简单点就用 Dubbo 单元测试的数据来看看实现。

有个叫 SimpleExt 的类，有三个实现，默认的实现是 impl1。

再来看看 SPI 配置文件的内容，可以看到为了测试还故意写了一些空格在配置文件中。

然后现在如果要找 impl2 这个实现，通过以下代码调用即可。

SimpleExt ext = ExtensionLoader
    .getExtensionLoader(SimpleExt.class).getExtension("impl2")

一个扩展接口对应有个 ExtensionLoader，找到对应的 ExtensionLoader，然后再加载对应名字的实现类。

接下来会有源码，不过没关系，还是很简单的，想要深入源码这关必须过。

可以看到getExtensionLoader 是静态的，里面逻辑也很简单就是从缓存找接口对应的 ExtensionLoader，找不到就新建一个返回。

现在有了 ExtensionLoader，咱们再来看看 getExtension 的逻辑，来看看是如何通过扩展点 name 找到对应的实现类的。

可以看到又是有个缓存操作，逻辑非常简单，先去缓存找实例，如果没有则创建实例。

要说细节就是用到了双检锁，然后用 holder 来保证可见性和防止指令重排。应该看到注释上的 holder 构造了吧，volatile 和双检锁的搭配，这里就不深入了。

我们来看看 createExtension，这是要创建扩展点了，代码有点长，但是我都做了相应的注释，包括绿色的注释。

逻辑还是很简单的，详细的代码没有具体展示，我先口述一下。

通过接口类名去三个目录找到对应的文件。
解析文件内容生成 class 对象，然后缓存到 cachedClasses 中。
然后通过 name 去 cachedClasses 中找到对应的 class 对象。
去缓存 EXTENSION_INSTANCES 看看是否已经实例化过了。
没有的话就实例化，然后调用 injectExtension 实现自动注入。
再通过 cachedWrapperClasses 实现包装，将最后的包装类返回。

有几点不清晰没关系，咱们接着分析，脑海中先大概知道要做什么，然后再来看看具体是怎么做的。

源码中的 loadDirectory 就是去目录找文件，然后解析，最终会调用 loadClass，这个方法很关键，我们详细分析一下，为了便于观看，删除了一些代码。

自适应咱们先略过，只要知道是在这里记录的即可。

然后上面提到的 AOP 相关的 cachedWrapperClasses 就是在这里记录的，如果判断它是包装类呢？

简单粗暴但是有效，只要有当前类作为构造器参数的类就是包装类，有点拗口，多读几遍就理解了。

现在我们再回过头来看看这段代码，Dubbo 的 AOP。

把扩展类对应的包装类都记录下来放在 cachedWrapperClasses 中，然后在实例化扩展类的时候就一层一层的把扩展类包起来，最终返回的就是包装类。

为什么说这就是 AOP 呢？因为等于把一些逻辑切进了扩展实现类中。

其实就是把扩展对象的公共逻辑移到包装类中，我们看下单元测试的例子就很清晰了。

从图中可以看到有两个扩展实现类，两个包装类，具体逻辑就不看了，不是重点，配置文件如下：

然后再看一下单元测试的运行结果，可以看到最终返回的其实是 Ext5Wrapper1 对象，并且它还包着 wrapper2 对象。

所以 echo 方法的调用链就是:Ext5Wrapper1 ->Ext5Wrapper2->Ext5impl1

也就起到了 AOP 的效果。

接下来我们再来看看 injectExtension，是如何实现 Dubbo 的自动注入。

看了代码之后是不是有点失望，就这？

是的就是这么朴素地判断有没有 set 方法，然后根据参数找到对象，执行 set 方法注入即可。

所以说源码之下无秘密，看起来好像很高级的东西，就这。

上面代码中还有个objectFactory.getExtension()，这个和扩展自适应有关系，还有个@Activate也没说。

这两些内容还是有点多的，也很重要，感觉上可能还有点绕，所以单独写一篇说。

最后

Dubbo 就是靠自己实现的 SPI 机制把通信协议、序列化格式、负载均衡、路由策略等各部分抽出来作为插件，实现扩展和定制。

通过微内核和SPI 机制来满足用户定制化的需求，也保证了框架本身的稳定性和可持续性。

并且 Dubbo 自身也提供了很多已有的实现，像各种路由策略等等。

所以说一个好的框架不仅自己功能要全，还得对扩展开放，这样生态才会壮大。

今天的代码还是有点多的，如果看不懂的建议下载源码，跟着源码调试几遍就清晰了。

源码这一步一定要迈过去，迈过去了之后就轻松了。

Dubbo 系列持续更新，敬请期待，有问题可以留言。