dubbo源码解析（十九）远程调用——开篇

摘要：远程调用开篇目标介绍之后解读远程调用模块的内容如何编排介绍中的包结构设计以及最外层的的源码解析。十该类就是远程调用的上下文，贯穿着整个调用，例如调用，然后调用。十五该类是系统上下文，仅供内部使用。

目标：介绍之后解读远程调用模块的内容如何编排、介绍dubbo-rpc-api中的包结构设计以及最外层的的源码解析。

最近我面临着一个选择，因为dubbo 2.7.0-release出现在了仓库里，最近一直在进行2.7.0版本的code review，那我之前说这一系列的文章都是讲述2.6.x版本的源代码，我现在要不要选择直接开始讲解2.7.0的版本的源码呢？我最后还是决定继续讲解2.6.x，因为我觉得还是有很多公司在用着2.6.x的版本，并且对于升级2.7.0的计划应该还没那么快，并且在了解2.6.x版本的原理后，再去了解2.7.0新增的特性会更加容易，也能够品位到设计者的意图。当然在结束2.6.x的重要模块讲解后，我也会对2.7.0的新特性以及实现原理做一个全面的分析，2.7.0作为dubbo社区的毕业版，更加强大，敬请期待。

前面讲了很多的内容，现在开始将远程调用RPC，好像又回到我第一篇文章 《dubbo源码解析（一）Hello,Dubbo》，在这篇文章开头我讲到了什么叫做RPC，再通俗一点讲，就是我把一个项目的两部分代码分开来，分别放到两台机器上，当我部署在A服务器上的应用想要调用部署在B服务器上的应用等方法，由于不存在同一个内存空间，不能直接调用。而其实整个dubbo都在做远程调用的事情，它涉及到很多内容，比如配置、代理、集群、监控等等，那么这次讲的内容是只关心一对一的调用，dubbo-rpc远程调用模块抽象各种协议，以及动态代理，Proxy层和Protocol层rpc的核心，我将会在本系列中讲到。下面我们来看两张官方文档的图：

暴露服务的时序图：

你会发现其中有我们以前讲到的Transporter、Server、Registry，而这次的系列将会讲到的就是红色框框内的部分。

引用服务时序图

在引用服务时序图中，对应的也是红色框框的部分。

当阅读完该系列后，希望能对这个调用链有所感悟。接下来看看dubbo-rpc的包结构：

可以看到有很多包，很规整，其中dubbo-rpc-api是对协议、暴露、引用、代理等的抽象和实现，是rpc整个设计的核心内容。其他的包则是dubbo支持的9种协议，在官方文档也能查看介绍，并且包括一种本地调用injvm。那么我们再来看看dubbo-rpc-api中包结构：

filter包：在进行服务引用时会进行一系列的过滤。其中包括了很多过滤器。

listener包：看上面两张服务引用和服务暴露的时序图，发现有两个listener，其中的逻辑实现就在这个包内

protocol包：这个包实现了协议的一些公共逻辑

proxy包：实现了代理的逻辑。

service包：其中包含了一个需要调用的方法等封装抽象。

support包：包括了工具类

最外层的实现。

下面的篇幅设计，本文会讲解最外层的源码和service下的源码，support包下的源码我会穿插在其他用到的地方一并讲解，filter、listener、protocol、proxy以及各类协议的实现各自用一篇来讲。

public interface Invoker extends Node {

    /**
     * get service interface.
     * 获得服务接口
     * @return service interface.
     */
    Class getInterface();

    /**
     * invoke.
     * 调用下一个会话域
     * @param invocation
     * @return result
     * @throws RpcException
     */
    Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException;

}

该接口是实体域，它是dubbo的核心模型，其他模型都向它靠拢，或者转化成它，它代表了一个可执行体，可以向它发起invoke调用，这个有可能是一个本地的实现，也可能是一个远程的实现，也可能是一个集群的实现。它代表了一次调用

public interface Invocation {

    /**
     * get method name.
     * 获得方法名称
     * @return method name.
     * @serial
     */
    String getMethodName();

    /**
     * get parameter types.
     * 获得参数类型
     * @return parameter types.
     * @serial
     */
    Class[] getParameterTypes();

    /**
     * get arguments.
     * 获得参数
     * @return arguments.
     * @serial
     */
    Object[] getArguments();

    /**
     * get attachments.
     * 获得附加值集合
     * @return attachments.
     * @serial
     */
    Map getAttachments();

    /**
     * get attachment by key.
     * 获得附加值
     * @return attachment value.
     * @serial
     */
    String getAttachment(String key);

    /**
     * get attachment by key with default value.
     * 获得附加值
     * @return attachment value.
     * @serial
     */
    String getAttachment(String key, String defaultValue);

    /**
     * get the invoker in current context.
     * 获得当前上下文的invoker
     * @return invoker.
     * @transient
     */
    Invoker getInvoker();

}

Invocation 是会话域，它持有调用过程中的变量，比如方法名，参数等。

public interface Exporter {

    /**
     * get invoker.
     * 获得对应的实体域invoker
     * @return invoker
     */
    Invoker getInvoker();

    /**
     * unexport.
     * 取消暴露
     * 

     * 
     * getInvoker().destroy();
     * 
     */
    void unexport();

}

该接口是暴露服务的接口，定义了两个方法分别是获得invoker和取消暴露服务。

@SPI
public interface ExporterListener {

    /**
     * The exporter exported.
     * 暴露服务
     * @param exporter
     * @throws RpcException
     * @see com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol#export(Invoker)
     */
    void exported(Exporter exporter) throws RpcException;

    /**
     * The exporter unexported.
     * 取消暴露
     * @param exporter
     * @throws RpcException
     * @see com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter#unexport()
     */
    void unexported(Exporter exporter);

}

该接口是服务暴露的监听器接口，定义了两个方法是暴露和取消暴露，参数都是Exporter类型的。

@SPI("dubbo")
public interface Protocol {

    /**
     * Get default port when user doesn"t config the port.
     * 获得默认的端口
     * @return default port
     */
    int getDefaultPort();

    /**
     * Export service for remote invocation: 

     * 1. Protocol should record request source address after receive a request:
     * RpcContext.getContext().setRemoteAddress();

     * 2. export() must be idempotent, that is, there"s no difference between invoking once and invoking twice when
     * export the same URL

     * 3. Invoker instance is passed in by the framework, protocol needs not to care 

     * 暴露服务方法，
     * @param      Service type 服务类型
     * @param invoker Service invoker 服务的实体域
     * @return exporter reference for exported service, useful for unexport the service later
     * @throws RpcException thrown when error occurs during export the service, for example: port is occupied
     */
    @Adaptive
     Exporter export(Invoker invoker) throws RpcException;

    /**
     * Refer a remote service: 

     * 1. When user calls `invoke()` method of `Invoker` object which"s returned from `refer()` call, the protocol
     * needs to correspondingly execute `invoke()` method of `Invoker` object 

     * 2. It"s protocol"s responsibility to implement `Invoker` which"s returned from `refer()`. Generally speaking,
     * protocol sends remote request in the `Invoker` implementation. 

     * 3. When there"s check=false set in URL, the implementation must not throw exception but try to recover when
     * connection fails.
     * 引用服务方法
     * @param   Service type 服务类型
     * @param type Service class 服务类名
     * @param url  URL address for the remote service
     * @return invoker service"s local proxy
     * @throws RpcException when there"s any error while connecting to the service provider
     */
    @Adaptive
     Invoker refer(Class type, URL url) throws RpcException;

    /**
     * Destroy protocol: 

     * 1. Cancel all services this protocol exports and refers 

     * 2. Release all occupied resources, for example: connection, port, etc. 

     * 3. Protocol can continue to export and refer new service even after it"s destroyed.
     */
    void destroy();

}

该接口是服务域接口，也是协议接口，它是一个可扩展的接口，默认实现的是dubbo协议。定义了四个方法，关键的是服务暴露和引用两个方法。

@SPI
public interface Filter {

    /**
     * do invoke filter.
     * 

     * 
     * // before filter
     * Result result = invoker.invoke(invocation);
     * // after filter
     * return result;
     * 
     *
     * @param invoker    service
     * @param invocation invocation.
     * @return invoke result.
     * @throws RpcException
     * @see com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker#invoke(Invocation)
     */
    Result invoke(Invoker invoker, Invocation invocation) throws RpcException;

}

该接口是invoker调用时过滤器接口，其中就只有一个invoke方法。在该方法中对调用进行过滤

@SPI
public interface InvokerListener {

    /**
     * The invoker referred
     * 在服务引用的时候进行监听
     * @param invoker
     * @throws RpcException
     * @see com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol#refer(Class, com.alibaba.dubbo.common.URL)
     */
    void referred(Invoker invoker) throws RpcException;

    /**
     * The invoker destroyed.
     * 销毁实体域
     * @param invoker
     * @see com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker#destroy()
     */
    void destroyed(Invoker invoker);

}

该接口是实体域的监听器，定义了两个方法，分别是服务引用和销毁的时候执行的方法。

该接口是实体域执行invoke的结果接口，里面定义了获得结果异常以及附加值等方法。比较好理解我就不贴代码了。

@SPI("javassist")
public interface ProxyFactory {

    /**
     * create proxy.
     * 创建一个代理
     * @param invoker
     * @return proxy
     */
    @Adaptive({Constants.PROXY_KEY})
     T getProxy(Invoker invoker) throws RpcException;

    /**
     * create proxy.
     * 创建一个代理
     * @param invoker
     * @return proxy
     */
    @Adaptive({Constants.PROXY_KEY})
     T getProxy(Invoker invoker, boolean generic) throws RpcException;

    /**
     * create invoker.
     * 创建一个实体域
     * @param 
     * @param proxy
     * @param type
     * @param url
     * @return invoker
     */
    @Adaptive({Constants.PROXY_KEY})
     Invoker getInvoker(T proxy, Class type, URL url) throws RpcException;

}

该接口是代理工厂接口，它也是个可扩展接口，默认实现javassist，dubbo提供两种动态代理方法分别是javassist/jdk，该接口定义了三个方法，前两个方法是通过invoker创建代理，最后一个是通过代理来获得invoker。

该类就是远程调用的上下文，贯穿着整个调用，例如A调用B，然后B调用C。在服务B上，RpcContext在B之前将调用信息从A保存到B。开始调用C，并在B调用C后将调用信息从B保存到C。RpcContext保存了调用信息。

public class RpcContext {

    /**
     * use internal thread local to improve performance
     * 本地上下文
     */
    private static final InternalThreadLocal LOCAL = new InternalThreadLocal() {
        @Override
        protected RpcContext initialValue() {
            return new RpcContext();
        }
    };
    /**
     * 服务上下文
     */
    private static final InternalThreadLocal SERVER_LOCAL = new InternalThreadLocal() {
        @Override
        protected RpcContext initialValue() {
            return new RpcContext();
        }
    };

    /**
     * 附加值集合
     */
    private final Map attachments = new HashMap();
    /**
     * 上下文值
     */
    private final Map values = new HashMap();
    /**
     * 线程结果
     */
    private Future future;

    /**
     * url集合
     */
    private List urls;

    /**
     * 当前的url
     */
    private URL url;

    /**
     * 方法名称
     */
    private String methodName;

    /**
     * 参数类型集合
     */
    private Class[] parameterTypes;

    /**
     * 参数集合
     */
    private Object[] arguments;

    /**
     * 本地地址
     */
    private InetSocketAddress localAddress;

    /**
     * 远程地址
     */
    private InetSocketAddress remoteAddress;
    /**
     * 实体域集合
     */
    @Deprecated
    private List> invokers;
    /**
     * 实体域
     */
    @Deprecated
    private Invoker invoker;
    /**
     * 会话域
     */
    @Deprecated
    private Invocation invocation;

    // now we don"t use the "values" map to hold these objects
    // we want these objects to be as generic as possible
    /**
     * 请求
     */
    private Object request;
    /**
     * 响应
     */
    private Object response;

该类中最重要的是它的一些属性，因为该上下文就是用来保存信息的。方法我就不介绍了，因为比较简单。

/**
 * 不知道异常
 */
public static final int UNKNOWN_EXCEPTION = 0;
/**
 * 网络异常
 */
public static final int NETWORK_EXCEPTION = 1;
/**
 * 超时异常
 */
public static final int TIMEOUT_EXCEPTION = 2;
/**
 * 基础异常
 */
public static final int BIZ_EXCEPTION = 3;
/**
 * 禁止访问异常
 */
public static final int FORBIDDEN_EXCEPTION = 4;
/**
 * 序列化异常
 */
public static final int SERIALIZATION_EXCEPTION = 5;

该类是rpc调用抛出的异常类，其中封装了五种通用的错误码。

/**
 * 方法名称
 */
private String methodName;

/**
 * 参数类型集合
 */
private Class[] parameterTypes;

/**
 * 参数集合
 */
private Object[] arguments;

/**
 * 附加值
 */
private Map attachments;

/**
 * 实体域
 */
private transient Invoker invoker;

该类实现了Invocation接口，是rpc的会话域，其中的方法比较简单，主要是封装了上述的属性。

/**
 * 结果
 */
private Object result;

/**
 * 异常
 */
private Throwable exception;

/**
 * 附加值
 */
private Map attachments = new HashMap();

该类实现了Result接口，是rpc的结果实现类，其中关键是封装了以上三个属性。

该类是rpc的一些状态监控，其中封装了许多的计数器，用来记录rpc调用的状态。

/**
 * uri对应的状态集合，key为uri，value为RpcStatus对象
 */
private static final ConcurrentMap SERVICE_STATISTICS = new ConcurrentHashMap();

/**
 * method对应的状态集合，key是uri，第二个key是方法名methodName
 */
private static final ConcurrentMap> METHOD_STATISTICS = new ConcurrentHashMap>();
/**
 * 已经没用了
 */
private final ConcurrentMap values = new ConcurrentHashMap();
/**
 * 活跃状态
 */
private final AtomicInteger active = new AtomicInteger();
/**
 * 总的数量
 */
private final AtomicLong total = new AtomicLong();
/**
 * 失败的个数
 */
private final AtomicInteger failed = new AtomicInteger();
/**
 * 总调用时长
 */
private final AtomicLong totalElapsed = new AtomicLong();
/**
 * 总调用失败时长
 */
private final AtomicLong failedElapsed = new AtomicLong();
/**
 * 最大调用时长
 */
private final AtomicLong maxElapsed = new AtomicLong();
/**
 * 最大调用失败时长
 */
private final AtomicLong failedMaxElapsed = new AtomicLong();
/**
 * 最大调用成功时长
 */
private final AtomicLong succeededMaxElapsed = new AtomicLong();

/**
 * Semaphore used to control concurrency limit set by `executes`
 * 信号量用来控制`execution`设置的并发限制
 */
private volatile Semaphore executesLimit;
/**
 * 用来控制`execution`设置的许可证
 */
private volatile int executesPermits;

以上是该类的属性，可以看到保存了很多的计数器，分别用来记录了失败调用成功调用等累计数。

/**
 * 开始计数
 * @param url
 */
public static void beginCount(URL url, String methodName) {
    // 对该url对应对活跃计数器加一
    beginCount(getStatus(url));
    // 对该方法对活跃计数器加一
    beginCount(getStatus(url, methodName));
}

/**
 * 以原子方式加1
 * @param status
 */
private static void beginCount(RpcStatus status) {
    status.active.incrementAndGet();
}

该方法是增加计数。

public static void endCount(URL url, String methodName, long elapsed, boolean succeeded) {
    // url对应的状态中计数器减一
    endCount(getStatus(url), elapsed, succeeded);
    // 方法对应的状态中计数器减一
    endCount(getStatus(url, methodName), elapsed, succeeded);
}

private static void endCount(RpcStatus status, long elapsed, boolean succeeded) {
    // 活跃计数器减一
    status.active.decrementAndGet();
    // 总计数器加1
    status.total.incrementAndGet();
    // 总调用时长加上调用时长
    status.totalElapsed.addAndGet(elapsed);
    // 如果最大调用时长小于elapsed，则设置最大调用时长
    if (status.maxElapsed.get() < elapsed) {
        status.maxElapsed.set(elapsed);
    }
    // 如果rpc调用成功
    if (succeeded) {
        // 如果成最大调用成功时长小于elapsed，则设置最大调用成功时长
        if (status.succeededMaxElapsed.get() < elapsed) {
            status.succeededMaxElapsed.set(elapsed);
        }
    } else {
        // 失败计数器加一
        status.failed.incrementAndGet();
        // 失败的过期数加上elapsed
        status.failedElapsed.addAndGet(elapsed);
        // 总调用失败时长小于elapsed，则设置总调用失败时长
        if (status.failedMaxElapsed.get() < elapsed) {
            status.failedMaxElapsed.set(elapsed);
        }
    }
}

该方法是计数器减少。

该类是系统上下文，仅供内部使用。

/**
 * 系统名称
 */
private static final String SYSTEMNAME = "system";
/**
 * 系统上下文集合，仅供内部使用
 */
private static final ConcurrentMap context_map = new ConcurrentHashMap();
/**
 * 系统上下文名称
 */
private String name;

上面是该类的属性，它还记录了所有的系统上下文集合。

public interface EchoService {

    /**
     * echo test.
     * 回声测试
     * @param message message.
     * @return message.
     */
    Object $echo(Object message);

}

该接口是回声服务接口，定义了一个一个回声测试的方法，回声测试用于检测服务是否可用，回声测试按照正常请求流程执行，能够测试整个调用是否通畅，可用于监控，所有服务自动实现该接口，只需将任意服务强制转化为EchoService，就可以用了。

该方法是通用的异常类。

/**
 * 异常类名
 */
private String exceptionClass;

/**
 * 异常信息
 */
private String exceptionMessage;

比较简单，就封装了两个属性。

public interface GenericService {

    /**
     * Generic invocation
     * 通用的会话域
     * @param method         Method name, e.g. findPerson. If there are overridden methods, parameter info is
     *                       required, e.g. findPerson(java.lang.String)
     * @param parameterTypes Parameter types
     * @param args           Arguments
     * @return invocation return value
     * @throws Throwable potential exception thrown from the invocation
     */
    Object $invoke(String method, String[] parameterTypes, Object[] args) throws GenericException;

}

该接口是通用的服务接口，同样定义了一个类似invoke的方法

该部分相关的源码解析地址：https://github.com/CrazyHZM/i...

该文章讲解了远程调用的开篇，介绍之后解读远程调用模块的内容如何编排、介绍dubbo-rpc-api中的包结构设计以及最外层的的源码解析，其中的逻辑不负责，要关注的是其中的一些概念和dubbo如何去做暴露服务和引用服务，其中很多的接口定义需要弄清楚。接下来我将开始对rpc模块的过滤器进行讲解。