Dubbo-go 源码笔记Server 端开启服务过程

Posted 2021-04-05 阿里巴巴云原生

作者 | 李志信

dubbo-go 源码 ：https://github.com/apache/dubbo-go

导读：随着微服务架构的流行，许多高性能 rpc 框架应运而生，由阿里开源的 dubbo 框架 go 语言版本的 dubbo-go 也成为了众多开发者不错的选择。本文将介绍 dubbo-go 框架的基本使用方法，以及从 export 调用链的角度进行 server 端源码导读，希望能引导读者进一步认识这款框架。下周将发表本文的姊妹篇：《从 client 端源码导读 dubbo-go 框架》。

当拿到一款框架之后，一种不错的源码阅读方式大致如下：从运行最基础的 helloworld demo 源码开始 —> 再查看配置文件 —> 开启各种依赖服务（比如zk、consul） —> 开启服务端 —> 再到通过 client 调用服务端 —> 打印完整请求日志和回包。调用成功之后，再根据框架的设计模型，从配置文件解析开始，自顶向下递阅读整个框架的调用栈。

对于 C/S 模式的 rpc 请求来说，整个调用栈被拆成了 client 和 server 两部分，所以可以分别从 server 端的配置文件解析阅读到 server 端的监听启动，从 client 端的配置文件解析阅读到一次 invoker Call 调用。这样一次完整请求就明晰了起来。

运行官网提供的 helloworld-demo

官方 demo 相关链接 ：https://github.com/dubbogo/dubbo-samples/tree/master/golang/helloworld/dubbo

1. dubbo-go 2.7 版本 QuickStart

1）开启一个 go-server 服务

• 将仓库 clone 到本地

$ git clone https://github.com/dubbogo/dubbo-samples.git

• 进入 dubbo 目录

$ cd dubbo-samples/golang/helloworld/dubbo

进入目录后可看到四个文件夹，分别支持 go 和 java 的 client 以及 server，我们尝试运行一个 go 的 server。 进 入 app 子文件夹内，可以看到里面保存了 go 文件。

$ cd go-server/app

• sample 文件结构

可以在 go-server 里面看到三个文件夹：app、assembly、profiles。

其中 app 文件夹下保存 go 源码，assembly 文件夹下保存可选的针对特定环境的 build 脚本，profiles 下保存配置文件。对于 dubbo-go 框架，配置文件非常重要，没有文件将导致服务无法启动。

• 设置指向配置文件的环境变量

由于 dubbo-go 框架依赖配置文件启动，让框架定位到配置文件的方式就是通过环境变量来找。对于 server 端需要两个必须配置的环境变量：CONF_PROVIDER_FILE_PATH、APP_LOG_CONF_FILE，分别应该指向服务端配置文件、日志配置文件。

在sample里面，我们可以使用dev环境，即 profiles/dev/log.yml  和 profiles/dev/server.yml 两个文件。

在 app/ 下，通过命令行中指定好这两个文件：

$ export CONF_PROVIDER_FILE_PATH="../profiles/dev/server.yml" 

$ export APP_LOG_CONF_FILE="../profiles/dev/log.yml"

• 设置 go 代理并运行服务

$ go run .

如果提示 timeout，则需要设置 goproxy 代理。

$ export GOPROXY="http://goproxy.io"

再运行 go run 即可开启服务。

2）运行 zookeeper

安装 zookeeper，并运行 zkServer, 默认为 2181 端口。

3）运行 go-client 调用 server 服务

• 进入 go-client 的源码目录

$ cd go-client/app

• 同理，在 /app 下配置环境变量

$ export CONF_CONSUMER_FILE_PATH="../profiles/dev/client.yml" 

$ export APP_LOG_CONF_FILE="../profiles/dev/log.yml"

配置 go 代理：

$ export GOPROXY="http://goproxy.io"

• 运行程序

$ go run .

即可在日志中找到打印出的请求结果：

response result: &{A001 Alex Stocks 18 2020-10-28 14:52:49.131 +0800 CST}

同样，在运行的 server 中，也可以在日志中找到打印出的请求：

req:[]interface {}{"A001"} 

rsp:main.User{Id:"A001", Name:"Alex Stocks", Age:18, Time:time.Time{...}

恭喜！一次基于 dubbo-go 的 rpc 调用成功。

4）常见问题

• 当日志开始部分出现 profiderInit 和 ConsumerInit 均失败的日志，检查环境变量中配置路径是否正确，配置文件是否正确。

• 当日志中出现 register 失败的情况，一般为向注册中心注册失败，检查注册中心是否开启，检查配置文件中关于 register 的端口是否正确。

• sample 的默认开启端口为 20000，确保启动前无占用。

2. 配置环境变量

export APP_LOG_CONF_FILE="../profiles/dev/log.yml"export CONF_CONSUMER_FILE_PATH="../profiles/dev/client.yml"

3. 服务端源码

1）目录结构

dubbo-go 框架的 example 提供的目录如下：

• app/ 文件夹下存放源码，可以自己编写环境变量配置脚本 buliddev.sh

• assembly/ 文件夹下存放不同平台的构建脚本

• profiles/ 文件夹下存放不同环境的配置文件

• target/ 文件夹下存放可执行文件

2）关键源码

源码放置在 app/ 文件夹下，主要包含 server.go 和 user.go 两个文件，顾名思义，server.go 用于使用框架开启服务以及注册传输协议；user.go 则定义了 rpc-service 结构体，以及传输协议的结构。

• user.go

func init() { config.SetProviderService(new(UserProvider)) // ------for hessian2------ hessian.RegisterPOJO(&User{})}type User struct { Id string Name string Age int32 Time time.Time}type UserProvider struct {}func (u *UserProvider) GetUser(ctx context.Context, req []interface{}) (*User, error) {

可以看到，user.go 中存在 init 函数，是服务端代码中最先被执行的部分。User 为用户自定义的传输结构体，UserProvider 为用户自定义的 rpc_service； 包含一个 rpc 函数，GetUser。 当然，用户可以自定义其他的 rpc 功能函数。

在 init 函数中，调用 config 的 SetProviderService 函数，将当前 rpc_service 注册在框架 config 上。

可以查看 dubbo 官方文档提供的设计图：

service 层下面就是 config 层，用户服务会逐层向下注册，最终实现服务端的暴露。

rpc-service 注册完毕之后，调用 hessian 接口注册传输结构体 User。

至此，init 函数执行完毕。

• server.go

// they are necessary:// export CONF_PROVIDER_FILE_PATH="xxx"// export APP_LOG_CONF_FILE="xxx"func main() { hessian.RegisterPOJO(&User{}) config.Load() initSignal()}func initSignal() { signals := make(chan os.Signal, 1) ...

之后执行 main 函数。

main 函数中只进行了两个操作，首先使用 hessian 注册组件将 User 结构体注册（与之前略有重复），从而可以在接下来使用 getty 打解包。

之后调用 config.Load 函数，该函数位于框架 config/config_loader.go 内，这个函数是整个框架服务的启动点，下面会详细讲这个函数内重要的配置处理过程。执行完 Load() 函数之后，配置文件会读入框架，之后根据配置文件的内容，将注册的 service 实现到配置结构里，再调用 Export 暴露给特定的 registry，进而开启特定的 service 进行对应端口的 tcp 监听，成功启动并且暴露服务。

最终开启信号监听 initSignal() 优雅地结束一个服务的启动过程。

4. 客户端源码

客户端包含 client.go 和 user.go 两个文件，其中 user.go 与服务端完全一致，不再赘述。

• client.go

// they are necessary:// export CONF_CONSUMER_FILE_PATH="xxx"// export APP_LOG_CONF_FILE="xxx"func main() { hessian.RegisterPOJO(&User{}) config.Load() time.Sleep(3e9) println("


start to test dubbo") user := &User{} err := userProvider.GetUser(context.TODO(), []interface{}{"A001"}, user) if err != nil { panic(err) } println("response result: %v
", user) initSignal()}

main 函数和服务端也类似，首先将传输结构注册到 hessian 上，再调用 config.Load() 函数。在下文会介绍，客户端和服务端会根据配置类型执行 config.Load() 中特定的函数 loadConsumerConfig() 和 loadProviderConfig()，从而达到“开启服务”、“调用服务”的目的。

加载完配置之后，还是通过实现服务、增加函数 proxy、申请 registry 和 reloadInvoker 指向服务端 ip 等操作，重写了客户端实例 userProvider 的对应函数，这时再通过调用 GetUser 函数，可以直接通过 invoker，调用到已经开启的服务端，实现 rpc 过程。

下面会从 server 端和 client 端两个角度，详细讲解服务启动、registry 注册和调用过程。

5. 自定义配置文件（非环境变量）方法

1）服务端自定义配置文件

• var providerConfigStr = xxxxx// 配置文件内容，可以参考 log 和 client。在这里你可以定义配置文件的获取方式，比如配置中心，本地文件读取。

• 在 config.Load() 之前设 置配置，例如：

func main() { hessian.RegisterPOJO(&User{}) providerConfig := config.ProviderConfig{} yaml.Unmarshal([]byte(providerConfigStr), &providerConfig) config.SetProviderConfig(providerConfig) defaultServerConfig := dubbo.GetDefaultServerConfig() dubbo.SetServerConfig(defaultServerConfig) logger.SetLoggerLevel("warn") // info,warn config.Load() select { }}

2）客户端自定义配置文件

• var consumerConfigStr = xxxxx// 配置文件内容，可以参考 log 和 clien。在这里你可以定义配置文件的获取方式，比如配置中心，本地文件读取。

• 在 config.Load() 之前设置配置，例 如：

func main() { p := config.ConsumerConfig{} yaml.Unmarshal([]byte(consumerConfigStr), &p) config.SetConsumerConfig(p) defaultClientConfig := dubbo.GetDefaultClientConfig() dubbo.SetClientConf(defaultClientConfig) logger.SetLoggerLevel("warn") // info,warn config.Load()
 user := &User{} err := userProvider.GetUser(context.TODO(), []interface{}{"A001"}, user) if err != nil { log.Print(err) return } log.Print(user)}

Server 端

服务暴露过程涉及到多次原始 rpcService 的封装、暴露，网上其他文章的图感觉太过笼统，在此，简要地绘制了一个用户定义服务的数据流图：

1. 加载配置

1）框架初始化

在加载配置之前，框架提供了很多已定义好的协议、工厂等组件，都会在对应模块 init 函数内注册到 extension 模块上，以供接下来配置文件中进行选用。

其中重要的有：

• 默认函数代理工厂：common/proxy/proxy_factory/default.go

func init() { extension.SetProxyFactory("default", NewDefaultProxyFactory)}

它的作用是将原始 rpc-service 进行封装，形成 proxy_invoker，更易于实现远程 call 调用，详情可见其 invoke 函数。

• 注册中心注册协议：registry/protocol/protocol.go

func init() { extension.SetProtocol("registry", GetProtocol)}

它负责将 invoker 暴露给对应注册中心，比如 zk 注册中心。

• zookeeper 注册协议：registry/zookeeper/zookeeper.go

func init() { extension.SetRegistry("zookeeper", newZkRegistry)}

它合并了 base_resiger，负责在服务暴露过程中，将服务注册在 zookeeper 注册器上，从而为调用者提供调用方法。

• dubbo 传输协议：protocol/dubbo/dubbo.go

func init() { extension.SetProtocol(DUBBO, GetProtocol)}

它负责监听对应端口，将具体的服务暴露，并启动对应的事件 handler，将远程调用的 event 事件传递到 invoker 内部，调用本地 invoker 并获得执行结果返回。

• filter 包装调用链协议：protocol/protocolwrapper/protocol_filter_wrapper.go

func init() { extension.SetProtocol(FILTER, GetProtocol)}

它负责在服务暴露过程中，将代理 invoker 打包，通过配置好的 filter 形成调用链，并交付给 dubbo 协议进行暴露。

上述提前注册好的框架已实现的组件，在整个服务暴露调用链中都会用到，会根据配置取其所需。

2）配置文件

服务端需要的重要配置有三个字段：services、protocols、registries。

profiles/dev/server.yml:

registries : "demoZk": protocol: "zookeeper" timeout : "3s" address: "127.0.0.1:2181"services: "UserProvider": # 可以指定多个registry，使用逗号隔开;不指定默认向所有注册中心注册 registry: "demoZk" protocol : "dubbo" # 相当于dubbo.xml中的interface interface : "com.ikurento.user.UserProvider" loadbalance: "random" warmup: "100" cluster: "failover" methods: - name: "GetUser" retries: 1 loadbalance: "random"protocols: "dubbo": name: "dubbo" port: 20000

其中 service 指定了要暴露的 rpc-service 名（"UserProvider）、暴露的协议名（"dubbo"）、注册的协议名("demoZk")、暴露的服务所处的 interface、负载均衡策略、集群失败策略及调用的方法等等。

其中，中间服务的协议名需要和 registries 下的 mapkey 对应，暴露的协议名需要和 protocols 下的 mapkey 对应。

可以看到上述例子中，使用了 dubbo 作为暴露协议，使用了 zookeeper 作为中间注册协议，并且给定了端口。如果 zk 需要设置用户名和密码，也可以在配置中写好。

3）配置文件的读入和检查

config/config_loader.go:: Load()

在上述 example 的 main 函数中，有 config.Load() 函数的直接调用，该函数执行细节如下：

// Load Dubbo Initfunc Load() { // init router initRouter() // init the global event dispatcher extension.SetAndInitGlobalDispatcher(GetBaseConfig().EventDispatcherType) // start the metadata report if config set if err := startMetadataReport(GetApplicationConfig().MetadataType, GetBaseConfig().MetadataReportConfig); err != nil { logger.Errorf("Provider starts metadata report error, and the error is {%#v}", err) return } // reference config loadConsumerConfig() // service config loadProviderConfig() // init the shutdown callback GracefulShutdownInit()}

在本文中，我们重点关心 loadConsumerConfig() 和 loadProviderConfig() 两个函数。

对于 provider 端，可以看到 loadProviderConfig() 函数代码如下：

前半部分是配置的读入和检查，进入 for 循环后，是单个 service 的暴露起始点。

前面提到，在配置文件中已经写好了要暴露的 service 的种种信息，比如服务名、interface 名、method 名等等。在图中 for 循环内，会将所有 service 的服务依次实现。

for 循环的第一行，根据 key 调用 GetProviderService 函数，拿到注册的 rpcService 实例，这里对应上述提到的 init 函数中，用户手动注册的自己实现的 rpc-service 实例：

这个对象也就成为了 for 循环中的 rpcService 变量，将这个对象注册通过 Implement 函数写到 sys（ServiceConfig 类型）上，设置好 sys 的 key 和协议组，最终调用了 sys 的 Export 方法。

此处对应流程图的部分：

至此，框架配置结构体已经拿到了所有 service 有关的配置，以及用户定义好的 rpc-service 实例，它触发了 Export 方法，旨在将自己的实例暴露出去。这是 Export 调用链的起始点。

2. 原始 service 封装入 proxy_invoker

config/service_config.go :: Export()

接下来进入 ServiceConfig.Export() 函数.

这个函数进行了一些细碎的操作，比如为不同的协议分配随机端口，如果指定了多个中心注册协议，则会将服务通过多个中心注册协议的 registryProtocol 暴露出去，我们只关心对于一个注册协议是如何操作的。还有一些操作比如生成调用 url 和注册 url，用于为暴露做准备。

1）首先通过配置生成对应 registryUrl 和 serviceUrl

registryUrl 是用来向中心注册组件发起注册请求的，对于 zookeeper 的话，会传入其 ip 和端口号，以及附加的用户名密码等信息。

这个 regUrl 目前只存有注册（zk）相关信息，后续会补写入 ServiceIvk，即服务调用相关信息，里面包含了方法名，参数等...

2）对于一个注册协议，将传入的 rpc-service 实例注册在 common.ServiceMap

这个 Register 函数将服务实例注册了两次，一次是以 Interface 为 key 写入接口服务组内，一次是以 interface 和 proto 为 key 写入特定的一个唯一的服务。

后续会从 common.Map 里面取出来这个实例。

3）获取默认代理工厂，将实例封装入代理 invoker

// 拿到一个proxyInvoker，这个invoker的url是传入的regUrl，这个地方将上面注册的service实例封装成了invoker// 这个GetProxyFactory返回的默认是common/proxy/proxy_factory/default.go// 这个默认工厂调用GetInvoker获得默认的proxyInvoker，保存了当前注册urlinvoker := extension.GetProxyFactory(providerConfig.ProxyFactory).GetInvoker(*regUrl)// 暴露出来 生成exporter,开启tcp监听// 这里就该跳到registry/protocol/protocol.go registryProtocol 调用的Export，将当前proxyInvoker导出exporter = c.cacheProtocol.Export(invoker)

这一步的 GetProxyFactory("default") 方法获取默认代理工厂，通过传入上述构造的 regUrl，将 url 封装入代理 invoker。

可以进入 common/proxy/proxy_factory/default.go::ProxyInvoker.Invoke() 函数里，看到对于 common.Map 取用为 svc 的部分，以及关于 svc 对应 Method 的实际调用 Call 的函数如下：

到这里，上面 GetInvoker(*regUrl) 返回的 invoker 即为 proxy_invoker，它封装好了用户定义的 rpc_service，并将具体的调用逻辑封装入了 Invoke 函数内。

为什么使用 Proxy_invoker 来调用？

通过这个 proxy_invoke 调用用户的功能函数，调用方式将更加抽象化，可以在代码中看到，通过 ins 和 outs 来定义入参和出参，将整个调用逻辑抽象化为 invocation 结构体，而将具体的函数名的选择、参数向下传递和 reflect 反射过程封装在 invoke 函数内，这样的设计更有利于之后远程调用。个人认为这是 dubbo Invoke 调用链的设计思想。

至此，实现了图中对应的部分：

3. registry 协议在 zkRegistry 上暴露上面的 proxy_invoker

上面，我们执行到了 exporter = c.cacheProtocol.Export(invoker)。

这里的 cacheProtocol 为一层缓存设计，对应到原始的 demo 上，这里是默认实现好的 registryProtocol。

registry/protocol/protocol.go:: Export()

这个函数内构造了多个 EventListener，非常有 java 的设计感。

我们只关心服务暴露的过程，先忽略这些监听器。

1）获取注册 url 和服务 url

2）获取注册中心实例 zkRegistry

一层缓存操作，如果 cache 没有需要从 common 里面重新拿 zkRegistry。

3）zkRegistry 调用 Registry 方法，在 zookeeper 上注册 dubboPath

上述拿到了具体的 zkRegistry 实例，该实例的定义在：registry/zookeeper/registry.go。

该结构体组合了 registry.BaseRegistry 结构，base 结构定义了注册器基础的功能函数，比如 Registry、Subscribe 等，但在这些默认定义的函数内部，还是会调用 facade 层（zkRegistry 层）的具体实现函数，这一设计模型能在保证已有功能函数不需要重复定义的同时，引入外层函数的实现，类似于结构体继承却又复用了代码。这一设计模式值得学习。

我们查看上述 registry/protocol/protocol.go:: Export() 函数，直接调用了:

// 1. 通过zk注册器，调用Register()函数，将已有@root@rawurl注册到zk上 err := reg.Register(*registeredProviderUrl)

将已有 RegistryUrl 注册到了 zkRegistry 上。

这一步调用了 baseRegistry 的 Register 函数，进而调用 zkRegister 的 DoRegister 函数，进而调用：

在这个函数里，将对应 root 创造一个新的节点。

并且写入具体 node 信息，node 为 url 经过 encode 的结果，包含了服务端的调用方式。

这部分的代码较为复杂，具体可以看 baseRegistry 的 processURL() 函数：http://t.tb.cn/6Xje4bijnsIDNaSmyPc4Ot。

至此，将服务端调用 url 注册到了 zookeeper 上，而客户端如果想获取到这个 url，只需要传入特定的 dubboPath，向 zk 请求即可。目前 client 是可以获取到访问方式了，但服务端的特定服务还没有启动，还没有开启特定协议端口的监听，这也是 registry/protocol/protocol.go:: Export() 函数接下来要做的事情。

4）proxy_invoker 封装入 wrapped_invoker，得到 filter 调用链

 // invoker封装入warppedInvoker wrappedInvoker := newWrappedInvoker(invoker, providerUrl) // 经过为invoker增加filter调用链，再使用dubbo协议Export，开启service并且返回了Exporter 。 // export_1 cachedExporter = extension.GetProtocol(protocolwrapper.FILTER).Export(wrappedInvoker)

新建一个 WrappedInvoker，用于之后链式调用。

拿到提前实现并注册好的 ProtocolFilterWrapper，调用 Export 方法，进一步暴露。

protocol/protocolwrapped/protocol_filter_wrapper.go:Export()

protocol/protocolwrapped/protocol_filter_wrapper.go:buildInvokerChain

可见，根据配置的内容，通过链式调用的构造，将 proxy_invoker 层层包裹在调用链的最底部，最终返回一个调用链 invoker。

对应图中部分：

至此，我们已经拿到 filter 调用链，期待将这个 chain 暴露到特定端口，用于相应请求事件。

5）通过 dubbo 协议暴露 wrapped_invoker

protocol/protocolwrapped/protocol_filter_wrapper.go:Export()

回到上述 Export 函数的最后一行，调用了 dubboProtocol 的 Export 方法，将上述 chain 真正暴露。

该 Export 方法的具体实现在：protocol/dubbo/dubbo_protocol.go: Export()。

这一函数做了两个事情：构造触发器、启动服务。

• 将传入的 Invoker 调用 chain 进一步封装，封装成一个 exporter，再将这个 export 放入 map 保存。注意！这里把 exporter 放入了 SetExporterMap中，在下面服务启动的时候，会以注册事件监听器的形式将这个 exporter 取出！

• 调用 dubboProtocol 的 openServer 方法，开启一个针对特定端口的监听。

如上图所示，一个 Session 被传入，开启对应端口的事件监听。

至此构造出了 exporter，完成图中部分：

4. 注册触发动作

上述只是启动了服务，但还没有看到触发事件的细节，点进上面的 s.newSession 可以看到，dubbo 协议为一个 getty 的 session 默认使用了如下配置：

其中很重要的一个配置是 EventListener，传入的是 dubboServer 的默认 rpcHandler。

protocol/dubbo/listener.go:OnMessage()

rpcHandler 有一个实现好的 OnMessage 函数，根据 getty 的 API，当 client 调用该端口时，会触发 OnMessage。

// OnMessage notified when RPC server session got any message in connectionfunc (h *RpcServerHandler) OnMessage(session getty.Session, pkg interface{}) {

这一函数实现了在 getty session 接收到 rpc 调用后的一系列处理：

• 传入包的解析

• 根据请求包构造请求 url

• 拿到对应请求 key，找到要被调用的 exporter

• 拿到对应的 Invoker

• 构造 invocation

• 调用

• 返回

整个被调过程一气呵成。实现了从 getty.Session 的调用事件，到经过层层封装的 invoker 的调用。

至此，一次 rpc 调用得以正确返回。

小结

• 关于 Invoker 的层层封装

能把一次调用抽象成一次 invoke；能把一个协议抽象成针对 invoke 的封装；能把针对一次 invoke 所做出的特定改变封装到 invoke 函数内部，可以降低模块之间的耦合性。层层封装逻辑更加清晰。

• 关于 URL 的抽象

关于 dubbo 的统一化请求对象 URL 的极度抽象是之前没有见过的... 个人认为这样封装能保证请求参数列表的简化和一致。但在开发的过程中，滥用极度抽象的接口可能造成... debug 的困难？以及不知道哪些字段是当前已经封装好的，哪些字段是无用的。

• 关于协议的理解

之前理解的协议还是太过具体化了，而关于 dubbo-go 对于 dubboProtocol 的协议，我认为是基于 getty 的进一步封装，它定义了客户端和服务端，对于 getty 的 session 应该有哪些特定的操作，从而保证主调和被调的协议一致性，而这种保证也是一种协议的体现，是由 dubbo 协议来规范的。

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作者简介

李志信 (GitHubID LaurenceLiZhixin)，中山大学软件工程专业在校学生，擅长使用 Java/Go 语言，专注于云原生和微服务等技术方向。

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