1 Dubbo 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

dubbo-remoting 模塊提供多種客戶端和服務(wù)端通信功能。最底層部分即為 Remoting 層：

包括 Exchange、Transport和Serialize 三層。本文主要描述 Exchange 和 Transport 兩層。

Dubbo直接集成已有的第三方網(wǎng)絡(luò)庫，如Netty、Mina、Grizzly 等 NIO 框架：

dubbo-remoting-zookeeper使用 Apache Curator 實(shí)現(xiàn)與 zk 的交互。

2 dubbo-remoting-api

是其他 dubbo-remoting-* 模塊的頂層抽象，其他 dubbo-remoting 子模塊都是依賴第三方 NIO 庫，來實(shí)現(xiàn) dubbo-remoting-api 模塊。

2.1 buffer 包

定義Buffer相關(guān)接口、抽象類及實(shí)現(xiàn)類。在各 NIO 框架中都有自己的緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)。但這里的 buffer 包在更高層面，抽象各個(gè) NIO 框架的緩沖區(qū)，同時(shí)也提供一些基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)。

2.2 exchange包

抽象 Request、Response，并為其添加很多特性。整個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)用的核心部分。

2.3 transport包

抽象網(wǎng)絡(luò)傳輸層，但只負(fù)責(zé)抽象單向消息傳輸，即：

• ? 請求消息由 Client 端發(fā)出，Server 端接收
• ? 響應(yīng)消息由 Server 端發(fā)出，Client端接收

很多網(wǎng)絡(luò)庫可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸，如Netty，transport包是在網(wǎng)絡(luò)庫上層的一層抽象。

2 傳輸層核心接口

“端點(diǎn)（Endpoint）”：一個(gè) ip? 和 port? 唯一確定，兩端點(diǎn)間會(huì)創(chuàng)建 TCP 連接，雙向傳輸數(shù)據(jù)。

Dubbo 將 Endpoint 之間的 TCP 連接抽象為（Channel）通道：

• ? 發(fā)起請求的 Endpoint 抽象為Client
• ? 接收請求的 Endpoint 抽象為Server

2.1 Endpoint 接口

• getXXX() 用于獲得 Endpoint 本身的一些屬性，如Endpoint 的本地地址、關(guān)聯(lián)的 URL 信息及底層 Channel 關(guān)聯(lián)的 ChannelHandler
•  send() 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)發(fā)送
•  close() 及 startClose() 用于關(guān)閉底層 Channel
•  isClosed() 方法用于檢測底層 Channel 是否已關(guān)閉

3 Channel

對 Endpoint 雙方連接的抽象，就像傳輸管道。消息發(fā)送端往 Channel 寫入消息，接收端從 Channel 讀取消息。

3.1 接口定義

繼承 Endpoint 接口，也具備開關(guān)狀態(tài)以及發(fā)送數(shù)據(jù)能力。可在 Channel 上附加 KV 屬性：

4 ChannelHandler

注冊在 Channel 上的消息處理器

4.1 定義

@SPI 注解表明該接口是一個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)。

有一類特殊的 ChannelHandler 專門負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)編解碼功能，實(shí)現(xiàn)：

• 字節(jié)數(shù)據(jù)與有意義的消息之間的轉(zhuǎn)換
• 或消息之間的相互轉(zhuǎn)換

該接口也是個(gè)擴(kuò)展接口，encode()、decode() 被 @Adaptive 注解修飾，也就會(huì)生成適配器類，其中會(huì)根據(jù) URL 中的 codec 值確定具體的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)類。

DecodeResult 枚舉是在處理 TCP 傳輸時(shí)粘包和拆包使用的，如當(dāng)前能讀取到的數(shù)據(jù)不足以構(gòu)成一個(gè)消息時(shí)，就使用 NEED_MORE_INPUT 。

5 Client、RemotingServer

分別抽象客戶端、服務(wù)端，都繼承 Channel、Resetable 等接口，即都具備讀寫數(shù)據(jù)的能力。

都繼承了 Endpoint，只是在語義上區(qū)分請求和響應(yīng)職責(zé)，都具備發(fā)送數(shù)據(jù)能力。

Client V.S Server

•  Client 只能關(guān)聯(lián)一個(gè) Channel
• Server 可接收多個(gè) Client 發(fā)起的 Channel 連接，所以在 RemotingServer 接口中定義查詢 Channel 的相關(guān)方法

6 Transporter

Dubbo 在 Client、Server 之上又封裝一層Transporter 接口：

@SPI 注解擴(kuò)展接口，默認(rèn)使用“netty”擴(kuò)展名。

@Adaptive 注解表示動(dòng)態(tài)生成適配器類：

• 先后根據(jù)“server”“transporter”的值，確定 RemotingServer 的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)類
• 先后根據(jù)“client”“transporter”的值，確定 Client 接口的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)

幾乎對每個(gè)支持的 NIO 庫，都有接口實(shí)現(xiàn)：

7.1 為何單獨(dú)抽象Transporter層，不直接讓上層使用 Netty？

利用依賴倒置原則，Netty、Mina、Grizzly 等 NIO 庫對外接口和使用方式不同，若在上層直接依賴 Netty 或Grizzly，就依賴具體 NIO 庫，而非依賴一個(gè)有傳輸能力的抽象，后續(xù)要切換實(shí)現(xiàn)，就需修改依賴和接入的相關(guān)代碼。

而有了 Transporter 層，就可通過 Dubbo SPI，修改使用的具體 Transporter 擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，切換到不同 Client 和 RemotingServer 實(shí)現(xiàn)，切換底層 NIO 庫，而無須修改代碼。當(dāng)有更先進(jìn)的 NIO 庫出現(xiàn)，也只需開發(fā)相應(yīng)的 dubbo-remoting-* 實(shí)現(xiàn)模塊提供 Transporter、Client、RemotingServer 等核心接口的實(shí)現(xiàn)，即可接入，完全符合開放封閉原則。

7 Transporters

不是一個(gè)接口，而是門面類，封裝：

•  Transporter 對象的創(chuàng)建（通過 Dubbo SPI）
• 及 ChannelHandler 的處理

public class Transporters {
    private Transporters() {
    ...


    public static RemotingServer bind(URL url, 
            ChannelHandler... handlers) throws RemotingException {
        ChannelHandler handler;
        if (handlers.length == 1) {
            handler = handlers[0];
        } else {
            handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
        }
        return getTransporter().bind(url, handler);
    }



    public static Client connect(URL url, ChannelHandler... handlers)
           throws RemotingException {
        ChannelHandler handler;
        if (handlers == null || handlers.length == 0) {
            handler = new ChannelHandlerAdapter();
        } else if (handlers.length == 1) {
            handler = handlers[0];
        } else { // ChannelHandlerDispatcher
            handler = new ChannelHandlerDispatcher(handlers);
        }
        return getTransporter().connect(url, handler);
    }
      
      

    public static Transporter getTransporter() {
        // 自動(dòng)生成Transporter適配器并加載
        return ExtensionLoader.getExtensionLoader(Transporter.class)
            .getAdaptiveExtension();
    }
}

在創(chuàng)建 Client、RemotingServer 時(shí)，可指定多個(gè) ChannelHandler 綁定到 Channel，來處理其中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。Transporters.connect()、bind() 方法都會(huì)將多個(gè) ChannelHandler 封裝成一個(gè) ChannelHandlerDispatcher 對象。

ChannelHandlerDispatcher 也是 ChannelHandler 接口實(shí)現(xiàn)類之一，維護(hù)一個(gè) CopyOnWriteArraySet 集，它所有的 ChannelHandler 接口實(shí)現(xiàn)都會(huì)調(diào)用其中每個(gè) ChannelHandler 元素的相應(yīng)方法。ChannelHandlerDispatcher 還提供增刪該 ChannelHandler 集合的相關(guān)方法。

8 總結(jié)

• ? Endpoint 接口抽象“端點(diǎn)”概念，這是所有抽象接口的基礎(chǔ)
• ? 上層使用方會(huì)通過 Transporters 門面類，獲取到 Transporter 的具體擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，然后通過 Transporter 拿到相應(yīng) Client、RemotingServer 實(shí)現(xiàn)，就能建立（或接收）Channel 與遠(yuǎn)端進(jìn)行交互
• ? 無論 Client、RemotingServer，都會(huì)使用 ChannelHandler 處理 Channel 中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其中負(fù)責(zé)編解碼的 ChannelHandler 被抽象出為 Codec2 接口。

Transporter 層整體結(jié)構(gòu)圖

參考： ??https://dubbo.apache.org/en-us/docs/dev/design.html??

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