了解过rpc的大概都听过，rpc就是为了解决远程方法的本地调用的难题的，其实说穿了，就是为了解决方法在被调用到远程服被执行的流程问题，那么这个流程到底是怎么样的呢?
同样的，我继续在 dubbo流程图 中继续绘画我的流程
首先是根据文章一起玩dubbo，先入个门搭建起demo，包括注册中心、服务消费方和服务提供方，接下来来撸撸整个过程
这边为了方便解说，先直接给个demo
这是服务提供方
- public class DemoServiceImpl implements DemoService {
- @Override
- public String sayHello(String name) {
- System.out.println("[" + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()) + "] Hello " + name + ", request from consumer: " + RpcContext.getContext().getRemoteAddress());
- return "Hello " + name + ", response from provider: " + RpcContext.getContext().getLocalAddress();
- }
- }
这是服务消费方
- public class Consumer {
- public static void main(String[] args) {
- ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"META-INF/spring" +
- "/dubbo-demo-consumer.xml"});
- context.start();
- DemoService demoService = (DemoService) context.getBean("demoService");
- while (true) {
- try {
- Thread.sleep(1000);
- String hello = demoService.sayHello("world");
- System.out.println(hello);
- } catch (Throwable throwable) {
- throwable.printStackTrace();
- }
- }
- }
- }
我断点了下这里
image-20210714015553406
走到服务消费方的最底层可以看到
在开始分析细节之前我们先在大脑风暴下大致流程
一次调用过程需要经历哪些步骤?
不用看dubbo代码都可以大概猜到：
- 要知道远程服务的地址，
- 把要调用的方法的具体信息告诉远程服务，让远程服务解析这些信息
- 远程服务根据这些信息找到对应的实现类，进行调用，调用完了
- 调用结果原路返回，然后客户端解析响应
第一点，我们通过前几篇文章已经知道，消费方在发起调用的时候已经知晓了远程服务的地址
那么要调用的方法的具体信息包括哪些呢?
客户端肯定要告诉服务方调用的哪个接口，所以需要方法名、方法的参数类型、方法的参数值，然后有可能存在多个版本的情况，所以还得带上版本号，有这些数据后，服务方就可以精准的调用具体的方法了。
我这边将上面调用的例子先贴出来
mdata也就是我上面说的那些数据。
看到这个Request这里，应该就清楚了远程调用的基本原理了。
这个时候很容易就想到另一个问题，消费方和提供方是如何通信的?
消费方和提供方如何通信?
其实很简单，就是消费方和提供方通过协议进行了通信罢了，dubbo的协议属于很常见的header+body 形式，而且也有特殊的字符 0xdabb，用来解决 TCP 网络粘包问题的。这种header是固定长度的，然后header里面填写 body 的长度是比较常见的做法，包括我司的游戏框架也是用这种模式。
我们可以看看dubbo协议的鬼样
可以看到，协议分为协议头和协议体，16 字节的头部主要携带了魔法数，也就是之前说的 0xdabb，然后一些请求的设置，消息体的长度等等，16 字节之后就是协议体了，包括协议版本、接口名字、接口版本、方法名字等等。
看到这里又很容易的引申出另一个问题了，协议是如何序列化的?
协议的序列化?
序列化的概念其实也简答， 在消费方先把Java对象转换为字节序列，这个过程也被称为对象的序列化，然后在服务方又把字节序列恢复为Java对象，这个过程称为对象的反序列化。
dubbo默认使用的是 hessian2 序列化协议，hessian2是阿里对于hessian进行行了修改的版本，应该还不错。
大致总结下，消费方发起调用，在那一刻，实际调用的是代理类，代理类最终调用的是Client，Client将 Java 的对象序列化生成协议体，然后通过网络传输给服务方，服务方Server接到这个请求之后，分发给业务线程池，由业务线程调用具体的实现方法。
先see see官网图吧
分析下消费方的调用链路
我们先看看服务消费方的调用逻辑，大家可以对着我这张图来
好了，我继续说
可以看到调用的接口生成的代理类是
而在invoke的时候会先释放掉部分不需要拦截的方法啦，比如toString什么的，这样正常吧，这些方法确实不需要拦截的嘛
看看RpcInvocation是什么
可以看到生成的 RpcInvocation 包含了方法名、参数类和参数值什么的。
接下来往里进一步看看MockClusterInvoker#invoke 代码，先解释下为啥会进来了MockClusterInvoker，看过文章 想学dubbo的看过来，2万字整理服务引入流程 应该可以理解这个过程，这个过程可以认为是套娃吧，A套B，B套C，一直套到最外层的invoker就是MockClusterInvoker，如果不理解这个过程可以往回看我的文章，很肝却很实用
这里可以看到就是判断配置里面有没有配置mock，mock 的话后续再展开说，继续看看this.invoker.invoke 的实现，实际上会调用 AbstractClusterInvoker#invoker
这里倒是涉及到了一个模板方法的设计模式，其实很简单，就是在抽象类中定好代码的执行骨架，之后将具体的实现延迟到子类中，由子类来决定逻辑，这样可以在不改变整体执行步骤的情况下修改步骤里面的实现，减少了重复的代码，也利于扩展，符合了开闭原则。
接下来看看
做了啥，这一步算是比较重要吧，单独拎出来讲讲
这里其实就是先由路由过滤一波，然后返回invoker
继续看看doInvoke的流程，我们默认使用的是 FailoverClusterInvoker，也就是失败自动切换的容错方式，
这里说说为啥默认是这个哦，其实从实际应用上来说，失败后自动切换下个服务实例还是比较符合场景的，如果想替换其他模式可以在xml里边配置
那我们继续看看那doInvoke的实现
- public Result doInvoke(Invocation invocation, final List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
- List<Invoker<T>> copyinvokers = invokers;
- checkInvokers(copyinvokers, invocation);
- String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
- int len = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.RETRIES_KEY, Constants.DEFAULT_RETRIES) + 1;
- if (len <= 0) {
- len = 1;
- }
- // retry loop.
- RpcException le = null; // last exception.
- List<Invoker<T>> invoked = new ArrayList<Invoker<T>>(copyinvokers.size()); // invoked invokers.
- Set<String> providers = new HashSet<String>(len);
- // 重试次数
- for (int i = 0; i < len; i++) {
- //Reselect before retry to avoid a change of candidate `invokers`.
- //NOTE: if `invokers` changed, then `invoked` also lose accuracy.
- if (i > 0) {
- checkWhetherDestroyed();
- copyinvokers = list(invocation);
- // check again
- checkInvokers(copyinvokers, invocation);
- }
- // 通过负载选择了一个invoker
- Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, copyinvokers, invoked);
- invoked.add(invoker);
- // 上下文保留了调用过的invoker
- RpcContext.getContext().setInvokers((List) invoked);
- try {
- // 发起调用
- Result result = invoker.invoke(invocation);
- if (le != null && logger.isWarnEnabled()) {
- logger.warn("Although retry the method " + methodName
- + " in the service " + getInterface().getName()
- + " was successful by the provider " + invoker.getUrl().getAddress()
- + ", but there have been failed providers " + providers
- + " (" + providers.size() + "/" + copyinvokers.size()
- + ") from the registry " + directory.getUrl().getAddress()
- + " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost()
- + " using the dubbo version " + Version.getVersion() + ". Last error is: "
- + le.getMessage(), le);
- }
- return result;
- } catch (RpcException e) {
- if (e.isBiz()) { // biz exception.
- throw e;
- }
- le = e;
- } catch (Throwable e) {
- le = new RpcException(e.getMessage(), e);
- } finally {
- providers.add(invoker.getUrl().getAddress());
- }
- }
- throw new RpcException(le != null ? le.getCode() : 0, "Failed to invoke the method "
- + methodName + " in the service " + getInterface().getName()
- + ". Tried " + len + " times of the providers " + providers
- + " (" + providers.size() + "/" + copyinvokers.size()
- + ") from the registry " + directory.getUrl().getAddress()
- + " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost() + " using the dubbo version "
- + Version.getVersion() + ". Last error is: "
- + (le != null ? le.getMessage() : ""), le != null && le.getCause() != null ? le.getCause() : le);
- }
这个调用稍微总结一下就是FailoverClusterInvoker 拿到 Directory 返回的 Invoker 列表，并且经过路由之后，通过LoadBalance 从 Invoker 列表中选择一个 Invoker，也就是负载均衡啦，最后FailoverClusterInvoker会将参数传给选择出的那个 Invoker 实例的 invoke 方法，进行真正的远程调用。
后面发起调用的这个 invoke 又是调用抽象类中的 invoke 然后再调用子类的 doInvoker，抽象类中的方法很简单我就不展示了，我们直接看子类 DubboInvoker 的 doInvoke 方法。
- protected Result doInvoke(final Invocation invocation) throws Throwable {
- RpcInvocation inv = (RpcInvocation) invocation;
- final String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
- inv.setAttachment(Constants.PATH_KEY, getUrl().getPath());
- inv.setAttachment(Constants.VERSION_KEY, version);
- ExchangeClient currentClient;
- // 选择client
- if (clients.length == 1) {
- currentClient = clients[0];
- } else {
- currentClient = clients[index.getAndIncrement() % clients.length];
- }
- try {
- // 是否异步
- boolean isAsync = RpcUtils.isAsync(getUrl(), invocation);
- // 是否oneway方式发送，也就是需不需要返回值
- boolean isOneway = RpcUtils.isOneway(getUrl(), invocation);
- // 超时时间
- int timeout = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.TIMEOUT_KEY, Constants.DEFAULT_TIMEOUT);
- // 不需要返回值
- if (isOneway) {
- boolean isSent = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.SENT_KEY, false);
- // 协议发送
- currentClient.send(inv, isSent);
- // future直接是Null
- RpcContext.getContext().setFuture(null);
- // 返回空的结果
- return new RpcResult();
- } else if (isAsync) {
- // 异步发送
- ResponseFuture future = currentClient.request(inv, timeout);
- // 设置future
- RpcContext.getContext().setFuture(new FutureAdapter<Object>(future));
- // 返回空结果
- return new RpcResult();
- } else {
- // 同步发送
- RpcContext.getContext().setFuture(null);
- // 直接调用了future.get去等待
- return (Result) currentClient.request(inv, timeout).get();
- }
- } catch (TimeoutException e) {
- throw new RpcException(RpcException.TIMEOUT_EXCEPTION, "Invoke remote method timeout. method: " + invocation.getMethodName() + ", provider: " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
- } catch (RemotingException e) {
- throw new RpcException(RpcException.NETWORK_EXCEPTION, "Failed to invoke remote method: " + invocation.getMethodName() + ", provider: " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
- }
- }
这里可以看到调用的方式有三种，分别是 oneway、异步、同步，我分别说说
- oneway是比较常见的方式了，就是当我们不关心请求是否发送成功的情况下，就用 oneway 的方式发送，这种方式消耗最小。
- 异步调用，我们可以看到其实 Dubbo 天然支持异步的，client 发送请求之后会得到一个 ResponseFuture，然后把 future 包装一下塞到上下文中，这样用户就可以从上下文中拿到这个 future，然后调用方可以做了一波操作之后再调用 future.whenComplete什么的异步做点什么。
- 同步调用，Dubbo 底层也帮我们做了，可以看到在 Dubbo 源码中就调用了 future.get，所以给我们的感觉就是我调用了这个接口的方法之后就阻塞住了，必须要等待结果到了之后才能返回，所以就是同步的。
那么这个回调是怎么做的?
其实很简单的，就是在调用的时候生成一个唯一的id，将回调和这个id缓存起来，然后将这个id传递到服务方，服务方在处理好业务后将结果和这个id重新发回到消费方，消费方拿到回调触发即可。
我们看看代码层面的
看看DefaultFuture是什么
看到啦，里边生成了唯一id，然后放到FUTURES这个并发容器里边，我们看看用的地方
这里比较清楚了吧，在收到返回的协议后将future拿出来去触发，基于这种思路，很多做回调的都可以用这种设计思路。
到这里服务消费方怎么去触发rpc的这个行为基本上就到这了，其实还是很清晰的，先是起服订阅的时候层层封装了invoker，然后搞出了一个代理对象注入到我们的接口中，然后在调用接口的时候就一个个调用invoker啦，最后就是发协议给服务提供方。
爱了爱了，简单清晰的逻辑。
接下来说说服务提供方的调用流程。
分析下提供方的调用电路
同样的，我们先看看服务提供方的调用链
这个流程也是特别长的，我这边只拎几个重点出来，先看下HeaderExchangeHandler,handleRequest
这里很容易理解啦，就是把request对象中的data取出来传到DubboProtocol.requestHandler中，这个data就是前面的解码后的DecodeableRpcInvocation对象它是Invocation接口的一个实现，我们可以看看里边有啥
可以看到调用信息都在这里啦，接下来就简单了，根据这些参数拿到对应的对象反射调用下就可以了，接下来看看DubboProtocol比较核心的reply方法
- @Override
- public Object reply(ExchangeChannel channel, Object message) throws RemotingException {
- if (message instanceof Invocation) {
- Invocation inv = (Invocation) message;
- // 根据调用的参数拿到对应的invoker，其实就是之前服务暴露的时候有说过的Exporter里边取的
- Invoker<?> invoker = getInvoker(channel, inv);
- // 这里边是对callback回来的一些处理，先不管
- if (Boolean.TRUE.toString().equals(inv.getAttachments().get(IS_CALLBACK_SERVICE_INVOKE))) {
- String methodsStr = invoker.getUrl().getParameters().get("methods");
- boolean hasMethod = false;
- if (methodsStr == null || methodsStr.indexOf(",") == -1) {
- hasMethod = inv.getMethodName().equals(methodsStr);
- } else {
- String[] methods = methodsStr.split(",");
- for (String method : methods) {
- if (inv.getMethodName().equals(method)) {
- hasMethod = true;
- break;
- }
- }
- }
- if (!hasMethod) {
- logger.warn(new IllegalStateException("The methodName " + inv.getMethodName()
- + " not found in callback service interface ,invoke will be ignored."
- + " please update the api interface. url is:"
- + invoker.getUrl()) + " ,invocation is :" + inv);
- return null;
- }
- }
- RpcContext.getContext().setRemoteAddress(channel.getRemoteAddress());
- // 最后invoke一下啦
- return invoker.invoke(inv);
- }
- throw new RemotingException(channel, "Unsupported request: "
- + (message == null ? null : (message.getClass().getName() + ": " + message))
- + ", channel: consumer: " + channel.getRemoteAddress() + " --> provider: " + channel.getLocalAddress());
- }
getInvoker的逻辑也简单，之前的文章服务暴露有说过这个过程啦，其实就是从一个DubboProtocol.exporterMap内找到一个Exporter，再从里边取出invoker，那么key是啥呢，key其实是由URL生成的serviceKey，此时通过Invocation中的信息就可还原该serviceKey并且找到对应的Exporter和Invoker。再看看之前提过的 JavassistProxyFactory，这是一个给提供方的服务对象生成代理的工厂类
这个也说过啦，调用invoker.invoke时，通过反射调用最终的服务实现执行相关逻辑，入口就是这里了。因为这块之前的文章比较详细的说过，这里就不重复了。
到了这一步，调用就已经技术了，我们再看看调用结束后怎么将结果返回给服务消费方。
调用结束后，服务提供方方就会创建一个Response对象返回给服务消费方，那么自然在执行服务实现时会出现两种结果：成功和失败
如果成功的话，则把返回值设置到Response的result中，Response的status设置成OK
如果失败，把失败异常设置到Response的errorMessage中，status设置成SERVICE_ERROR
我们会回到HeaderExchangeHandler.received中的代码来看看，在handleRequest之后，调用channel.send把Response发送到客户端，这个channel封装客户端-服务端通信链路，最终会调用Netty框架，把响应写回到客户端。
惯例总结下
终于将调用这个过程说完啦，其实思路还是比较清晰的，不过最好是自己全程断点细看下啦，可以学到很多东西的。
说说后续安排：
- SPI
- dubbo中的AOP机制
- 服务治理
- ....
等好几个模块，最后就是带大家撸一个RPC框架了，还是那句话，想学dubbo的可以持续关注这一系列。
