微服务框架（十八）Dubbo领域模型、调用链及调用方式

　　此系列文章将会描述Java框架Spring Boot、服务治理框架Dubbo、应用容器引擎Docker，及使用Spring Boot集成Dubbo、Mybatis等开源框架，其中穿插着Spring Boot中日志切面等技术的实现，然后通过gitlab-CI以持续集成为Docker镜像。

　　本文为Dubbo领域模型、调用链及调用方式

本系列文章中所使用的框架版本为Spring Boot 2.0.3-RELEASE，Spring 5.0.7-RELEASE，Dubbo 2.6.2。

Dubbo领域模型

在 Dubbo 的核心领域模型中：

Protocol 是服务域，它是 Invoker 暴露和引用的主功能入口，它负责 Invoker 的生命周期管理。
Invoker 是实体域，它是 Dubbo 的核心模型，其它模型都向它靠扰，或转换成它，它代表一个可执行体，可向它发起 invoke 调用，它有可能是一个本地的实现，也可能是一个远程的实现，也可能一个集群实现。
Invocation 是会话域，它持有调用过程中的变量，比如方法名，参数等。

Dubbo调用链

微服务框架（十八）Dubbo领域模型、调用链及调用方式

Dubbo协议请求数据发送全调用链

由实体域( Invoker )执行会话域( Invocation )的集群实现
拦截器( Filter )链的拦截过滤
监听器( Listener )的监听指向
Dubbo调用( DubboInvoker )的实现
协议头交互客户端( HeaderExchangeClient )
Netty通信

Dubbo协议请求数据发送全调用链

proxy0#sayHello(String)
  —> InvokerInvocationHandler#invoke(Object, Method, Object[])
    —> MockClusterInvoker#invoke(Invocation)
      —> AbstractClusterInvoker#invoke(Invocation)
        —> FailoverClusterInvoker#doInvoke(Invocation, List<Invoker<T>>, LoadBalance)
          —> Filter#invoke(Invoker, Invocation)  // 包含多个 Filter 调用
            —> ListenerInvokerWrapper#invoke(Invocation) 
              —> AbstractInvoker#invoke(Invocation) 
                —> DubboInvoker#doInvoke(Invocation)    //Dubbo同异步调用
                  —> ReferenceCountExchangeClient#request(Object, int)
                    —> HeaderExchangeClient#request(Object, int)	//协议头交互Client
                      —> HeaderExchangeChannel#request(Object, int)
                        —> AbstractPeer#send(Object)
                          —> AbstractClient#send(Object, boolean)
                            —> NettyChannel#send(Object, boolean)   //Netty通信
                              —> NioClientSocketChannel#write(Object)

DubboInvoker

Dubbo 的底层IO操作都是异步的。 Consumer 端发起调用后，得到一个 Future
对象。

对于同步调用，业务线程通过
Future#get(timeout) ，阻塞等待 Provider 端将结果返回； timeout 则是 Consumer 端定义的超时时间。

RpcInvocation 设置相关参数 path 和 version
获取 ExchangeClient
同步/异步调用模式
1. 同步调用模式:框架获得 DefaultFuture 对象后，会立即调用 get 方法进行等待
2. 异步调用模式:将该对象封装到 FutureAdapter 实例中，并将 FutureAdapter 实例设置到 RpcContext 中，供用户使用

FutureAdapter 是一个适配器，用于将 Dubbo 中的 ResponseFuture 与 JDK 中的 Future 进行适配。

DubboInvoker:

public class DubboInvoker<T> extends AbstractInvoker<T> {
    
    private final ExchangeClient[] clients;
    
    protected Result doInvoke(final Invocation invocation) throws Throwable {
        RpcInvocation inv = (RpcInvocation) invocation;
        final String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
        // 设置 path 和 version 到 attachment 中
        inv.setAttachment(Constants.PATH_KEY, getUrl().getPath());
        inv.setAttachment(Constants.VERSION_KEY, version);

        ExchangeClient currentClient;
        if (clients.length == 1) {
            // 从 clients 数组中获取 ExchangeClient
            currentClient = clients[0];
        } else {
            currentClient = clients[index.getAndIncrement() % clients.length];
        }
        try {
            // 获取异步配置
            boolean isAsync = RpcUtils.isAsync(getUrl(), invocation);
            // isOneway 为 true，表示“单向”通信
            boolean isOneway = RpcUtils.isOneway(getUrl(), invocation);
            int timeout = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.TIMEOUT_KEY, Constants.DEFAULT_TIMEOUT);

            // 异步无返回值
            if (isOneway) {
                boolean isSent = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.SENT_KEY, false);
                // 发送请求
                currentClient.send(inv, isSent);
                // 设置上下文中的 future 字段为 null
                RpcContext.getContext().setFuture(null);
                // 返回一个空的 RpcResult
                return new RpcResult();
            } 

            // 异步有返回值
            else if (isAsync) {
                // 发送请求，并得到一个 ResponseFuture 实例
                ResponseFuture future = currentClient.request(inv, timeout);
                // 设置 future 到上下文中
                RpcContext.getContext().setFuture(new FutureAdapter<Object>(future));
                // 暂时返回一个空结果
                return new RpcResult();
            } 

            // 同步调用
            else {
                RpcContext.getContext().setFuture(null);
                // 发送请求，得到一个 ResponseFuture 实例，并调用该实例的 get 方法进行等待
                return (Result) currentClient.request(inv, timeout).get();
            }
        } catch (TimeoutException e) {
            throw new RpcException(..., "Invoke remote method timeout....");
        } catch (RemotingException e) {
            throw new RpcException(..., "Failed to invoke remote method: ...");
        }
    }
    
    // 省略其他方法
}

Dubbo调用方式

Dubbo 缺省协议采用单一长连接，底层实现是

Netty

的

NIO

异步通讯机制；基于这种机制，Dubbo 实现了以下几种调用方式：

同步调用
异步调用
参数回调
事件通知

下述只描述异步调用，其他调用方式详细描述及例子见Dubbo 关于同步/异步调用的几种方式

异步调用

基于

Dubbo

底层的异步

NIO

实现异步调用，对于

Provider

响应时间较长的场景是必须的，它能有效利用

Consumer

端的资源，相对于

Consumer

端使用多线程来说开销较小。

微服务框架（十八）Dubbo领域模型、调用链及调用方式

Provider 端接口

public interface AsyncService {
    String goodbye(String name);
}

Consumer 配置

<dubbo:reference id="asyncService" interface="com.alibaba.dubbo.samples.async.api.AsyncService">
    <dubbo:method name="goodbye" async="true"/>
</dubbo:reference>

需要异步调用的方法，均需要使用

<dubbo:method/>

标签进行描述。

Consumer 端发起调用

AsyncService service = ...;
String result = service.goodbye("samples");// 这里的返回值为空，请不要使用
Future<String> future = RpcContext.getContext().getFuture();
... // 业务线程可以开始做其他事情
result = future.get(); // 阻塞需要获取异步结果时，也可以使用 get(timeout, unit) 设置超时时间

参考资料：

1.Dubbo 关于同步/异步调用的几种方式

2.服务调用过程

3.框架设计

微服务框架（十八）Dubbo领域模型、调用链及调用方式

Dubbo领域模型

Dubbo调用链

Dubbo协议请求数据发送全调用链

DubboInvoker

Dubbo调用方式

异步调用

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