源码分析Dubbo消费端启动流程

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作者简介:《RocketMQ技术内幕》作者;

通过前面文章详解，我们知道Dubbo服务消费者标签dubbo:reference最终会在Spring容器中创建一个对应的ReferenceBean实例，而ReferenceBean实现了Spring生命周期接口：InitializingBean，接下来应该看一下其afterPropertiesSet方法的实现。

源码分析ReferenceBean#afterPropertiesSet

ReferenceBean#afterPropertiesSet

 1if (getConsumer() == null) {
 2            Map<String, ConsumerConfig> consumerConfigMap = applicationContext == null ? null : BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(applicationContext, 
 3                 ConsumerConfig.class, false, false);
 4            if (consumerConfigMap != null && consumerConfigMap.size() > 0) {
 5                ConsumerConfig consumerConfig = null;
 6                for (ConsumerConfig config : consumerConfigMap.values()) {
 7                    if (config.isDefault() == null || config.isDefault().booleanValue()) {
 8                        if (consumerConfig != null) {
 9                            throw new IllegalStateException("Duplicate consumer configs: " + consumerConfig + " and " + config);
10                        }
11                        consumerConfig = config;
12                    }
13                }
14                if (consumerConfig != null) {
15                    setConsumer(consumerConfig);
16                }
17            }
18        }

Step1：如果consumer为空，说明dubbo:reference标签未设置consumer属性，如果一个dubbo:consumer标签，则取该实例，如果存在多个dubbo:consumer 配置，则consumer必须设置，否则会抛出异常："Duplicate consumer configs"。

Step2：如果application为空,则尝试从BeanFactory中查询dubbo:application实例，如果存在多个dubbo:application配置，则抛出异常："Duplicate application configs"。

Step3：如果ServiceBean的module为空，则尝试从BeanFactory中查询dubbo:module实例，如果存在多个dubbo:module，则抛出异常："Duplicate module configs: "。

Step4：尝试从BeanFactory中加载所有的注册中心，注意ServiceBean的List< RegistryConfig> registries属性，为注册中心集合。

Step5：尝试从BeanFacotry中加载一个监控中心，填充ServiceBean的MonitorConfig monitor属性，如果存在多个dubbo:monitor配置，则抛出"Duplicate monitor configs: "。

ReferenceBean#afterPropertiesSet

1Boolean b = isInit();
2if (b == null && getConsumer() != null) {
3      b = getConsumer().isInit();
4}
5if (b != null && b.booleanValue()) {
6      getObject();
7}

Step6：判断是否初始化，如果为初始化，则调用getObject()方法，该方法也是FactoryBean定义的方法，ReferenceBean是dubbo:reference所真实引用的类(interface)的实例工程，getObject发返回的是interface的实例，而不是ReferenceBean实例。

源码分析getObject()

1public Object getObject() throws Exception {
2        return get();
3}

ReferenceBean#getObject()方法直接调用其父类的get方法,get方法内部调用init()方法进行初始化

源码分析ReferenceConfig#init方法

ReferenceConfig#init

1if (initialized) {
2     return;
3 }
4initialized = true;
5if (interfaceName == null || interfaceName.length() == 0) {
6      throw new IllegalStateException("<dubbo:reference interface=\"\" /> interface not allow null!");
7}

Step1：如果已经初始化，直接返回，如果interfaceName为空，则抛出异常。

ReferenceConfig#init调用ReferenceConfig#checkDefault

1private void checkDefault() {
2        if (consumer == null) {
3            consumer = new ConsumerConfig();
4        }
5        appendProperties(consumer);
6    }

Step2:如果dubbo:reference标签也就是ReferenceBean的consumer属性为空，调用appendProperties方法，填充默认属性，其具体加载顺序：

1. 从系统属性加载对应参数值，参数键：dubbo.consumer.属性名，从系统属性中获取属性值的方法为：System.getProperty(key)。

2. 加载属性配置文件的值。属性配置文件，可通过系统属性：dubbo.properties.file，如果该值未配置，则默认取dubbo.properties属性配置文件。
   ReferenceConfig#init

1 appendProperties(this);

Step3：调用appendProperties方法，填充ReferenceBean的属性，属性值来源与step2一样，当然只填充ReferenceBean中属性为空的属性。

ReferenceConfig#init

 1if (getGeneric() == null && getConsumer() != null) {
 2      setGeneric(getConsumer().getGeneric());
 3}
 4if (ProtocolUtils.isGeneric(getGeneric())) {
 5      interfaceClass = GenericService.class;
 6} else {
 7      try {
 8              interfaceClass = Class.forName(interfaceName, true, Thread.currentThread().getContextClassLoader());
 9      } catch (ClassNotFoundException e) {
10                throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
11      }
12      checkInterfaceAndMethods(interfaceClass, methods);
13}

Step4：如果使用返回引用，将interface值替换为GenericService全路径名，如果不是，则加载interfacename，并检验dubbo:reference子标签dubbo:method引用的方法是否在interface指定的接口中存在。

ReferenceConfig#init

 1String resolve = System.getProperty(interfaceName);      // @1
 2String resolveFile = null;
 3if (resolve == null || resolve.length() == 0) {                       // @2
 4     resolveFile = System.getProperty("dubbo.resolve.file");    // @3 start
 5     if (resolveFile == null || resolveFile.length() == 0) {
 6          File userResolveFile = new File(new File(System.getProperty("user.home")), "dubbo-resolve.properties");
 7          if (userResolveFile.exists()) {
 8               resolveFile = userResolveFile.getAbsolutePath();
 9          }
10     }    // @3 end
11     if (resolveFile != null && resolveFile.length() > 0) {    // @4
12          Properties properties = new Properties();
13          FileInputStream fis = null;
14          try {
15               fis = new FileInputStream(new File(resolveFile));
16               properties.load(fis);
17           } catch (IOException e) {
18               throw new IllegalStateException("Unload " + resolveFile + ", cause: " + e.getMessage(), e);
19           } finally {
20               try {
21                    if (null != fis) fis.close();
22                } catch (IOException e) {
23                    logger.warn(e.getMessage(), e);
24               }
25           }
26          resolve = properties.getProperty(interfaceName);
27      }
28 }
29 if (resolve != null && resolve.length() > 0) {  // @5
30      url = resolve;
31      if (logger.isWarnEnabled()) {
32         if (resolveFile != null && resolveFile.length() > 0) {
33             logger.warn("Using default dubbo resolve file " + resolveFile + " replace " + interfaceName + "" + resolve + " to p2p invoke remote service.");
34         } else {
35            logger.warn("Using -D" + interfaceName + "=" + resolve + " to p2p invoke remote service.");
36        }
37    }
38}

Step5：处理dubbo服务消费端resolve机制，也就是说消息消费者只连服务提供者，绕过注册中心。
代码@1：从系统属性中获取该接口的直连服务提供者，如果存在 -Dinterface=dubbo://127.0.0.1:20880,其中interface为dubbo:reference interface属性的值。
代码@2：如果未指定-D属性，尝试从resolve配置文件中查找，从这里看出-D的优先级更高。
代码@3：首先尝试获取resolve配置文件的路径，其来源可以通过-Ddubbo.resolve.file=文件路径名来指定，如果未配置该系统参数，则默认从${user.home}/dubbo-resolve.properties,如果过文件存在，则设置resolveFile的值，否则resolveFile为null。
代码@4：如果resolveFile不为空，则加载resolveFile文件中内容，然后通过interface获取其配置的直连服务提供者URL。
代码@5：如果resolve不为空，则填充ReferenceBean的url属性为resolve(点对点服务提供者URL)，打印日志，点对点URL的来源（系统属性、resolve配置文件）。

ReferenceConfig#init

1checkApplication();
2checkStubAndMock(interfaceClass);

Step6：校验ReferenceBean的application是否为空,如果为空，new 一个application，并尝试从系统属性（优先）、资源文件中填充其属性；同时校验stub、mock实现类与interface的兼容性。系统属性、资源文件属性的配置如下：
application     dubbo.application.属性名，例如    dubbo.application.name

ReferenceConfig#init

1Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
2Map<Object, Object> attributes = new HashMap<Object, Object>();
3map.put(Constants.SIDE_KEY, Constants.CONSUMER_SIDE);
4map.put(Constants.DUBBO_VERSION_KEY, Version.getVersion());
5map.put(Constants.TIMESTAMP_KEY, String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
6if (ConfigUtils.getPid() > 0) {
7     map.put(Constants.PID_KEY, String.valueOf(ConfigUtils.getPid()));
8}

Step7：构建Map,封装服务消费者引用服务提供者URL的属性，这里主要填充side:consume（消费端)、dubbo：2.0.0(版本)、timestamp、pid:进程ID。

ReferenceConfig#init

 1if (!isGeneric()) {
 2    String revision = Version.getVersion(interfaceClass, version);
 3    if (revision != null && revision.length() > 0) {
 4         map.put("revision", revision);
 5    }
 6    String[] methods = Wrapper.getWrapper(interfaceClass).getMethodNames();
 7    if (methods.length == 0) {
 8           logger.warn("NO method found in service interface " + interfaceClass.getName());
 9           map.put("methods", Constants.ANY_VALUE);
10     } else {
11          map.put("methods", StringUtils.join(new HashSet<String>(Arrays.asList(methods)), ","));
12     }
13
14}

Step8：如果不是泛化引用，增加methods:interface的所有方法名，多个用逗号隔开。
ReferenceConfig#init

1map.put(Constants.INTERFACE_KEY, interfaceName);
2appendParameters(map, application);
3appendParameters(map, module);
4appendParameters(map, consumer, Constants.DEFAULT_KEY);
5appendParameters(map, this);

Step9：用Map存储application配置、module配置、默认消费者参数(ConsumerConfig)、服务消费者dubbo:reference的属性。
ReferenceConfig#init

 1String prefix = StringUtils.getServiceKey(map);
 2if (methods != null && !methods.isEmpty()) {
 3    for (MethodConfig method : methods) {
 4         appendParameters(map, method, method.getName());
 5         String retryKey = method.getName() + ".retry";
 6         if (map.containsKey(retryKey)) {
 7              String retryValue = map.remove(retryKey);
 8              if ("false".equals(retryValue)) {
 9                  map.put(method.getName() + ".retries", "0");
10              }
11         }
12         appendAttributes(attributes, method, prefix + "." + method.getName());
13         checkAndConvertImplicitConfig(method, map, attributes);
14   }
15}

Step10：获取服务键值 /{group}/interface:版本，如果group为空，则为interface:版本,其值存为prifex，然后将dubbo:method的属性名称也填入map中，键前缀为dubbo.method.methodname.属性名。dubbo:method的子标签dubbo:argument标签的属性也追加到attributes map中，键为 prifex + methodname.属性名。

ReferenceConfig#init

1String hostToRegistry = ConfigUtils.getSystemProperty(Constants.DUBBO_IP_TO_REGISTRY);
2if (hostToRegistry == null || hostToRegistry.length() == 0) {
3      hostToRegistry = NetUtils.getLocalHost();
4} else if (isInvalidLocalHost(hostToRegistry)) {
5      throw new IllegalArgumentException("Specified invalid registry ip from property:" + Constants.DUBBO_IP_TO_REGISTRY + ", value:" + 
6           hostToRegistry);
7}
8map.put(Constants.REGISTER_IP_KEY, hostToRegistry);

Step11：填充register.ip属性，该属性是消息消费者连接注册中心的IP，并不是注册中心自身的IP。
ReferenceConfig#init

1ref = createProxy(map);

Step12：调用createProxy方法创建消息消费者代理，下面详细分析其实现细节。
ReferenceConfig#init

1ConsumerModel consumerModel = new ConsumerModel(getUniqueServiceName(), this, ref, interfaceClass.getMethods());
2ApplicationModel.initConsumerModel(getUniqueServiceName(), consumerModel);

Step13：将消息消费者缓存在ApplicationModel中。

源码分析ReferenceConfig#createProxy方法

ReferenceConfig#createProxy

 1URL tmpUrl = new URL("temp", "localhost", 0, map);
 2final boolean isJvmRefer;
 3if (isInjvm() == null) {
 4    if (url != null && url.length() > 0) { // if a url is specified, don't do local reference
 5          isJvmRefer = false;
 6    } else if (InjvmProtocol.getInjvmProtocol().isInjvmRefer(tmpUrl)) {
 7         // by default, reference local service if there is
 8         isJvmRefer = true;
 9    } else {
10         isJvmRefer = false;
11    }
12} else {
13    isJvmRefer = isInjvm().booleanValue();
14}

Step1：判断该消费者是否是引用本(JVM)内提供的服务。
如果dubbo:reference标签的injvm(已过期，被local属性替换)如果不为空，则直接取该值，如果该值未配置，则判断ReferenceConfig的url属性是否为空，如果不为空，则isJvmRefer =false，表明该服务消费者将直连该URL的服务提供者；如果url属性为空，则判断该协议是否是isInjvm，其实现逻辑：获取dubbo:reference的scop属性，根据其值判断：

• 如果为空，isJvmRefer为false。

• 如果协议为injvm，就是表示为本地协议，既然提供了本地协议的实现，则无需配置isJvmRefer该标签为true，故，isJvmRerfer=false。

• 如果scope=local或injvm=true，isJvmRefer=true。

• 如果scope=remote，isJvmRefer设置为false。

• 如果是泛化引用，isJvmRefer设置为false。

• 其他默认情况，isJvmRefer设置为true。

ReferenceConfig#createProxy

1if (isJvmRefer) {
2   URL url = new URL(Constants.LOCAL_PROTOCOL, NetUtils.LOCALHOST, 0, interfaceClass.getName()).addParameters(map);
3   invoker = refprotocol.refer(interfaceClass, url);
4   if (logger.isInfoEnabled()) {
5         logger.info("Using injvm service " + interfaceClass.getName());
6   }
7} 

Step2：如果消费者引用本地JVM中的服务，则利用InjvmProtocol创建Invoker，dubbo中的invoker主要负责服务调用的功能，是其核心实现，后续会在专门的章节中详细分析，在这里我们需要知道，会创建于协议相关的Invoker即可。

ReferenceConfig#createProxy

 1if (url != null && url.length() > 0) { // user specified URL, could be peer-to-peer address, or register center's address.
 2     String[] us = Constants.SEMICOLON_SPLIT_PATTERN.split(url);   // @1
 3     if (us != null && us.length > 0) {
 4           for (String u : us) {
 5                  URL url = URL.valueOf(u);
 6                  if (url.getPath() == null || url.getPath().length() == 0) {
 7                       url = url.setPath(interfaceName);
 8                  }
 9                 if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) {   // @2
10                      urls.add(url.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));
11                  } else {
12                      urls.add(ClusterUtils.mergeUrl(url, map));  // @3
13                 }
14             }
15       }
16} 

Step3：处理直连情况，与step2互斥。
代码@1：对直连URL进行分割，多个直连URL用分号隔开，如果URL中不包含path属性，则为URL设置path属性为interfaceName。
代码@2：如果直连提供者的协议为registry，则对url增加refer属性，其值为消息消费者所有的属性。(表示从注册中心发现服务提供者)
代码@3：如果是其他协议提供者，则合并服务提供者与消息消费者的属性，并移除服务提供者默认属性。以default开头的属性。

ReferenceConfig#createProxy

 1List<URL> us = loadRegistries(false);   // @1
 2if (us != null && !us.isEmpty()) {
 3     for (URL u : us) {
 4           URL monitorUrl = loadMonitor(u);   // @2
 5           if (monitorUrl != null) {
 6                 map.put(Constants.MONITOR_KEY, URL.encode(monitorUrl.toFullString()));   // @3
 7            }
 8            urls.add(u.addParameterAndEncoded(Constants.REFER_KEY, StringUtils.toQueryString(map)));  // @4
 9       }
10}
11if (urls == null || urls.isEmpty()) {
12       throw new IllegalStateException("No such any registry to reference " + interfaceName + " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost() + " use dubbo version " + Version.getVersion() + ", please config <dubbo:registry 
13          address=\"...\" /> to your spring config.");
14}

Step4：普通消息消费者，从注册中心订阅服务。
代码@1：获取所有注册中心URL，其中参数false表示消费端，需要排除dubbo:registry subscribe=false的注册中心，其值为false表示不接受订阅。
代码@2：根据注册中心URL，构建监控中心URL。
代码@3：如果监控中心不为空，在注册中心URL后增加属性monitor。
代码@4：在注册中心URL中，追加属性refer，其值为消费端的所有配置组成的URL。

ReferenceConfig#createProxy

 1if (urls.size() == 1) {
 2    invoker = refprotocol.refer(interfaceClass, urls.get(0));     // @1
 3} else {
 4    List<Invoker<?>> invokers = new ArrayList<Invoker<?>>();    // @2,多个服务提供者URL，集群模式
 5    URL registryURL = null;
 6    for (URL url : urls) {
 7         invokers.add(refprotocol.refer(interfaceClass, url));    // @2
 8         if (Constants.REGISTRY_PROTOCOL.equals(url.getProtocol())) {
 9               registryURL = url; // use last registry url
10          }
11     }
12     if (registryURL != null) { // registry url is available
13          // use AvailableCluster only when register's cluster is available
14          URL u = registryURL.addParameter(Constants.CLUSTER_KEY, AvailableCluster.NAME);
15          invoker = cluster.join(new StaticDirectory(u, invokers));    // @3
16     } else { // not a registry url
17          invoker = cluster.join(new StaticDirectory(invokers));
18     }
19 }

Step5：根据URL获取对应协议的Invoker。
代码@1：如果只有一个服务提供者URL,则直接根据协议构建Invoker，具体有如下协议：

代码@2：如果有多个服务提供者，则众多服务提供者构成一个集群。
首先根据协议构建服务Invoker，默认Dubbo基于服务注册于发现，在服务消费端不会指定url属性，从注册中心获取服务提供者列表，此时的URL：registry://开头，url中会包含register属性，其值为注册中心的类型，例如zookeeper，将使用RedisProtocol构建Invoker，该方法将自动发现注册在注册中心的服务提供者，后续文章将会zookeeper注册中心为例，详细分析其实现原理。
代码@3：返回集群模式实现的Invoker，Dubbo中的Invoker类继承体系如下：

集群模式的Invoker和单个协议Invoker一样实现Invoker接口，然后在集群Invoker中利用Directory保证一个一个协议的调用器，十分的巧妙，在后续章节中将重点分析Dubbo Invoker实现原理，包含集群实现机制。

ReferenceConfig#createProxy

 1Boolean c = check;
 2if (c == null && consumer != null) {
 3      c = consumer.isCheck();
 4}
 5if (c == null) {
 6      c = true; // default true
 7}
 8if (c && !invoker.isAvailable()) {
 9       throw new IllegalStateException("Failed to check the status of the service " + interfaceName + ". No provider available for the service " + (group   
10              == null ? "" : group + "/") + interfaceName + (version == null ? "" : ":" + version) + " from the url " + invoker.getUrl() + " to the consumer " + 
11             NetUtils.getLocalHost() + " use dubbo version " + Version.getVersion());
12}

代码@4：如果dubbo:referecnce的check=true或默认为空，则需要判断服务提供者是否存在。

ReferenceConfig#createProxy

 1return (T) proxyFactory.getProxy(invoker);
 2AbstractProxyFactory#getProxy
 3public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
 4        Class<?>[] interfaces = null;
 5        String config = invoker.getUrl().getParameter("interfaces");     // @1
 6        if (config != null && config.length() > 0) {
 7            String[] types = Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(config);
 8            if (types != null && types.length > 0) {
 9                interfaces = new Class<?>[types.length + 2];
10                interfaces[0] = invoker.getInterface();
11                interfaces[1] = EchoService.class;        // @2
12                for (int i = 0; i < types.length; i++) {
13                    interfaces[i + 1] = ReflectUtils.forName(types[i]);
14                }
15            }
16        }
17        if (interfaces == null) {
18            interfaces = new Class<?>[]{invoker.getInterface(), EchoService.class};
19        }
20        return getProxy(invoker, interfaces);    // @3
21    }

根据invoker获取代理类，其实现逻辑如下：
代码@1：从消费者URL中获取interfaces的值，用,分隔出单个服务应用接口。
代码@2：增加默认接口EchoService接口。
代码@3:根据需要实现的接口，使用jdk或Javassist创建代理类。
最后给出消息消费者启动时序图：

本节关于Dubbo服务消费者（服务调用者）的启动流程就梳理到这里，下一篇将重点关注Invoker（服务调用相关的实现细节）。

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