Dubbo源码分析（一）Dubbo的扩展点机制

写在前面的话

自己用Dubbo也有几年时间，一直没有读过Dubbo的源码，现在来读一读Dubbo的源码，分析一下Dubbo的几个核心，并写一个Dubbo的源码专题来记录一下学习过程，供大家参考，写的不好的地方，欢迎拍砖
专题分为以下几个部分：

PS：读源码前先掌握以下基础

JDK的SPI
Java多线程/线程池基础
Javasissit基础（动态编译）
Netty基础
Zookeeper基础，zkClient客户端API
工厂模式，装饰模式，模板模式，单例模式，动态代理模式
Spring的schema自定义扩展
序列化

PS：读源码前的建议

代码量很大，各个地方都有关联，慢慢读，不要着急，一遍不行就两遍，两遍不行就三遍，总有看懂的时候
带着问题去看，先想想这段代码的目的是什么，解决了什么问题
沿着一条主线读，不影响流程走向的代码可以略过

Dubbo的扩展点

为什么先读扩展点

之所以选择先从Dubbo的扩展点机制入手，因为Dubbo的整体架构设计上，都是通过扩展点去实现，先了解清楚这块内容，才能读懂代码。

Dubbo扩展点规范

如果要扩展自定义的SPI，可以在resources目录下配置三种目录，分别是：META-INF/dubbo/ 或者 META-INF/services/ 或者 META-INF/dubbo/internal/
文件名称和接口名称保持一致，文件内容为key=vaule的形式xxx=com.alibaba.xxx.XxxProtocol
举个栗子：如果我们要扩展Dubbo的一个协议，在META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol这个文件里面增加一行自己的扩展：xxx=com.alibaba.xxx.XxxProtocol,在Dubbo的配置文件

Dubbo的扩展点和JDK的SPI的区别

Dubbo的扩展点（Extension）在JDK的SPI思想的基础上做了一些改进：

Dubbo的设计中用到了大量的全局缓存，所有的Extension都缓存在cachedInstances中，该对象类型为ConcurrentMap<String, Holder
Dubbo的扩展点支持默认实现，比如，Protocol中的@SPI("dubbo")默认为DubboProtocol，默认扩展点可以通过ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getDefaultExtension()获取
Dubbo的扩展点可以动态获取扩展对象，比如：ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getExtension(extName)来获取扩展对象，我觉得这是Dubbo扩展点设计的很有意思的地方，非常的灵活方便，代码中大量的用到了这个方法
Dubbo的扩展点提供了AOP功能，在cachedWrapperClasses中，在原来的SPI的类上包装了XxxxFilterWrapper XxxxListenerWrapper
Dubbo扩展点提供了IOC功能，通过构造函数注入所需的实例，后面源码会分析

读源码

先想想Dubbo的SPI的目的是什么？获取一个我们所需要的指定的对象
怎么获取呢？ExtensionLoader.getExtension(String name)
我们先从这段代码入手，这个代码的作用就是获取一个自适应的扩展类，我们看下这段代码的整个执行流程：

ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();

getExtensionLoader方法中传入的了一个Protocol，我们看下Protocol长啥样
```
@SPI("dubbo")
public interface Protocol {
//获取缺省端口，当用户没有配置端口时使用。
int getDefaultPort();

// 暴露远程服务：

@Adaptive

//引用远程服务：<br>
@Adaptive
<T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException;

//释放协议：<br>
void destroy();

这是一个协议接口，在类上有@SPI注解，有个默认值dubbo，在方法上有@Adaptive注解，这两个注解是什么作用呢？我们继续往下看getExtensionLoader方法：java
public static

    Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap<String, Class<?>>();
    loadFile(extensionClasses, DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY);
    loadFile(extensionClasses, DUBBO_DIRECTORY);
    loadFile(extensionClasses, SERVICES_DIRECTORY);
    return extensionClasses;
}

```
这里有个type.getAnnotation(SPI.class)，这个type就是刚刚再初始化ExtensionLoader的时候传入的，我们先看type=ExtensionFactory.class的情况，ExtensionFactory接口类上有@SPI注解，但是value为空，然后三次调用loadFile方法，分别对应Dubbo扩展点的三个配置文件路径，在源码中我们可以找到ExtensionFactory对应的文件，

通过loadFile方法，最终extensionClasses返回SpringExtensionFactory和SpiExtensionFactory 缓存到cachedClasses中，为什么只返回了2个类呢，AdaptiveExtensionFactory为什么没有返回呢，因为在loadFile中AdaptiveExtensionFactory因为类上有@Adaptive注解，所以直接缓存到cachedAdaptiveClass中(此时，我们要思考，@Adaptive注解放在类上和放在方法上有什么区别)，我们看下loadFile中的关键代码
java private void loadFile(Map<String, Class<?>> extensionClasses, String dir) { ···· // 1.判断当前class类上面有没有Adaptive注解，如果有，则直接赋值给cachedAdaptiveClass if (clazz.isAnnotationPresent(Adaptive.class)) { if (cachedAdaptiveClass == null) { cachedAdaptiveClass = clazz; } else if (!cachedAdaptiveClass.equals(clazz)) { throw new IllegalStateException("More than 1 adaptive class found: " + cachedAdaptiveClass.getClass().getName() + ", " + clazz.getClass().getName()); } } else { //2.如果没有类注解，那么判断该class中没有参数是type的构造方法，如果有，则把calss放入cachedWrapperClasses中 try { clazz.getConstructor(type); Set<Class<?>> wrappers = cachedWrapperClasses; if (wrappers == null) { cachedWrapperClasses = new ConcurrentHashSet<Class<?>>(); wrappers = cachedWrapperClasses; } wrappers.add(clazz); } catch (NoSuchMethodException e) { //3.判断是否有默认构造方法 clazz.getConstructor(); if (name == null || name.length() == 0) { name = findAnnotationName(clazz); if (name == null || name.length() == 0) { if (clazz.getSimpleName().length() > type.getSimpleName().length() && clazz.getSimpleName().endsWith(type.getSimpleName())) { name = clazz.getSimpleName().substring(0, clazz.getSimpleName().length() - type.getSimpleName().length()).toLowerCase(); } else { throw new IllegalStateException("No such extension name for the class " + clazz.getName() + " in the config " + url); } } } String[] names = NAME_SEPARATOR.split(name); if (names != null && names.length > 0) { //4.判断class是否有@Activate注解，如果有，则放入cachedActivates Activate activate = clazz.getAnnotation(Activate.class); if (activate != null) { cachedActivates.put(names[0], activate); } for (String n : names) { //5.缓存calss到cachedNames中 if (!cachedNames.containsKey(clazz)) { cachedNames.put(clazz, n); } Class<?> c = extensionClasses.get(n); if (c == null) { extensionClasses.put(n, clazz); } else if (c != clazz) { throw new IllegalStateException("Duplicate extension " + type.getName() + " name " + n + " on " + c.getName() + " and " + clazz.getName()); } } } } } } }
至此，我们已经拿到了extensionClasses，并缓存到了cachedClasses中，回到getAdaptiveExtensionClass()方法中
private Class<?> getAdaptiveExtensionClass() { getExtensionClasses(); if (cachedAdaptiveClass != null) { return cachedAdaptiveClass; } return cachedAdaptiveClass = createAdaptiveExtensionClass(); }
如果cachedAdaptiveClass不为空，那么就返回cachedAdaptiveClass，刚刚我们在loadFile()方法中讲过，@Adaptive注解在类上，那么就会缓存到cachedAdaptiveClass中，这个时候cachedAdaptiveClass有值，为AdaptiveExtensionFactory，所以这里直接返回AdaptiveExtensionFactory，继续返回createAdaptiveExtension()方法，刚刚我们只是走完了createAdaptiveExtension()方法中的一个部分，还有injectExtension方法，这个方法是干什么的，在type=ExtensionFactory.class流程中，这个方法的作用没有体现，先不看injectExtension，我们放在后面的流程去看，然后继续返回到getAdaptiveExtension方法中，把实例AdaptiveExtensionFactory缓存到cachedAdaptiveInstance中，继续返回到ExtensionLoader方法中

private ExtensionLoader(Class<?> type) {
       this.type = type;
       objectFactory = (type == ExtensionFactory.class ? null : ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension());
   }

这个时候，objectFactory已经有值了，就是AdaptiveExtensionFactory，继续返回getExtensionLoader方法
public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type) { ···· //EXTENSION_LOADERS判断是否有type，ConcurrentMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>> ExtensionLoader<T> loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type); if (loader == null) { EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader<T>(type)); loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type); } return loader; }
我们把返回的ExtensionLoader实例缓存到EXTENSION_LOADERS中，此时type=Protocol
ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
至此，我们已经执行完了ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class)，得到了ExtensionLoader实例，继续执行getAdaptiveExtension()方法,这个方法在上面已经分析过了，我们再看下跟type=ExtensionFactory的时候有什么区别，先看下com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol文件中有哪些扩展点(这个文件在源码中是分散的，可以在Dubbo的jar包中找，jar包中是合并的)

一共有13个扩展点，其中有2个Wrapper包装类，我们直接看loadFile方法，extensionClasses返回了11条记录

这个时候再看下当前内存中的数据

cachedNames中有11条，cachedWrapperClasses中有2条分别是ProtocolListenerWrapper 和 ProtocolFilterWrapper ，cachedClasses中有11条，回到getAdaptiveExtensionClass()方法中，我们在上面说过，Protocol的类上有 @SPI("dubbo")注解，export和refer上有@Adaptive注解，所以此时cachedAdaptiveClass是null，
，进入createAdaptiveExtensionClass()方法，这个方法的目的是自动生成和编译一个动态代理适配器类，名字叫Protocol$Adaptive，这里又用到了一个Compile扩展点，可以看到，这里用到了ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler.class).getAdaptiveExtension()，有木有很熟悉，这里得到一个AdaptiveCompiler（因为AdaptiveCompiler类上有@Adaptive注解）
java private Class<?> createAdaptiveExtensionClass() { //生成字节码文件 String code = createAdaptiveExtensionClassCode(); //获得类加载器 ClassLoader classLoader = findClassLoader(); com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler compiler = ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler.class).getAdaptiveExtension(); //动态编译 return compiler.compile(code, classLoader); }
执行compiler.compile(code, classLoader)，先看下AdaptiveCompiler类
```java
@Adaptive
public class AdaptiveCompiler implements Compiler {

private static volatile String DEFAULT_COMPILER;

public static void setDefaultCompiler(String compiler) {
    DEFAULT_COMPILER = compiler;
}

public Class<?> compile(String code, ClassLoader classLoader) {
    Compiler compiler;
    ExtensionLoader<Compiler> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Compiler.class);
    String name = DEFAULT_COMPILER; // copy reference
    if (name != null && name.length() > 0) {
        compiler = loader.getExtension(name);
    } else {
        compiler = loader.getDefaultExtension();
    }
    return compiler.compile(code, classLoader);
}

}
```
这里的DEFAULT_COMPILER值为JavassistCompiler，执行loader.getExtension(name)，这个方法这里暂时不展开，结果是得到JavassistCompiler实例，这里是一个装饰模式的设计，最终调用JavassistCompiler.compile()方法得到Protocol$Adpative，

回到我们最初的代码的入口
java ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
这句代码就最终的返回结果就是Protocol$Adpative，我们把这个代理类拿出来看一下
```java
package com.alibaba.dubbo.rpc;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
public class Protocol$Adpative 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);
}
}

这个时候如果执行Protocol$Adpative.export方法，我们看下这个适配器代理类里面的export()方法，通过url来获取extName，所以Dubbo是基于URL来驱动的，看到Protocol extension = (Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getExtension(extName)这个方法，这个方法是不是又又又很熟悉，接下来我们来分析getExtension(String name)方法，假设此时extName=dubbojava
public T getExtension(String name) {
if (name == null || name.length() == 0)
throw new IllegalArgumentException("Extension name == null");
if ("true".equals(name)) {
return getDefaultExtension();
}
Holder

posted on 2018-11-06 15:15 LikeSummerCat 阅读(...) 评论(...) 编辑收藏