2. Dubbo原理解析-Dubbo内核实现之基于SPI思想Dubbo内核实现(转)
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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2. Dubbo原理解析-Dubbo内核实现之基于SPI思想Dubbo内核实现(转)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
转载自 斩秋的专栏 http://blog.csdn.net/quhongwei_zhanqiu/article/details/41577159
SPI接口定义
定义了@SPI注解
public @interface SPI { String value() default ""; //指定默认的扩展点 }
只有在接口打了@SPI注解的接口类才会去查找扩展点实现
会依次从这几个文件中读取扩展点
META-INF/dubbo/internal/ //dubbo内部实现的各种扩展都放在了这个目录了
META-INF/dubbo/
META-INF/services/
我们以Protocol接口为例, 接口上打上SPI注解,默认扩展点名字为dubbo
@SPI("dubbo") public interface Protocol{ }
dubbo中内置实现了各种协议如:DubboProtocol InjvmProtocolHessianProtocol WebServiceProtocol等等
Dubbo默认rpc模块默认protocol实现DubboProtocol,key为dubbo
下面我们来细讲ExtensionLoader类
1. ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class)
每个定义的spi的接口都会构建一个ExtensionLoader实例,存储在
ConcurrentMap<Class<?>,ExtensionLoader<?>> EXTENSION_LOADERS 这个map对象中
2. loadExtensionClasses 读取扩展点中的实现类
a) 先读取SPI注解的value值,有值作为默认扩展实现的key
b) 依次读取路径的文件
META-INF/dubbo/internal/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol META-INF/services/ com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol
3. loadFile逐行读取com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol文件中的内容,每行内容以key/value形式存储的。
a) 判断类实现(如:DubboProtocol)上有米有打上@Adaptive注解,如果打上了注解,将此类作为Protocol协议的设配类缓存起来,
读取下一行;否则适配类通过javasisit修改字节码生成,关于设配类功能作用后续介绍
b) 如果类实现没有打上@Adaptive, 判断实现类是否存在入参为接口的构造器(就是DubbboProtocol类是否还有入参为Protocol的构造器),
有的话作为包装类缓存到此ExtensionLoader的Set<Class<?>>集合中,这个其实是个装饰模式
c) 如果即不是设配对象也不是wrapped的对象,那就是扩展点的具体实现对象
查找实现类上有没有打上@Activate注解,有缓存到变量cachedActivates的map中
将实现类缓存到cachedClasses中,以便于使用时获取
4. 获取或者创建设配对象getAdaptiveExtension
a)如果cachedAdaptiveClass有值,说明有且仅有一个实现类打了@Adaptive, 实例化这个对象返回
b) 如果cachedAdaptiveClass为空, 创建设配类字节码。
为什么要创建设配类,一个接口多种实现,SPI机制也是如此,这是策略模式,但是我们在代码执行过程中选择哪种具体的策略呢。Dubbo采用统一数据模式com.alibaba.dubbo.common.URL(它是dubbo定义的数据模型不是jdk的类),它会穿插于系统的整个执行过程,URL中定义的协议类型字段protocol,会根据具体业务设置不同的协议。url.getProtocol()值可以是dubbo也是可以webservice, 可以是zookeeper也可以是redis。
设配类的作用是根据url.getProtocol()的值extName,去ExtensionLoader. getExtension( extName)选取具体的扩展点实现。
所以能够利用javasist生成设配类的条件
1)接口方法中必须至少有一个方法打上了@Adaptive注解
2)打上了@Adaptive注解的方法参数必须有URL类型参数或者有参数中存在getURL()方法
下面给出createAdaptiveExtensionClassCode()方法生成javasist用来生成Protocol适配类后的代码
1 package com.alibaba.dubbo.demo.rayhong.test;
2
3 import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
4
5 public class Protocol$Adpative implements com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol {
6
7 // 没有打上@Adaptive的方法如果被调到抛异常
8 public void destroy() {
9 throw new UnsupportedOperationException(
10 "method public abstract void com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.destroy() "
11 + "of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
12
13 }
14
15 // 没有打上@Adaptive的方法如果被调到抛异常
16 public int getDefaultPort() {
17 throw new UnsupportedOperationException(
18 "method public abstractint com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.getDefaultPort() "
19 + "of interfacecom.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
20 }
21
22 // 接口中export方法打上@Adaptive注册
23 public com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter export(com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker arg0) {
24 if (arg0 == null)
25 throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invokerargument == null");
26
27 // 参数类中要有URL属性
28 if (arg0.getUrl() == null)
29 throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invokerargument getUrl() == null");
30
31 // 从入参获取统一数据模型URL
32 com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl();
33 String extName = (url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol());
34
35 // 从统一数据模型URL获取协议,协议名就是spi扩展点实现类的key
36 if (extName == null)
37 throw new IllegalStateException("Fail to getextension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) "
38 + "name from url(" + url.toString() + ") usekeys([protocol])");
39
40 // 利用dubbo服务查找机制根据名称找到具体的扩展点实现
41 com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)
42 ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);
43
44 // 调具体扩展点的方法
45 return extension.export(arg0);
46 }
47
48 // 接口中refer方法打上@Adaptive注册
49 public com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker refer(java.lang.Class arg0, com.alibaba.dubbo.common.URL arg1) {
50
51 // 统一数据模型URL不能为空
52 if (arg1 == null)
53 throw new IllegalArgumentException("url == null");
54
55 com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg1;
56
57 // 从统一数据模型URL获取协议,协议名就是spi扩展点实现类的key
58 String extName = (url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol());
59 if (extName == null)
60 throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) "
61 + "name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])");
62
63 // 利用dubbo服务查找机制根据名称找到具体的扩展点实现
64 com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)
65 ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);
66 // 调具体扩展点的方法
67
68 return extension.refer(arg0, arg1);
69
70 }
71
72 }
5. 通过createAdaptiveExtensionClassCode() 生成如上的java源码代码,
要被java虚拟机加载执行必须得编译成字节码,dubbo提供两种方式去执行代码的编译:
1)利用JDK工具类编译
2)利用javassit根据源代码生成字节码。
如上图:
1)生成Adaptive代码code
2)利用dubbo的spi扩展机制获取compiler的设配类
3)编译生成的adaptive代码
在此顺便介绍下 @Adaptive注解打在实现类上跟打在接口方法上的区别
1)如果有打在接口方法上,调ExtensionLoader.getAdaptiveExtension()获取设配类,会先通过前面的过程生成java的源代码,
在通过编译器编译成class加载。但是Compiler的实现策略选择也是通过ExtensionLoader.getAdaptiveExtension(),
如果也通过编译器编译成class文件那岂不是要死循环下去了吗?
ExtensionLoader.getAdaptiveExtension(),对于有实现类上去打了注解@Adaptive的dubbo spi扩展机制,它获取设配类不在通过前面过程生成设配类java源代码,而是在读取扩展文件的时候遇到实现类打了注解@Adaptive就把这个类作为设配类缓存在ExtensionLoader中,调用是直接返回
6. 自动Wrap上扩展点的Wrap类
这是一种装饰模式的实现,在jdk的输入输出流实现中有很多这种设计,在于增强扩展点功能。这里我们拿对于Protocol接口的扩展点实现作为实例讲解。
如图Protocol继承关系ProtocolFilterWrapper, ProtocolListenerWrapper这个两个类是装饰对象用来增强其他扩展点实现的功能。ProtocolFilterWrapper功能主要是在refer 引用远程服务的中透明的设置一系列的过滤器链用来记录日志,处理超时,权限控制等等功能;ProtocolListenerWrapper在provider的exporter,unporter服务和consumer 的refer服务,destory调用时添加监听器,dubbo提供了扩展但是没有默认实现哪些监听器。
Dubbo是如何自动的给扩展点wrap上装饰对象的呢?
1)在ExtensionLoader.loadFile加载扩展点配置文件的时候
对扩展点类有接口类型为参数的构造器就是包转对象,缓存到集合中去
2)在调ExtensionLoader的createExtension(name)根据扩展点key创建扩展的时候, 先实例化扩展点的实现,
在判断时候有此扩展时候有包装类缓存,有的话利用包转器增强这个扩展点实现的功能。如下图是实现流程
7. IOC 大家所熟知的ioc是spring的三大基础功能之一, dubbo的ExtensionLoader在加载扩展实现的时候
内部实现了个简单的ioc机制来实现对扩展实现所依赖的参数的注入,dubbo对扩展实现中公有的set方法且入参个数为一个的方法,
尝试从对象工厂ObjectFactory获取值注入到扩展点实现中去。
上图代码应该不能理解,下面我们来看看ObjectFactory是如何根据类型和名字来获取对象的,ObjectFactory也是基于dubbo的spi扩展机制的
它跟Compiler接口一样设配类注解@Adaptive是打在类AdaptiveExtensionFactory上的不是通过javassist编译生成的。
AdaptiveExtensionFactory持有所有ExtensionFactory对象的集合,dubbo内部默认实现的对象工厂是SpiExtensionFactory和SrpingExtensionFactory,
他们经过TreeMap排好序的查找顺序是优先先从SpiExtensionFactory获取,如果返回空在从SpringExtensionFactory获取。
1) SpiExtensionFactory工厂获取要被注入的对象,就是要获取dubbo spi扩展的实现,
所以传入的参数类型必须是接口类型并且接口上打上了@SPI注解,返回的是一个设配类对象。
2) SpringExtensionFactory,Dubbo利用spring的扩展机制跟spring做了很好的融合。在发布或者去引用一个服务的时候,会把spring的容器添加到SpringExtensionFactory工厂集合中去, 当SpiExtensionFactory没有获取到对象的时候会遍历SpringExtensionFactory中的spring容器来获取要注入的对象
8. 下面 给出整体活动图
以上是关于2. Dubbo原理解析-Dubbo内核实现之基于SPI思想Dubbo内核实现(转)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章