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<div class="book-post">
<p id="tip" align="center"></p>
<div><h1>23 核心接口介绍，RPC 层骨架梳理</h1>
<p>在前面的课程中，我们深入介绍了 Dubbo 架构中的 Dubbo Remoting 层的相关内容，了解了 Dubbo 底层的网络模型以及线程模型。从本课时开始，我们就开始介绍 Dubbo Remoting 上面的一层—— Protocol 层（如下图所示），<strong>Protocol 层是 Remoting 层的使用者</strong>，会通过 Exchangers 门面类创建 ExchangeClient 以及 ExchangeServer，还会创建相应的 ChannelHandler 实现以及 Codec2 实现并交给 Exchange 层进行装饰。</p>
<p><img src="assets/Ciqc1F-FS2eAdVorABDINpNLpXY061.png" alt="png" /></p>
<p>Dubbo 架构中 Protocol 层的位置图</p>
<p><strong>Protocol 层在 Dubbo 源码中对应的是 dubbo-rpc 模块</strong>，该模块的结构如下图所示：</p>
<p><img src="assets/Ciqc1F-FS4aAMyvkAABpKhWTC9Q132.png" alt="png" /></p>
<p>dubbo-rpc 模块结构图</p>
<p>我们可以看到有很多模块，和 dubbo-remoting 模块类似，其中 <strong>dubbo-rpc-api 是对具体协议、服务暴露、服务引用、代理等的抽象，是整个 Protocol 层的核心</strong>。剩余的模块，例如，dubbo-rpc-dubbo、dubbo-rpc-grpc、dubbo-rpc-http 等，都是 Dubbo 支持的具体协议，可以看作dubbo-rpc-api 模块的具体实现。</p>
<h3>dubbo-rpc-api</h3>
<p>这里我们首先来看 dubbo-rpc-api 模块的包结构，如下图所示：</p>
<p><img src="assets/CgqCHl-FS5CAP7kCAADYKrhf28A273.png" alt="png" /></p>
<p>dubbo-rpc-api 模块的包结构图</p>
<p>根据上图展示的 dubbo-rpc-api 模块的结构，我们可以看到 dubbo-rpc-api 模块包括了以下几个核心包。</p>
<ul>
<li>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。</li>
<li>listener 包：在服务发布和服务引用的过程中，我们可以添加一些 Listener 来监听相应的事件，与 Listener 相关的接口 Adapter、Wrapper 实现就在这个包内。</li>
<li>protocol 包：一些实现了 Protocol 接口以及 Invoker 接口的抽象类位于该包之中，它们主要是为 Protocol 接口的具体实现以及 Invoker 接口的具体实现提供一些公共逻辑。</li>
<li>proxy 包：提供了创建代理的能力，在这个包中支持 JDK 动态代理以及 Javassist 字节码两种方式生成本地代理类。</li>
<li>support 包：包括了 RpcUtils 工具类、Mock 相关的 Protocol 实现以及 Invoker 实现。</li>
</ul>
<p>没有在上述 package 中的接口和类，是更为核心的抽象接口，上述 package 内的类更多的是这些接口的实现类。下面我们就来介绍这些在 org.apache.dubbo.rpc 包下的核心接口。</p>
<h3>核心接口</h3>
<p>在 Dubbo RPC 层中涉及的核心接口有 Invoker、Invocation、Protocol、Result、Exporter、ProtocolServer、Filter 等，这些接口分别抽象了 Dubbo RPC 层的不同概念，看似相互独立，但又相互协同，一起构建出了 DubboRPC 层的骨架。下面我们将逐一介绍这些核心接口的含义。</p>
<p>首先要介绍的是 Dubbo 中非常重要的一个接口——<strong>Invoker 接口</strong>。可以说，Invoker 渗透在整个 Dubbo 代码实现里，Dubbo 中的很多设计思路都会向 Invoker 这个概念靠拢，但这对于刚接触这部分代码的同学们来说，可能不是很友好。</p>
<p>这里我们借助如下这样一个精简的示意图来对比说明两种最关键的 Invoker：服务提供 Invoker 和服务消费 Invoker。</p>
<p><img src="assets/Ciqc1F-FWQuAb1ypAAC0qPg0sWQ701.png" alt="png" /></p>
<p>Invoker 核心示意图</p>
<p>以 dubbo-demo-annotation-consumer 这个示例项目中的 Consumer 为例，它会拿到一个 DemoService 对象，如下所示，这其实是一个代理（即上图中的 Proxy），这个 Proxy 底层就会通过 Invoker 完成网络调用：</p>
<pre><code>@Component(&quot;demoServiceComponent&quot;)
public class DemoServiceComponent implements DemoService {
@Reference
private DemoService demoService;
@Override
public String sayHello(String name) {
return demoService.sayHello(name);
}
}
</code></pre>
<p>紧接着我们再来看一个 dubbo-demo-annotation-provider 示例中的 Provider 实现：</p>
<pre><code>@Service
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
@Override
public String sayHello(String name) {
return &quot;Hello &quot; + name + &quot;, response from provider: &quot; + RpcContext.getContext().getLocalAddress();
}
}
</code></pre>
<p>这里的 DemoServiceImpl 类会被封装成为一个 AbstractProxyInvoker 实例，并新生成对应的 Exporter 实例。当 Dubbo Protocol 层收到一个请求之后，会找到这个 Exporter 实例，并调用其对应的 AbstractProxyInvoker 实例，从而完成 Provider 逻辑的调用。这里我先帮你找出了最重要的两类 Invoker ，简单介绍了它们工作场景，当然 Dubbo 中还有其他类型的 Invoker，后面我们再一一介绍。</p>
<p>下面来看 Invoker 这个接口的具体定义，如下所示：</p>
<pre><code>public interface Invoker&lt;T&gt; extends Node {
// 服务接口
Class&lt;T&gt; getInterface();
// 进行一次调用，也有人称之为一次&quot;会话&quot;，你可以理解为一次调用
Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException;
}
</code></pre>
<p><strong>Invocation 接口</strong>是 Invoker.invoke() 方法的参数，抽象了一次 RPC 调用的目标服务和方法信息、相关参数信息、具体的参数值以及一些附加信息，具体定义如下：</p>
<pre><code>public interface Invocation {
// 调用Service的唯一标识
String getTargetServiceUniqueName();
// 调用的方法名称
String getMethodName();
// 调用的服务名称
String getServiceName();
// 参数类型集合
Class&lt;?&gt;[] getParameterTypes();
// 参数签名集合
default String[] getCompatibleParamSignatures() {
return Stream.of(getParameterTypes())
.map(Class::getName)
.toArray(String[]::new);
}
// 此次调用具体的参数值
Object[] getArguments();
// 此次调用关联的Invoker对象
Invoker&lt;?&gt; getInvoker();
// Invoker对象可以设置一些KV属性，这些属性并不会传递给Provider
Object put(Object key, Object value);
Object get(Object key);
Map&lt;Object, Object&gt; getAttributes();
// Invocation可以携带一个KV信息作为附加信息，一并传递给Provider，
// 注意与 attribute 的区分
Map&lt;String, String&gt; getAttachments();
Map&lt;String, Object&gt; getObjectAttachments();
void setAttachment(String key, String value);
void setAttachment(String key, Object value);
void setObjectAttachment(String key, Object value);
void setAttachmentIfAbsent(String key, String value);
void setAttachmentIfAbsent(String key, Object value);
void setObjectAttachmentIfAbsent(String key, Object value);
String getAttachment(String key);
Object getObjectAttachment(String key);
String getAttachment(String key, String defaultValue);
Object getObjectAttachment(String key, Object defaultValue);
}
</code></pre>
<p><strong>Result 接口</strong>是 Invoker.invoke() 方法的返回值，抽象了一次调用的返回值，其中包含了被调用方返回值（或是异常）以及附加信息，我们也可以添加回调方法，在 RPC 调用方法结束时会触发这些回调。Result 接口的具体定义如下：</p>
<pre><code>public interface Result extends Serializable {
// 获取/设置此次调用的返回值
Object getValue();
void setValue(Object value);
// 如果此次调用发生异常，则可以通过下面三个方法获取
Throwable getException();
void setException(Throwable t);
boolean hasException();
// recreate()方法是一个复合操作，如果此次调用发生异常，则直接抛出异常，
// 如果没有异常，则返回结果
Object recreate() throws Throwable;
// 添加一个回调，当RPC调用完成时，会触发这里添加的回调
Result whenCompleteWithContext(BiConsumer&lt;Result, Throwable&gt; fn);
&lt;U&gt; CompletableFuture&lt;U&gt; thenApply(Function&lt;Result, ? extends U&gt; fn);
// 阻塞线程，等待此次RPC调用完成(或是超时)
Result get() throws InterruptedException, ExecutionException;
Result get(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
// Result中同样可以携带附加信息
Map&lt;String, String&gt; getAttachments();
Map&lt;String, Object&gt; getObjectAttachments();
void addAttachments(Map&lt;String, String&gt; map);
void addObjectAttachments(Map&lt;String, Object&gt; map);
void setAttachments(Map&lt;String, String&gt; map);
void setObjectAttachments(Map&lt;String, Object&gt; map);
String getAttachment(String key);
Object getObjectAttachment(String key);
String getAttachment(String key, String defaultValue);
Object getObjectAttachment(String key, Object defaultValue);
void setAttachment(String key, String value);
void setAttachment(String key, Object value);
void setObjectAttachment(String key, Object valu
}
</code></pre>
<p>在上面介绍 Provider 端的 Invoker 时提到，我们的业务接口实现会被包装成一个 AbstractProxyInvoker 对象，然后由 Exporter 暴露出去，让 Consumer 可以调用到该服务。Exporter 暴露 Invoker 的实现，说白了，就是让 Provider 能够根据请求的各种信息，找到对应的 Invoker。我们可以维护一个 Map，其中 Key 可以根据请求中的信息构建，Value 为封装相应服务 Bean 的 Exporter 对象，这样就可以实现上述服务发布的要求了。</p>
<p>我们先来看 <strong>Exporter 接口</strong>的定义：</p>
<pre><code>public interface Exporter&lt;T&gt; {
// 获取底层封装的Invoker对象
Invoker&lt;T&gt; getInvoker();
// 取消发布底层的Invoker对象
void unexport();
}
</code></pre>
<p>为了监听服务发布事件以及取消暴露事件，Dubbo 定义了一个 SPI 扩展接口——<strong>ExporterListener 接口</strong>，其定义如下：</p>
<pre><code>@SPI
public interface ExporterListener {
// 当有服务发布的时候，会触发该方法
void exported(Exporter&lt;?&gt; exporter) throws RpcException;
// 当有服务取消发布的时候，会触发该方法
void unexported(Exporter&lt;?&gt; exporter);
}
</code></pre>
<p>虽然 ExporterListener 是个扩展接口，但是 Dubbo 本身并没有提供什么有用的扩展实现，我们需要自己提供具体实现监听感兴趣的事情。</p>
<p>相应地，我们可以添加 InvokerListener 监听器，监听 Consumer 引用服务时触发的事件，<strong>InvokerListener 接口</strong>的定义如下：</p>
<pre><code>@SPI
public interface InvokerListener {
// 当服务引用的时候，会触发该方法
void referred(Invoker&lt;?&gt; invoker) throws RpcException;
// 当销毁引用的服务时，会触发该方法
void destroyed(Invoker&lt;?&gt; invoker);
}
</code></pre>
<p><strong>Protocol 接口</strong>是整个 Dubbo Protocol 层的核心接口之一，其中定义了 export() 和 refer() 两个核心方法，具体定义如下：</p>
<pre><code>@SPI(&quot;dubbo&quot;) // 默认使用DubboProtocol实现
public interface Protocol {
// 默认端口
int getDefaultPort();
// 将一个Invoker暴露出去，export()方法实现需要是幂等的，
// 即同一个服务暴露多次和暴露一次的效果是相同的
@Adaptive
&lt;T&gt; Exporter&lt;T&gt; export(Invoker&lt;T&gt; invoker) throws RpcException;
// 引用一个Invoker，refer()方法会根据参数返回一个Invoker对象，
// Consumer端可以通过这个Invoker请求到Provider端的服务
@Adaptive
&lt;T&gt; Invoker&lt;T&gt; refer(Class&lt;T&gt; type, URL url) throws RpcException;
// 销毁export()方法以及refer()方法使用到的Invoker对象，释放
// 当前Protocol对象底层占用的资源
void destroy();
// 返回当前Protocol底层的全部ProtocolServer
default List&lt;ProtocolServer&gt; getServers() {
return Collections.emptyList();
}
}
</code></pre>
<p>在 Protocol 接口的实现中，export() 方法并不是简单地将 Invoker 对象包装成 Exporter 对象返回，其中还涉及代理对象的创建、底层 Server 的启动等操作；refer() 方法除了根据传入的 type 类型以及 URL 参数查询 Invoker 之外，还涉及相关 Client 的创建等操作。</p>
<p>Dubbo 在 Protocol 层专门定义了一个 <strong>ProxyFactory 接口</strong>，作为创建代理对象的工厂。ProxyFactory 接口是一个扩展接口，其中定义了 getProxy() 方法为 Invoker 创建代理对象，还定义了 getInvoker() 方法将代理对象反向封装成 Invoker 对象。</p>
<pre><code>@SPI(&quot;javassist&quot;)
public interface ProxyFactory {
// 为传入的Invoker对象创建代理对象
@Adaptive({PROXY_KEY})
&lt;T&gt; T getProxy(Invoker&lt;T&gt; invoker) throws RpcException;
@Adaptive({PROXY_KEY})
&lt;T&gt; T getProxy(Invoker&lt;T&gt; invoker, boolean generic) throws RpcException;
// 将传入的代理对象封装成Invoker对象，可以暂时理解为getProxy()的逆操作
@Adaptive({PROXY_KEY})
&lt;T&gt; Invoker&lt;T&gt; getInvoker(T proxy, Class&lt;T&gt; type, URL url) throws RpcException;
}
</code></pre>
<p>看到 ProxyFactory 上的 @SPI 注解，我们知道其默认实现使用 javassist 来创建代码对象，当然，Dubbo 还提供了其他方式来创建代码，例如 JDK 动态代理。</p>
<p><strong>ProtocolServer 接口</strong>是对前文介绍的 RemotingServer 的一层简单封装，其实现也都非常简单，这里就不再展开。</p>
<p>最后一个要介绍的核心接口是 <strong>Filter 接口</strong>。关于 Filter，相信做过 Java Web 编程的同学们会非常熟悉这个基础概念，Java Web 开发中的 Filter 是用来拦截 HTTP 请求的，Dubbo 中的 Filter 接口功能与之类似，是用来拦截 Dubbo 请求的。</p>
<p>在 Dubbo 的 Filter 接口中，定义了一个 invoke() 方法将请求传递给后续的 Invoker 进行处理（后续的这个 Invoker 对象可能是一个 Filter 封装而成的）。Filter 接口的具体定义如下：</p>
<pre><code>@SPI
public interface Filter {
// 将请求传给后续的Invoker进行处理
Result invoke(Invoker&lt;?&gt; invoker, Invocation invocation) throws RpcException;
interface Listener { // 用于监听响应以及异常
void onResponse(Result appResponse, Invoker&lt;?&gt; invoker, Invocation invocation);
void onError(Throwable t, Invoker&lt;?&gt; invoker, Invocation invocation);
}
}
</code></pre>
<p>Filter 也是一个扩展接口，Dubbo 提供了丰富的 Filter 实现来进行功能扩展，当然我们也可以提供自己的 Filter 实现来扩展 Dubbo 的功能。</p>
<h3>总结</h3>
<p>本课时我们首先介绍了 Dubbo RPC 层在整个 Dubbo 框架中所处的位置，然后说明了 dubbo-rpc-api 层的结构以及其中各个包提供的基本功能。接下来，我们还详细介绍了 Dubbo RPC 层中涉及的核心接口，包括 Invoker、Invocation、Protocol、Result、ProxyFactory、ProtocolServer 等核心接口，以及 ExporterListener、Filter 等扩展类的接口。</p>
</div>
</div>
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