dubbo技术内幕三 ReferenceBean refer过程

在dubbo里面比较复杂的是dubbo服务的refer过程。对dubbo service服务的引用都封装在ReferenceBean的实现里面。其继承关系如下


image.png

可以看到ReferenceBean实现了FactoryBean，所以会调用其 getObject()方法，如下

Class ReferenceBean
 public Object getObject() throws Exception {
        return get();
    }

其实现在父类ReferenceConfig里面

Class  ReferenceConfig
   public synchronized T get() {
        if (destroyed) {
            throw new IllegalStateException("Already destroyed!");
        }
        if (ref == null) {
            init();
        }
        return ref;
    }

看源码，其实就是如何init ref的过程

Class  ReferenceConfig
private void init() {
        //如果已经initialized，直接的return
        if (initialized) {
            return;
        }
        initialized = true;
        //实现的interfaceName不能为空
        if (interfaceName == null || interfaceName.length() == 0) {
            throw new IllegalStateException("<dubbo:reference interface=\"\" /> interface not allow null!");
        }
        // get consumer's global configuration
        //根据系统配置，给ConsumerConfig设置相关的值（如果有配置）
        checkDefault();
       // //根据系统配置，给ReferenceConfig设置相关的值（如果有配置）
        appendProperties(this);
         //设置是否是泛化调用（一般在搭建通用框架的时候使用）
        if (getGeneric() == null && getConsumer() != null) {
            setGeneric(getConsumer().getGeneric());
        }
        if (ProtocolUtils.isGeneric(getGeneric())) {
            interfaceClass = GenericService.class;
        } else {
            try {
                //加载interfaceClass 的Class
                interfaceClass = Class.forName(interfaceName, true, Thread.currentThread()
                        .getContextClassLoader());
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
            }
            //检查interfaceClass和其方法是否合法
            checkInterfaceAndMethods(interfaceClass, methods);
        }
       //检查是否有用户的自定义的配置，主要是可以配置直连的url
        String resolve = System.getProperty(interfaceName);
        String resolveFile = null;
        if (resolve == null || resolve.length() == 0) {
            resolveFile = System.getProperty("dubbo.resolve.file");
            if (resolveFile == null || resolveFile.length() == 0) {
                File userResolveFile = new File(new File(System.getProperty("user.home")), "dubbo-resolve.properties");
                if (userResolveFile.exists()) {
                    resolveFile = userResolveFile.getAbsolutePath();
                }
            }
            if (resolveFile != null && resolveFile.length() > 0) {
                Properties properties = new Properties();
                FileInputStream fis = null;
                try {
                    fis = new FileInputStream(new File(resolveFile));
                    properties.load(fis);
                } catch (IOException e) {
                    throw new IllegalStateException("Unload " + resolveFile + ", cause: " + e.getMessage(), e);
                } finally {
                    try {
                        if (null != fis) fis.close();
                    } catch (IOException e) {
                        logger.warn(e.getMessage(), e);
                    }
                }
                resolve = properties.getProperty(interfaceName);
            }
        }
        if (resolve != null && resolve.length() > 0) {
            url = resolve;
            if (logger.isWarnEnabled()) {
                if (resolveFile != null) {
                    logger.warn("Using default dubbo resolve file " + resolveFile + " replace " + interfaceName + "" + resolve + " to p2p invoke remote service.");
                } else {
                    logger.warn("Using -D" + interfaceName + "=" + resolve + " to p2p invoke remote service.");
                }
            }
        }
        if (consumer != null) {
            if (application == null) {
                application = consumer.getApplication();
            }
            if (module == null) {
                module = consumer.getModule();
            }
            if (registries == null) {
                registries = consumer.getRegistries();
            }
            if (monitor == null) {
                monitor = consumer.getMonitor();
            }
        }
        if (module != null) {
            if (registries == null) {
                registries = module.getRegistries();
            }
            if (monitor == null) {
                monitor = module.getMonitor();
            }
        }
        if (application != null) {
            if (registries == null) {
                registries = application.getRegistries();
            }
            if (monitor == null) {
                monitor = application.getMonitor();
            }
        }
        checkApplication();
        checkStub(interfaceClass);
        checkMock(interfaceClass);
        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.getProtocolVersion());
        map.put(Constants.TIMESTAMP_KEY, String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
        if (ConfigUtils.getPid() > 0) {
            map.put(Constants.PID_KEY, String.valueOf(ConfigUtils.getPid()));
        }
        if (!isGeneric()) {
            String revision = Version.getVersion(interfaceClass, version);
            if (revision != null && revision.length() > 0) {
                map.put("revision", revision);
            }

            String[] methods = Wrapper.getWrapper(interfaceClass).getMethodNames();
            if (methods.length == 0) {
                logger.warn("NO method found in service interface " + interfaceClass.getName());
                map.put("methods", Constants.ANY_VALUE);
            } else {
                map.put("methods", StringUtils.join(new HashSet<String>(Arrays.asList(methods)), ","));
            }
        }
        map.put(Constants.INTERFACE_KEY, interfaceName);
        appendParameters(map, application);
        appendParameters(map, module);
        appendParameters(map, consumer, Constants.DEFAULT_KEY);
        appendParameters(map, this);
        String prefix = StringUtils.getServiceKey(map);
        if (methods != null && !methods.isEmpty()) {
            for (MethodConfig method : methods) {
                appendParameters(map, method, method.getName());
                String retryKey = method.getName() + ".retry";
                if (map.containsKey(retryKey)) {
                    String retryValue = map.remove(retryKey);
                    if ("false".equals(retryValue)) {
                        map.put(method.getName() + ".retries", "0");
                    }
                }
                appendAttributes(attributes, method, prefix + "." + method.getName());
                checkAndConvertImplicitConfig(method, map, attributes);
            }
        }

        String hostToRegistry = ConfigUtils.getSystemProperty(Constants.DUBBO_IP_TO_REGISTRY);
        if (hostToRegistry == null || hostToRegistry.length() == 0) {
            hostToRegistry = NetUtils.getLocalHost();
        } else if (isInvalidLocalHost(hostToRegistry)) {
            throw new IllegalArgumentException("Specified invalid registry ip from property:" + Constants.DUBBO_IP_TO_REGISTRY + ", value:" + hostToRegistry);
        }
        map.put(Constants.REGISTER_IP_KEY, hostToRegistry);

        //attributes are stored by system context.
        StaticContext.getSystemContext().putAll(attributes);

       //最重要的是这句，通过收集的一系列的信息到map里面，然后根据map来生成我们的代理对象
        ref = createProxy(map);
        ConsumerModel consumerModel = new ConsumerModel(getUniqueServiceName(), this, ref, interfaceClass.getMethods());
        ApplicationModel.initConsumerModel(getUniqueServiceName(), consumerModel);
    }

如上可以看出，在调用 ref = createProxy(map);
之前，就是一些列的校验和收集map信息，然后根据map的信息，来生成代理对象，我们接下来看最重要的createProxy(map);方法

 private T createProxy(Map<String, String> map) {

      //***
      //上面的代码主要是判断是否是jvm引用，或者是用户是否有自定义url
      else { // assemble URL from register center's configuration
                List<URL> us = loadRegistries(false);
            //如果是单注册中心，这是我们常用的
            if (urls.size() == 1) {
                invoker = refprotocol.refer(interfaceClass, urls.get(0));
           //如果是多注册中心
            } else {
                List<Invoker<?>> invokers = new ArrayList<Invoker<?>>();
                URL registryURL = null;
                for (URL url : urls) {
                    invokers.add(refprotocol.refer(interfaceClass, url));
                    if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) {
                        registryURL = url; // use last registry url
                    }
                }
                if (registryURL != null) { // registry url is available
                    // use AvailableCluster only when register's cluster is available
                    URL u = registryURL.addParameterIfAbsent(Constants.CLUSTER_KEY, AvailableCluster.NAME);
                    invoker = cluster.join(new StaticDirectory(u, invokers));
                } else { // not a registry url
                    invoker = cluster.join(new StaticDirectory(invokers));
                }
            }
        }
        // create service proxy
        return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);
    }

由上可以看到就是如何初始化ReferenceBean里面的invoker对象，然后根据invoke对象生成代理对象。其实核心的就两句

invoker = refprotocol.refer(interfaceClass, urls.get(0));
 return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);

由于refprotocol是通过动态生成java代码生成的，我们看下我本机具体生成的代码，如下

package com.alibaba.dubbo.rpc;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
public class Protocol$Adaptive implements com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol {
public void destroy() {throw new UnsupportedOperationException("method public abstract void com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.destroy() of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
}
public int getDefaultPort() {throw new UnsupportedOperationException("method public abstract int com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.getDefaultPort() of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!");
}
public com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter export(com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker arg0) throws com.alibaba.dubbo.rpc.RpcException {
if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument == null");
if (arg0.getUrl() == null) throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument getUrl() == null");com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl();
String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );
if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])");
com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);
return extension.export(arg0);
}
public com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker refer(java.lang.Class arg0, com.alibaba.dubbo.common.URL arg1) throws com.alibaba.dubbo.rpc.RpcException {
if (arg1 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null");
com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg1;
String extName = ( url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol() );
if(extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])");
com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName);
return extension.refer(arg0, arg1);
}
}

由于 urls.get(0).getProtocol()返回registry，所以会调用RegistryProtocol类的refer方法。
源码如下

Class  RegistryProtocol
 public <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException {
       //默认是zk的地址
        url = url.setProtocol(url.getParameter(Constants.REGISTRY_KEY, Constants.DEFAULT_REGISTRY)).removeParameter(Constants.REGISTRY_KEY); 
       //默认是ZookeeperRegistry的Wrapper类
        Registry registry = registryFactory.getRegistry(url);
        if (RegistryService.class.equals(type)) {
            return proxyFactory.getInvoker((T) registry, type, url);
        }
        //是否有分组控制
        // group="a,b" or group="*"
        Map<String, String> qs = StringUtils.parseQueryString(url.getParameterAndDecoded(Constants.REFER_KEY));
        String group = qs.get(Constants.GROUP_KEY);
        if (group != null && group.length() > 0) {
            if ((Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(group)).length > 1
                    || "*".equals(group)) {
                return doRefer(getMergeableCluster(), registry, type, url);
            }
        }
        return doRefer(cluster, registry, type, url);
    }

最终我们进入了doRefer(cluster, registry, type, url);方法，
整个refer最核心的方法如下

 private <T> Invoker<T> doRefer(Cluster cluster, Registry registry, Class<T> type, URL url) {
        RegistryDirectory<T> directory = new RegistryDirectory<T>(type, url);
        directory.setRegistry(registry);
        directory.setProtocol(protocol);
        // all attributes of REFER_KEY
        Map<String, String> parameters = new HashMap<String, String>(directory.getUrl().getParameters());
        URL subscribeUrl = new URL(Constants.CONSUMER_PROTOCOL, parameters.remove(Constants.REGISTER_IP_KEY), 0, type.getName(), parameters);
        if (!Constants.ANY_VALUE.equals(url.getServiceInterface())
                && url.getParameter(Constants.REGISTER_KEY, true)) {
            URL registeredConsumerUrl = getRegisteredConsumerUrl(subscribeUrl, url);
            registry.register(registeredConsumerUrl);
            directory.setRegisteredConsumerUrl(registeredConsumerUrl);
        }
        directory.subscribe(subscribeUrl.addParameter(Constants.CATEGORY_KEY,
                Constants.PROVIDERS_CATEGORY
                        + "," + Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY
                        + "," + Constants.ROUTERS_CATEGORY));

        Invoker invoker = cluster.join(directory);
        ProviderConsumerRegTable.registerConsumer(invoker, url, subscribeUrl, directory);
        return invoker;
    }

如上可以看到基本都是围绕directory在操作。
第一步订阅，第二步就是通过cluster.join(directory)封装成了Invoker返回。
最后通过 return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);生成代理直接的返回即可。

cluster.join(directory)的作用可以认为是将多个Invoke封装成一个Invoke给上层调用，屏蔽底层的细节和路由规则，由于dubbo的rpc模块较复杂，后面我们对里面的每个组件从源码的角度做一一的分析。

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