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learn.lianglianglee.com/专栏/Dubbo源码解读与实战-完/46 加餐：深入服务自省方案中的服务发布订阅（下）.md.html
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<title>46 加餐：深入服务自省方案中的服务发布订阅（下）.md.html</title>
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<p id="tip" align="center"></p>
<div><h1>46 加餐：深入服务自省方案中的服务发布订阅（下）</h1>
<p>在课程第二部分（13~15 课时）中介绍 Dubbo 传统框架中的注册中心部分实现时，我们提到了 Registry、RegistryFactory 等与注册中心交互的接口。<strong>为了将 ServiceDiscovery 接口的功能与 Registry 融合，Dubbo 提供了一个 ServiceDiscoveryRegistry 实现</strong>，继承关系如下所示：</p>
<p><img src="assets/Ciqc1F_pe3KAQs8SAAPkHLoWbUM655.png" alt="png" /></p>
<p>ServiceDiscoveryRegistry 、ServiceDiscoveryRegistryFactory 继承关系图</p>
<p>由图我们可以看到：ServiceDiscoveryRegistryFactory（扩展名称是 service-discovery-registry）是 ServiceDiscoveryRegistry 对应的工厂类，继承了 AbstractRegistryFactory 提供的公共能力。</p>
<p><strong>ServiceDiscoveryRegistry 是一个面向服务实例（ServiceInstance）的注册中心实现</strong>，其底层依赖前面两个课时介绍的 ServiceDiscovery、WritableMetadataService 等组件。</p>
<p>ServiceDiscoveryRegistry 中的核心字段有如下几个。</p>
<ul>
<li>serviceDiscovery（ServiceDiscovery 类型）：用于 ServiceInstance 的发布和订阅。</li>
<li>subscribedServices（Set 类型）：记录了当前订阅的服务名称。</li>
<li>serviceNameMapping（ServiceNameMapping 类型）：用于 Service ID 与 Service Name 之间的转换。</li>
<li>writableMetadataService（WritableMetadataService 类型）：用于发布和查询元数据。</li>
<li>registeredListeners（Set 类型）：记录了注册的 ServiceInstancesChangedListener 的唯一标识。</li>
<li>subscribedURLsSynthesizers（List 类型）：将 ServiceInstance 的信息与元数据进行合并，得到订阅服务的完整 URL。</li>
</ul>
<p>在 ServiceDiscoveryRegistry 的构造方法中，会初始化上述字段：</p>
<pre><code>public ServiceDiscoveryRegistry(URL registryURL) {
// 初始化父类，其中包括FailbackRegistry中的时间轮和重试定时任务以及AbstractRegistry中的本地文件缓存等
super(registryURL);
// 初始化ServiceDiscovery对象
this.serviceDiscovery = createServiceDiscovery(registryURL);
// 从registryURL中解析出subscribed-services参数，并按照逗号切分，得到subscribedServices集合
this.subscribedServices = parseServices(registryURL.getParameter(SUBSCRIBED_SERVICE_NAMES_KEY));
// 获取DefaultServiceNameMapping对象
this.serviceNameMapping = ServiceNameMapping.getDefaultExtension();
// 初始化WritableMetadataService对象
String metadataStorageType = getMetadataStorageType(registryURL);
this.writableMetadataService = WritableMetadataService.getExtension(metadataStorageType);
// 获取目前支持的全部SubscribedURLsSynthesizer实现，并初始化
this.subscribedURLsSynthesizers = initSubscribedURLsSynthesizers();
}
</code></pre>
<p>在 createServiceDiscovery() 方法中，不仅会加载 ServiceDiscovery 的相应实现，还会在外层添加 EventPublishingServiceDiscovery 装饰器，在 register()、initialize() 等方法前后触发相应的事件，具体实现如下：</p>
<pre><code>protected ServiceDiscovery createServiceDiscovery(URL registryURL) {
// 根据registryURL获取对应的ServiceDiscovery实现
ServiceDiscovery originalServiceDiscovery = getServiceDiscovery(registryURL);
// ServiceDiscovery外层添加一层EventPublishingServiceDiscovery修饰器，
// EventPublishingServiceDiscovery会在register()、initialize()等方法前后触发相应的事件，
// 例如，在register()方法的前后分别会触发ServiceInstancePreRegisteredEvent和ServiceInstanceRegisteredEvent
ServiceDiscovery serviceDiscovery = enhanceEventPublishing(originalServiceDiscovery);
execute(() -&gt; { // 初始化ServiceDiscovery
serviceDiscovery.initialize(registryURL.addParameter(INTERFACE_KEY, ServiceDiscovery.class.getName())
.removeParameter(REGISTRY_TYPE_KEY));
});
return serviceDiscovery;
}
</code></pre>
<p>Registry 接口的核心是服务发布和订阅，ServiceDiscoveryRegistry 既然实现了 Registry 接口，必然也要实现了服务注册和发布的功能。</p>
<h3>服务注册</h3>
<p>在 ServiceDiscoveryRegistry 的 register() 中，首先会检测待发布 URL 中的 side 参数，然后调用父类的 register() 方法。我们知道 FailbackRegistry.register() 方法会回调子类的 doRegister() 方法，而 ServiceDiscoveryRegistry.doRegister() 方法直接依赖 WritableMetadataService 的 exportURL() 方法，完成元数据的发布。</p>
<pre><code>public final void register(URL url) {
if (!shouldRegister(url)) { // 检测URL中的side参数是否为provider
return;
}
super.register(url);
}
@Override
public void doRegister(URL url) {
// 将元数据发布到MetadataService
if (writableMetadataService.exportURL(url)) {
... // 输出INFO日志
} else {
... // 输出WARN日志
}
}
</code></pre>
<p>ServiceDiscoveryRegistry.unregister() 方法的实现逻辑也是类似的，这里就不再展示，你若感兴趣的话可以参考<a href="https://github.com/xxxlxy2008/dubbo">源码</a>进行学习。</p>
<h3>服务订阅</h3>
<p>接下来看 ServiceDiscoveryRegistry.subscribe() 方法的实现，其中也是首先会检测待发布 URL 中的 side 参数，然后调用父类的 subscribe() 方法。我们知道 FailbackRegistry.subscribe() 方法会回调子类的 doSubscribe() 方法。在 ServiceDiscoveryRegistry 的 doSubscribe() 方法中，会执行如下完整的订阅流程：</p>
<ol>
<li>调用 WriteMetadataService.subscribeURL() 方法在 subscribedServiceURLs 集合中记录当前订阅的 URL；</li>
<li>通过订阅的 URL 获取 Service Name；</li>
<li>根据 Service Name 获取 ServiceInstance 集合；</li>
<li>根据 ServiceInstance 调用相应的 MetadataService 服务，获取元数据，其中涉及历史数据的清理和缓存更新等操作；</li>
<li>将 ServiceInstance 信息以及对应的元数据信息进行合并，得到完整的 URL；</li>
<li>触发 NotifyListener 监听器；</li>
<li>添加 ServiceInstancesChangedListener 监听器。</li>
</ol>
<p>下面来看 ServiceDiscoveryRegistry.doSubscribe() 方法的具体实现：</p>
<pre><code>protected void subscribeURLs(URL url, NotifyListener listener) {
// 记录该订阅的URL
writableMetadataService.subscribeURL(url);
// 获取订阅的Service Name
Set&lt;String&gt; serviceNames = getServices(url);
if (CollectionUtils.isEmpty(serviceNames)) {
throw new IllegalStateException(&quot;...&quot;);
}
// 执行后续的订阅操作
serviceNames.forEach(serviceName -&gt; subscribeURLs(url, listener, serviceName));
}
</code></pre>
<p>我们这就展开一步步来解析上面的这个流程。</p>
<h4>1. 获取 Service Name</h4>
<p>首先来看 getServices() 方法的具体实现：它会首先根据 subscribeURL 的 provided-by 参数值获取订阅的 Service Name 集合，如果获取失败，则根据 Service ID 获取对应的 Service Name 集合；如果此时依旧获取失败，则尝试从 registryURL 中的 subscribed-services 参数值获取 Service Name 集合。下面来看 getServices() 方法的具体实现：</p>
<pre><code>protected Set&lt;String&gt; getServices(URL subscribedURL) {
Set&lt;String&gt; subscribedServices = new LinkedHashSet&lt;&gt;();
// 首先尝试从subscribeURL中获取provided-by参数值，其中封装了全部Service Name
String serviceNames = subscribedURL.getParameter(PROVIDED_BY);
if (StringUtils.isNotEmpty(serviceNames)) {
// 解析provided-by参数值，得到全部的Service Name集合
subscribedServices = parseServices(serviceNames);
}
if (isEmpty(subscribedServices)) {
// 如果没有指定provided-by参数，则尝试通过subscribedURL构造Service ID，
// 然后通过ServiceNameMapping的get()方法查找Service Name
subscribedServices = findMappedServices(subscribedURL);
if (isEmpty(subscribedServices)) {
// 如果subscribedServices依旧为空，则返回registryURL中的subscribed-services参数值
subscribedServices = getSubscribedServices();
}
}
return subscribedServices;
}
</code></pre>
<h4>2. 查找 Service Instance</h4>
<p>接下来看 subscribeURLs(url, listener, serviceName) 这个重载的具体实现，其中会根据 Service Name 从 ServiceDiscovery 中查找对应的 ServiceInstance 集合，以及注册ServiceInstancesChangedListener 监听。</p>
<pre><code>protected void subscribeURLs(URL url, NotifyListener listener, String serviceName) {
// 根据Service Name获取ServiceInstance对象
List&lt;ServiceInstance&gt; serviceInstances = serviceDiscovery.getInstances(serviceName);
// 调用另一个subscribeURLs()方法重载
subscribeURLs(url, listener, serviceName, serviceInstances);
// 添加ServiceInstancesChangedListener监听器
registerServiceInstancesChangedListener(url, new ServiceInstancesChangedListener(serviceName) {
@Override
public void onEvent(ServiceInstancesChangedEvent event) {
subscribeURLs(url, listener, event.getServiceName(), new ArrayList&lt;&gt;(event.getServiceInstances()));
}
});
}
</code></pre>
<p>在 subscribeURLs(url, listener, serviceName, serviceInstances) 这个重载中，主要是根据前面获取的 ServiceInstance 实例集合，构造对应的、完整的 subscribedURL 集合，并触发传入的 NotifyListener 监听器，如下所示：</p>
<pre><code>protected void subscribeURLs(URL subscribedURL, NotifyListener listener, String serviceName,
Collection&lt;ServiceInstance&gt; serviceInstances) {
List&lt;URL&gt; subscribedURLs = new LinkedList&lt;&gt;();
// 尝试通过MetadataService获取subscribedURL集合
subscribedURLs.addAll(getExportedURLs(subscribedURL, serviceInstances));
if (subscribedURLs.isEmpty()) { // 如果上面的尝试失败
// 尝试通过SubscribedURLsSynthesizer获取subscribedURL集合
subscribedURLs.addAll(synthesizeSubscribedURLs(subscribedURL, serviceInstances));
}
// 触发NotifyListener监听器
listener.notify(subscribedURLs);
}
</code></pre>
<p>这里构造完整 subscribedURL 可以分为两个分支。</p>
<ul>
<li>
<p>第一个分支：结合传入的 subscribedURL 以及从元数据中获取每个 ServiceInstance 的对应参数，组装成每个 ServiceInstance 对应的完整 subscribeURL。<strong>该部分实现在 getExportedURLs() 方法中，也是订阅操作的核心</strong>。</p>
</li>
<li>
<p>第二个分支：当上述操作无法获得完整的 subscribeURL 集合时，会使用 SubscribedURLsSynthesizer，基于 subscribedURL 拼凑出每个 ServiceInstance 对应的完整的 subscribedURL。<strong>该部分实现在 synthesizeSubscribedURLs() 方法中，目前主要针对 rest 协议</strong>。</p>
</li>
</ul>
<h4>3. getExportedURLs() 方法核心实现</h4>
<p>getExportedURLs() 方法主要围绕 serviceRevisionExportedURLsCache 这个集合展开的，它是一个 Map&lt;String, Map&lt;String, List&gt;&gt; 类型的集合，其中第一层 Key 是 Service Name，第二层 Key 是 Revision，最终的 Value 值是 Service Name 对应的最新的 URL 集合。</p>
<h5>（1）清理过期 URL</h5>
<p>在 getExportedURLs() 方法中，首先会调用 expungeStaleRevisionExportedURLs() 方法销毁全部已过期的 URL 信息，具体实现如下：</p>
<pre><code>private void expungeStaleRevisionExportedURLs(List&lt;ServiceInstance&gt; serviceInstances) {
// 从第一个ServiceInstance即可获取Service Name
String serviceName = serviceInstances.get(0).getServiceName();
// 获取该Service Name当前在serviceRevisionExportedURLsCache中对应的URL集合
Map&lt;String, List&lt;URL&gt;&gt; revisionExportedURLsMap = serviceRevisionExportedURLsCache
.computeIfAbsent(serviceName, s -&gt; new LinkedHashMap());
if (revisionExportedURLsMap.isEmpty()) { // 没有缓存任何URL，则无须后续清理操作，直接返回即可
return;
}
// 获取Service Name在serviceRevisionExportedURLsCache中缓存的修订版本
Set&lt;String&gt; existedRevisions = revisionExportedURLsMap.keySet();
// 从ServiceInstance中获取当前最新的修订版本
Set&lt;String&gt; currentRevisions = serviceInstances.stream()
.map(ServiceInstanceMetadataUtils::getExportedServicesRevision)
.collect(Collectors.toSet());
// 获取要删除的陈旧修订版本：staleRevisions = existedRevisions(copy) - currentRevisions
Set&lt;String&gt; staleRevisions = new HashSet&lt;&gt;(existedRevisions);
staleRevisions.removeAll(currentRevisions);
// 从revisionExportedURLsMap中删除staleRevisions集合中所有Key对应的URL集合
staleRevisions.forEach(revisionExportedURLsMap::remove);
}
</code></pre>
<p>我们看到这里是通过 ServiceInstanceMetadataUtils 工具类从每个 ServiceInstance 的 metadata 集合中获取最新的修订版本（Key 为 dubbo.exported-services.revision），那么该修订版本的信息是在哪里写入的呢？我们来看一个新接口—— ServiceInstanceCustomizer，具体定义如下：</p>
<pre><code>@SPI
public interface ServiceInstanceCustomizer extends Prioritized {
void customize(ServiceInstance serviceInstance);
}
</code></pre>
<p>关于 ServiceInstanceCustomizer 接口，这里需要关注三个点：①该接口被 @SPI 注解修饰，是一个扩展点；②该接口继承了 Prioritized 接口；③该接口中定义的 customize() 方法可以用来自定义 ServiceInstance 信息，其中就包括控制 metadata 集合中的数据。</p>
<p>也就说，<strong>ServiceInstanceCustomizer 的多个实现可以按序调用，实现 ServiceInstance 的自定义</strong>。下图展示了 ServiceInstanceCustomizer 接口的所有实现类：</p>
<p><img src="assets/CgpVE1_pe6SAT90SAAC2xP9_c7c171.png" alt="png" /></p>
<p>ServiceInstanceCustomizer 继承关系图</p>
<p>我们首先来看 ServiceInstanceMetadataCustomizer 这个抽象类，它主要是对 ServiceInstance 中 metadata 这个 KV 集合进行自定义修改，这部分逻辑在 customize() 方法中，如下所示：</p>
<pre><code>public final void customize(ServiceInstance serviceInstance) {
// 获取ServiceInstance对象的metadata字段
Map&lt;String, String&gt; metadata = serviceInstance.getMetadata();
// 生成要添加到metadata集合的KV值
String propertyName = resolveMetadataPropertyName(serviceInstance);
String propertyValue = resolveMetadataPropertyValue(serviceInstance);
// 判断待添加的KV值是否为空
if (!isBlank(propertyName) &amp;&amp; !isBlank(propertyValue)) {
String existedValue = metadata.get(propertyName);
boolean put = existedValue == null || isOverride();
if (put) { // 是否覆盖原值
metadata.put(propertyName, propertyValue);
}
}
}
</code></pre>
<p>生成 KV 值的 resolveMetadataPropertyName()、resolveMetadataPropertyValue() 方法以及 isOverride() 方法都是抽象方法，在 ServiceInstanceMetadataCustomizer 子类中实现。</p>
<p>在 ExportedServicesRevisionMetadataCustomizer 这个实现中，resolveMetadataPropertyName() 方法返回 &quot;dubbo.exported-services.revision&quot; 固定字符串，resolveMetadataPropertyValue() 方法会通过 WritableMetadataService 获取当前 ServiceInstance 对象发布的全部 URL，然后计算 revision 值。具体实现如下：</p>
<pre><code>protected String resolveMetadataPropertyValue(ServiceInstance serviceInstance) {
// 从ServiceInstance对象的metadata集合中获取当前ServiceInstance存储元数据的方式（local还是remote）
String metadataStorageType = getMetadataStorageType(serviceInstance);
// 获取相应的WritableMetadataService对象，并获取当前ServiceInstance发布的全部元数据
WritableMetadataService writableMetadataService = getExtension(metadataStorageType);
SortedSet&lt;String&gt; exportedURLs = writableMetadataService.getExportedURLs();
// 计算整个exportedURLs集合的revision值
URLRevisionResolver resolver = new URLRevisionResolver();
return resolver.resolve(exportedURLs);
}
</code></pre>
<p>这里需要说明下计算 revision 值的核心实现：首先获取每个服务接口的方法签名以及对应 URL 参数集合，然后计算 hashCode 并加和返回，如果通过上述方式没有拿到 revision 值，则返回 &quot;N/A&quot; 占位符字符串。URLRevisionResolver.resolve() 方法的具体实现比较简单，这里就不再展示，你若感兴趣的话可以参考<a href="https://github.com/xxxlxy2008/dubbo">源码</a>进行学习。</p>
<p>在 SubscribedServicesRevisionMetadataCustomizer 这个实现中，resolveMetadataPropertyName() 方法返回的是 &quot;dubbo.subscribed-services.revision&quot; 固定字符串，resolveMetadataPropertyValue() 方法会通过 WritableMetadataService 获取当前 ServiceInstance 对象引用的全部 URL，然后计算 revision 值并返回。具体实现如下：</p>
<pre><code>protected String resolveMetadataPropertyValue(ServiceInstance serviceInstance) {
String metadataStorageType = getMetadataStorageType(serviceInstance);
WritableMetadataService writableMetadataService = getExtension(metadataStorageType);
// 获取subscribedServiceURLs集合
SortedSet&lt;String&gt; subscribedURLs = writableMetadataService.getSubscribedURLs();
URLRevisionResolver resolver = new URLRevisionResolver();
// 计算revision值
return resolver.resolve(subscribedURLs);
}
</code></pre>
<p>在 MetadataServiceURLParamsMetadataCustomizer 这个实现中，resolveMetadataPropertyName() 方法返回 &quot;dubbo.metadata-service.url-params&quot; 固定字符串，resolveMetadataPropertyValue() 方法返回 MetadataService 服务 URL 的参数。</p>
<p>对于 RefreshServiceMetadataCustomizer 这个实现，我们首先关注其执行顺序， 它覆盖了 getPriority() 方法，具体实现如下：</p>
<pre><code>public int getPriority() {
return MIN_PRIORITY; // 执行优先级最低
}
</code></pre>
<p>这就保证了 RefreshServiceMetadataCustomizer 在前面介绍的 ServiceInstanceMetadataCustomizer 实现之后执行（ServiceInstanceMetadataCustomizer 的优先级为 NORMAL_PRIORITY）。</p>
<p>customize() 方法的实现中，RefreshServiceMetadataCustomizer 会分别获取该 ServiceInstance 发布服务的 URL revision 以及引用服务的 URL revision，并更新到元数据中心。具体实现如下：</p>
<pre><code>public void customize(ServiceInstance serviceInstance) {
String metadataStoredType = getMetadataStorageType(serviceInstance);
WritableMetadataService writableMetadataService = getExtension(metadataStoredType);
// 从ServiceInstance.metadata集合中获取两个revision，并调用refreshMetadata()方法进行更新
writableMetadataService.refreshMetadata(getExportedServicesRevision(serviceInstance),
getSubscribedServicesRevision(serviceInstance));
}
</code></pre>
<p>在 WritableMetadataService 接口的实现中，只有 RemoteWritableMetadataService 实现了 refreshMetadata() 方法，其中会判断两个 revision 值是否发生变化，如果发生了变化，则将相应的 URL 集合更新到元数据中心。如下所示：</p>
<pre><code>public boolean refreshMetadata(String exportedRevision, String subscribedRevision) {
boolean result = true;
// 比较当前ServiceInstance的exportedRevision是否发生变化
if (!StringUtils.isEmpty(exportedRevision) &amp;&amp; !exportedRevision.equals(this.exportedRevision)) {
// 发生变化的话，会更新exportedRevision字段，同时将exportedServiceURLs集合中的URL更新到元数据中心
this.exportedRevision = exportedRevision;
boolean executeResult = saveServiceMetadata();
if (!executeResult) {
result = false;
}
}
// 比较当前ServiceInstance的subscribedRevision是否发生变化
if (!StringUtils.isEmpty(subscribedRevision) &amp;&amp; !subscribedRevision.equals(this.subscribedRevision)
&amp;&amp; CollectionUtils.isNotEmpty(writableMetadataService.getSubscribedURLs())) {
// 发生变化的话，会更新subscribedRevision字段，同时将subscribedServiceURLs集合中的URL更新到元数据中心
this.subscribedRevision = subscribedRevision;
SubscriberMetadataIdentifier metadataIdentifier = new SubscriberMetadataIdentifier();
metadataIdentifier.setApplication(serviceName());
metadataIdentifier.setRevision(subscribedRevision);
boolean executeResult = throwableAction(getMetadataReport()::saveSubscribedData, metadataIdentifier,
writableMetadataService.getSubscribedURLs());
if (!executeResult) {
result = false;
}
}
return result;
}
</code></pre>
<p>在 EventListener 接口的实现中有一个名为 CustomizableServiceInstanceListener 的实现，它会监听 ServiceInstancePreRegisteredEvent，在其 onEvent() 方法中，加载全部 ServiceInstanceCustomizer 实现，并调用全部 customize() 方法完成 ServiceInstance 的自定义。具体实现如下：</p>
<pre><code>public void onEvent(ServiceInstancePreRegisteredEvent event) {
// 加载全部ServiceInstanceCustomizer实现
ExtensionLoader&lt;ServiceInstanceCustomizer&gt; loader =
ExtensionLoader.getExtensionLoader(ServiceInstanceCustomizer.class);
// 按序实现ServiceInstance自定义
loader.getSupportedExtensionInstances().forEach(customizer -&gt; {
customizer.customize(event.getServiceInstance());
});
}
</code></pre>
<h5>（2）更新 Revision 缓存</h5>
<p>介绍完 ServiceInstanceMetadataCustomizer 的内容之后，下面我们回到 ServiceDiscoveryRegistry 继续分析。</p>
<p>在清理完过期的修订版本 URL 之后，接下来会<strong>检测所有 ServiceInstance 的 revision 值是否已经存在于 serviceRevisionExportedURLsCache 缓存中</strong>，如果某个 ServiceInstance 的 revision 值没有在该缓存中，则会调用该 ServiceInstance 发布的 MetadataService 接口进行查询，这部分逻辑在 initializeRevisionExportedURLs() 方法中实现。具体实现如下：</p>
<pre><code>private List&lt;URL&gt; initializeRevisionExportedURLs(ServiceInstance serviceInstance) {
if (serviceInstance == null) { // 判空
return emptyList();
}
// 获取Service Name
String serviceName = serviceInstance.getServiceName();
// 获取该ServiceInstance.metadata中携带的revision值
String revision = getExportedServicesRevision(serviceInstance);
// 从serviceRevisionExportedURLsCache集合中获取该revision值对应的URL集合
Map&lt;String, List&lt;URL&gt;&gt; revisionExportedURLsMap = getRevisionExportedURLsMap(serviceName);
List&lt;URL&gt; revisionExportedURLs = revisionExportedURLsMap.get(revision);
if (revisionExportedURLs == null) { // serviceRevisionExportedURLsCache缓存没有命中
// 调用该ServiceInstance对应的MetadataService服务，获取其发布的URL集合
revisionExportedURLs = getExportedURLs(serviceInstance);
if (revisionExportedURLs != null) { // 调用MetadataService服务成功之后，更新到serviceRevisionExportedURLsCache缓存中
revisionExportedURLsMap.put(revision, revisionExportedURLs);
}
} else { // 命中serviceRevisionExportedURLsCache缓存
... // 打印日志
}
return revisionExportedURLs;
}
</code></pre>
<h5>（3）请求 MetadataService 服务</h5>
<p>这里我们可以看到，请求某个 ServiceInstance 的 MetadataService 接口的实现是在 getExportedURLs() 方法中实现的，与我们前面整个课程介绍的请求普通业务接口的原理类似。具体实现如下：</p>
<pre><code>private List&lt;URL&gt; getExportedURLs(ServiceInstance providerServiceInstance) {
List&lt;URL&gt; exportedURLs = null;
// 获取指定ServiceInstance实例存储元数据的类型
String metadataStorageType = getMetadataStorageType(providerServiceInstance);
try {
// 创建MetadataService接口的本地代理
MetadataService metadataService = MetadataServiceProxyFactory.getExtension(metadataStorageType)
.getProxy(providerServiceInstance);
if (metadataService != null) {
// 通过本地代理，请求该ServiceInstance的MetadataService服务
SortedSet&lt;String&gt; urls = metadataService.getExportedURLs();
exportedURLs = toURLs(urls);
}
} catch (Throwable e) {
exportedURLs = null; // 置空exportedURLs
}
return exportedURLs;
}
</code></pre>
<p>这里涉及一个新的接口——<strong>MetadataServiceProxyFactory，它是用来创建 MetadataService 本地代理的工厂类</strong>，继承关系如下所示：</p>
<p><img src="assets/CgpVE1_pe72AFUTPAADh6TOy_Ak061.png" alt="png" /></p>
<p>MetadataServiceProxyFactory 继承关系图</p>
<p>在 BaseMetadataServiceProxyFactory 中提供了缓存 MetadataService 本地代理的公共功能，其中维护了一个 proxies 集合（HashMap&lt;String, MetadataService&gt; 类型），Key 是 Service Name 与一个 ServiceInstance 的 revision 值的组合，Value 是该 ServiceInstance 对应的 MetadataService 服务的本地代理对象。创建 MetadataService 本地代理的功能是在 createProxy() 抽象方法中实现的，这个方法由 BaseMetadataServiceProxyFactory 的子类具体实现。</p>
<p><strong>下面来看 BaseMetadataServiceProxyFactory 的两个实现——DefaultMetadataServiceProxyFactory 和 RemoteMetadataServiceProxyFactory。</strong></p>
<p>DefaultMetadataServiceProxyFactory 在其 createProxy() 方法中，会先通过 MetadataServiceURLBuilder 获取 MetadataService 接口的 URL，然后通过 Protocol 接口引用指定 ServiceInstance 发布的 MetadataService 服务，得到对应的 Invoker 对象，最后通过 ProxyFactory 在 Invoker 对象的基础上创建 MetadataService 本地代理。</p>
<pre><code>protected MetadataService createProxy(ServiceInstance serviceInstance) {
MetadataServiceURLBuilder builder = null;
ExtensionLoader&lt;MetadataServiceURLBuilder&gt; loader
= ExtensionLoader.getExtensionLoader(MetadataServiceURLBuilder.class);
Map&lt;String, String&gt; metadata = serviceInstance.getMetadata();
// 在使用Spring Cloud的时候，metadata集合中会包含METADATA_SERVICE_URLS_PROPERTY_NAME整个Key
String dubboURLsJSON = metadata.get(METADATA_SERVICE_URLS_PROPERTY_NAME);
if (StringUtils.isNotEmpty(dubboURLsJSON)) {
builder = loader.getExtension(SpringCloudMetadataServiceURLBuilder.NAME);
} else {
builder = loader.getExtension(StandardMetadataServiceURLBuilder.NAME);
}
// 构造MetadataService服务对应的URL集合
List&lt;URL&gt; urls = builder.build(serviceInstance);
// 引用服务，创建Invoker，注意，即使MetadataService接口使用了多种协议，这里也只会使用第一种协议
Invoker&lt;MetadataService&gt; invoker = protocol.refer(MetadataService.class, urls.get(0));
// 创建MetadataService的本地代理对象
return proxyFactory.getProxy(invoker);
}
</code></pre>
<p>这里我们来看 MetadataServiceURLBuilder 接口中创建 MetadataService 服务对应的 URL 的逻辑，下图展示了 MetadataServiceURLBuilder 接口的实现：</p>
<p><img src="assets/Ciqc1F_pe8eARHUJAACyQ5kof-I149.png" alt="png" /></p>
<p>MetadataServiceURLBuilder 继承关系图</p>
<p>其中，SpringCloudMetadataServiceURLBuilder 是兼容 Spring Cloud 的实现，这里就不深入分析了。我们重点来看 StandardMetadataServiceURLBuilder 的实现，其中会根据 ServiceInstance.metadata 携带的 URL 参数、Service Name、ServiceInstance 的 host 等信息构造 MetadataService 服务对应 URL，如下所示：</p>
<pre><code>public List&lt;URL&gt; build(ServiceInstance serviceInstance) {
// 从metadata集合中获取&quot;dubbo.metadata-service.url-params&quot;这个Key对应的Value值，
// 这个Key是在MetadataServiceURLParamsMetadataCustomizer中写入的
Map&lt;String, Map&lt;String, String&gt;&gt; paramsMap = getMetadataServiceURLsParams(serviceInstance);
List&lt;URL&gt; urls = new ArrayList&lt;&gt;(paramsMap.size());
// 获取Service Name
String serviceName = serviceInstance.getServiceName();
// 获取ServiceInstance监听的host
String host = serviceInstance.getHost();
// MetadataService接口可能被发布成多种协议，遍历paramsMap集合，为每种协议都生成对应的URL
for (Map.Entry&lt;String, Map&lt;String, String&gt;&gt; entry : paramsMap.entrySet()) {
String protocol = entry.getKey();
Map&lt;String, String&gt; params = entry.getValue();
int port = Integer.parseInt(params.get(PORT_KEY));
URLBuilder urlBuilder = new URLBuilder()
.setHost(host)
.setPort(port)
.setProtocol(protocol)
.setPath(MetadataService.class.getName());
params.forEach((name, value) -&gt; urlBuilder.addParameter(name, valueOf(value)));
urlBuilder.addParameter(GROUP_KEY, serviceName);
urls.add(urlBuilder.build());
}
return urls;
}
</code></pre>
<p>接下来我们看 RemoteMetadataServiceProxyFactory 这个实现类，其中的 createProxy() 方法会直接创建一个 RemoteMetadataServiceProxy 对象并返回。在前面第 44 课时介绍 MetadataService 接口的时候，我们重点介绍的是 WritableMetadataService 这个子接口下的实现，并没有提及 RemoteMetadataServiceProxy 这个实现。下图是 RemoteMetadataServiceProxy 在继承体系中的位置：</p>
<p><img src="assets/Ciqc1F_pe9GAEnNjAAA4bEzwZzw039.png" alt="png" /></p>
<p>RemoteMetadataServiceProxy 继承关系图</p>
<p>RemoteMetadataServiceProxy 作为 RemoteWritableMetadataService 的本地代理，其 getExportedURLs()、getServiceDefinition() 等方法的实现，完全依赖于 MetadataReport 进行实现。这里以 getExportedURLs() 方法为例：</p>
<pre><code>public SortedSet&lt;String&gt; getExportedURLs(String serviceInterface, String group, String version, String protocol) {
// 通过getMetadataReport()方法获取MetadataReport实现对象，并通过其getExportedURLs()方法进行查询，查询条件封装成ServiceMetadataIdentifier传入，其中包括服务接口、group、version以及revision等一系列信息，以ZookeeperMetadataReport实现为例真正有用的信息是revision和protocol
return toSortedStrings(getMetadataReport().getExportedURLs(
new ServiceMetadataIdentifier(serviceInterface, group, version, PROVIDER_SIDE, revision, protocol)));
}
</code></pre>
<p>到此为止，serviceRevisionExportedURLsCache 缓存中各个修订版本的 URL 已经更新到最新数据。</p>
<h4>（4）生成 SubcribedURL</h4>
<p>在拿到最新修订版本的 URL 集合之后，接下来会调用 cloneExportedURLs() 方法，结合模板 URL（也就是 subscribedURL）以及各个 ServiceInstance 发布出来的元数据，生成要订阅服务的最终 subscribedURL 集合。</p>
<pre><code>private List&lt;URL&gt; cloneExportedURLs(URL subscribedURL, Collection&lt;ServiceInstance&gt; serviceInstances) {
if (isEmpty(serviceInstances)) {
return emptyList();
}
List&lt;URL&gt; clonedExportedURLs = new LinkedList&lt;&gt;();
serviceInstances.forEach(serviceInstance -&gt; {
// 获取该ServiceInstance的host
String host = serviceInstance.getHost();
// 获取该ServiceInstance的模板URL集合，getTemplateExportedURLs()方法会根据Service Name以及当前ServiceInstance的revision
// 从serviceRevisionExportedURLsCache缓存中获取对应的URL集合，另外，还会根据subscribedURL的protocol、group、version等参数进行过滤
getTemplateExportedURLs(subscribedURL, serviceInstance)
.stream()
// 删除timestamp、pid等参数
.map(templateURL -&gt; templateURL.removeParameter(TIMESTAMP_KEY))
.map(templateURL -&gt; templateURL.removeParameter(PID_KEY))
.map(templateURL -&gt; {
// 从ServiceInstance.metadata集合中获取该protocol对应的端口号
String protocol = templateURL.getProtocol();
int port = getProtocolPort(serviceInstance, protocol);
if (Objects.equals(templateURL.getHost(), host)
&amp;&amp; Objects.equals(templateURL.getPort(), port)) { // use templateURL if equals
return templateURL;
}
// 覆盖host、port参数
URLBuilder clonedURLBuilder = from(templateURL)
.setHost(host)
.setPort(port);
return clonedURLBuilder.build();
})
.forEach(clonedExportedURLs::add); // 记录新生成的URL
});
return clonedExportedURLs;
}
</code></pre>
<p>在 getProtocolPort() 方法中会从 ServiceInstance.metadata 集合中获取 endpoints 列表（Key 为 dubbo.endpoints），具体实现如下：</p>
<pre><code>public static Integer getProtocolPort(ServiceInstance serviceInstance, String protocol) {
Map&lt;String, String&gt; metadata = serviceInstance.getMetadata();
// 从metadata集合中进行查询
String rawEndpoints = metadata.get(&quot;dubbo.endpoints&quot;);
if (StringUtils.isNotEmpty(rawEndpoints)) {
// 将JSON格式的数据进行反序列化，这里的Endpoint是ServiceDiscoveryRegistry的内部类，只有port和protocol两个字段
List&lt;Endpoint&gt; endpoints = JSON.parseArray(rawEndpoints, Endpoint.class);
for (Endpoint endpoint : endpoints) {
// 根据Protocol获取对应的port
if (endpoint.getProtocol().equals(protocol)) {
return endpoint.getPort();
}
}
}
return null;
}
</code></pre>
<p>在 ServiceInstance.metadata 集合中设置 Endpoint 集合的 ServiceInstanceCustomizer 接口的另一个实现—— ProtocolPortsMetadataCustomizer，主要是为了将不同 Protocol 监听的不同端口通知到 Consumer 端。ProtocolPortsMetadataCustomizer.customize() 方法的具体实现如下：</p>
<pre><code>public void customize(ServiceInstance serviceInstance) {
// 获取WritableMetadataService
String metadataStoredType = getMetadataStorageType(serviceInstance);
WritableMetadataService writableMetadataService = getExtension(metadataStoredType);
Map&lt;String, Integer&gt; protocols = new HashMap&lt;&gt;();
// 先获取将当前ServiceInstance发布的各种Protocol对应的URL
writableMetadataService.getExportedURLs()
.stream().map(URL::valueOf)
// 过滤掉MetadataService接口
.filter(url -&gt; !MetadataService.class.getName().equals(url.getServiceInterface()))
.forEach(url -&gt; {
// 记录Protocol与port之间的映射关系
protocols.put(url.getProtocol(), url.getPort());
});
// 将protocols这个Map中的映射关系转换成Endpoint对象，然后再序列化成JSON字符串，并设置到该ServiceInstance的metadata集合中
setEndpoints(serviceInstance, protocols);
}
</code></pre>
<p>到此为止，整个 getExportedURLs() 方法的核心流程就介绍完了。</p>
<h4>4. SubscribedURLsSynthesizer</h4>
<p>最后，我们再来看看 synthesizeSubscribedURLs() 方法的相关实现，其中使用到 SubscribedURLsSynthesizer 这个接口，具体定义如下：</p>
<pre><code>@SPI
public interface SubscribedURLsSynthesizer extends Prioritized {
// 是否支持该类型的URL
boolean supports(URL subscribedURL);
// 根据subscribedURL以及ServiceInstance的信息，合成完整subscribedURL集合
List&lt;URL&gt; synthesize(URL subscribedURL, Collection&lt;ServiceInstance&gt; serviceInstances);
}
</code></pre>
<p>目前 Dubbo 只提供了 rest 协议的实现—— RestProtocolSubscribedURLsSynthesizer，其中会根据 subscribedURL 中的服务接口以及 ServiceInstance 的 host、port、Service Name 等合成完整的 URL，具体实现如下：</p>
<pre><code>public List&lt;URL&gt; synthesize(URL subscribedURL, Collection&lt;ServiceInstance&gt; serviceInstances) {
// 获取Protocol
String protocol = subscribedURL.getParameter(PROTOCOL_KEY);
return serviceInstances.stream().map(serviceInstance -&gt; {
URLBuilder urlBuilder = new URLBuilder()
.setProtocol(protocol)
// 使用ServiceInstance的host、port
.setHost(serviceInstance.getHost())
.setPort(serviceInstance.getPort())
// 设置业务接口
.setPath(subscribedURL.getServiceInterface())
.addParameter(SIDE_KEY, PROVIDER)
// 设置Service Name
.addParameter(APPLICATION_KEY, serviceInstance.getServiceName())
.addParameter(REGISTER_KEY, TRUE.toString());
return urlBuilder.build();
}).collect(Collectors.toList());
}
</code></pre>
<p>到这里，关于整个 ServiceDiscoveryRegistry 的内容，我们就介绍完了。</p>
<h3>总结</h3>
<p>本课时我们重点介绍了 Dubbo 服务自省架构中服务发布、服务订阅功能与传统 Dubbo 架构中Registry 接口的兼容实现，也就是 ServiceDiscoveryRegistry 的核心实现。</p>
<p>首先我们讲解了 ServiceDiscoveryRegistry 对服务注册的核心实现，然后详细介绍了 ServiceDiscoveryRegistry 对服务订阅功能的实现，其中涉及 Service Instance 和 Service Name 的查询、MetadataService 服务调用等操作，最终得到 SubcribedURL。</p>
<p>下一课时，我们将开始介绍 Dubbo 服务自省架构中配置中心的相关内容，记得按时来听课。</p>
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