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dubboDesign.md
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# Dubbo Design
## 整体设计
![dubbo-framework-min](https://s1.wailian.download/2020/01/17/dubbo-framework-min.jpg)
图例说明:
- 左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,位于中轴线上的为双方都用到的接口。
- 从下至上分为十层,各层均为单向依赖,右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系,每一层都可以剥离上层被复用,其中,Service 和 Config 层为 API,其它各层均为 SPI。
- 绿色小块的为扩展接口,蓝色小块为实现类,只显示用于关联各层的实现类。
- 蓝色虚线为初始化过程,即启动时组装链,红色实线为方法调用过程,即运行时调时链,紫色三角箭头为继承,可以把子类看作父类的同一个节点,线上的文字为调用的方法。
## 各层说明
- **config 配置层**:对外配置接口,以 `ServiceConfig`, `ReferenceConfig` 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类
- **proxy 服务代理层**:服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 `ServiceProxy` 为中心,扩展接口为 `ProxyFactory`
- **registry 注册中心层**:封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 `RegistryFactory`, `Registry`, `RegistryService`
- **cluster 路由层**:封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以 `Invoker` 为中心,扩展接口为 `Cluster`, `Directory`, `Router`, `LoadBalance`
- **monitor 监控层**:RPC 调用次数和调用时间监控,以 `Statistics` 为中心,扩展接口为 `MonitorFactory`, `Monitor`, `MonitorService`
- **protocol 远程调用层**:封装 RPC 调用,以 `Invocation`, `Result` 为中心,扩展接口为 `Protocol`, `Invoker`, `Exporter`
- **exchange 信息交换层**:封装请求响应模式,同步转异步,以 `Request`, `Response` 为中心,扩展接口为 `Exchanger`, `ExchangeChannel`, `ExchangeClient`, `ExchangeServer`
- **transport 网络传输层**:抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 `Message` 为中心,扩展接口为 `Channel`, `Transporter`, `Client`, `Server`, `Codec`
- **serialize 数据序列化层**:可复用的一些工具,扩展接口为 `Serialization`, `ObjectInput`, `ObjectOutput`, `ThreadPool`
## 关系说明
- 在 RPC 中,Protocol 是核心层,也就是只要有 `Protocol + Invoker + Exporter` 就可以完成非透明的 RPC 调用,然后在 Invoker 的主过程上 Filter 拦截点。
- 不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多场景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 划分逻辑拓普节点,保持统一概念。
- Cluster 的目的是将多个 Invoker 伪装成一个 Invoker,这样其它人只要关注 Protocol 层 Invoker 即可
- Proxy 层封装了所有接口的透明化代理,而在其它层都以 Invoker 为中心,只有到了暴露给用户使用时,才用 Proxy 将 Invoker 转成接口,或将接口实现转成 Invoker
- Remoting 实现是 Dubbo 协议的实现,如果你选择 RMI 协议,整个 Remoting 都不会用上,Remoting 内部再划为 Transport 传输层和 Exchange 信息交换层,Transport 层只负责单向消息传输,是对 Mina, Netty, Grizzly 的抽象,它也可以扩展 UDP 传输,而 Exchange 层是在传输层之上封装了 Request-Response 语义。
- Registry 和 Monitor 实际上不算一层,而是一个独立的节点,只是为了全局概览,用层的方式画在一起。
## 模块分包
![dubbo-modules-min](https://s1.wailian.download/2020/01/17/dubbo-modules-min.jpg)
模块说明:
- **dubbo-common 公共逻辑模块**:包括 Util 类和通用模型。
- **dubbo-remoting 远程通讯模块**:相当于 Dubbo 协议的实现,如果 RPC 用 RMI协议则不需要使用此包。
- **dubbo-rpc 远程调用模块**:抽象各种协议,以及动态代理,只包含一对一的调用,不关心集群的管理。
- **dubbo-cluster 集群模块**:将多个服务提供方伪装为一个提供方,包括:负载均衡, 容错,路由等,集群的地址列表可以是静态配置的,也可以是由注册中心下发。
- **dubbo-registry 注册中心模块**:基于注册中心下发地址的集群方式,以及对各种注册中心的抽象。
- **dubbo-monitor 监控模块**:统计服务调用次数,调用时间的,调用链跟踪的服务。
- **dubbo-config 配置模块**:是 Dubbo 对外的 API,用户通过 Config 使用Dubbo,隐藏 Dubbo 所有细节。
- **dubbo-container 容器模块**:是一个 Standalone 的容器,以简单的 Main 加载 Spring 启动,因为服务通常不需要 Tomcat/JBoss 等 Web 容器的特性,没必要用 Web 容器去加载服务。
## 依赖关系
![dubbo-relation-min](https://s1.wailian.download/2020/01/17/dubbo-relation-min.jpg)
图例说明:
- 小方块代表层或模块,蓝色的表示与业务有交互,绿色的表示只对 Dubbo 内部交互。
- 背景方块 Consumer, Provider, Registry, Monitor 代表部署逻辑拓扑节点。
- 图中只包含 RPC 的层,不包含 Remoting 的层,Remoting 整体都隐含在 Protocol 中。
## 调用链
展开总设计图的红色调用链,如下:
![dubbo-extension-min](https://s1.wailian.download/2020/01/17/dubbo-extension-min.jpg)
## 暴露服务时序
![dubbo-export-min](https://s1.wailian.download/2020/01/17/dubbo-export-min.jpg)
## 引用服务时序
![dubbo-refer-min](https://s1.wailian.download/2020/01/17/dubbo-refer-min.jpg)
## 领域模型
- 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。
## 基本设计原则
- 采用 Microkernel + Plugin 模式,Microkernel 只负责组装 Plugin,Dubbo 自身的功能也是通过扩展点实现的,也就是 Dubbo 的所有功能点都可被用户自定义扩展所替换。
- 采用 URL 作为配置信息的统一格式,所有扩展点都通过传递 URL 携带配置信息。
## References
- [框架设计](http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/dev/design.html)