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Dubbo---SPI机制源码解析

2021-08-29 16:02:37   0  举报

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AI智能生成

SPI流程和核心类解析

SPI机制

RPC

Dubbo源码解析

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大纲/内容

SPI扩展机制

SPI

定义

SPI (Service Provider Interface)。JDK设计的一种为某接口寻找服务实现机制。 应用： 1. jdbc定义接口，加载外部数据库驱动实现 2. slfj 加载不同日志实现

dubbo SPI 和 JDK SPI区别

实现方式

JDK SPI 通过ServiceLoader加载jar中的META-INF/services/路径下的SPI实现配置文件

Dubbo SPI 通过自定义的ExtensionLoader加载jar中META-INF/dubbo/接口全限定名的SPI实现配置问文件， 配置内容为配置名称 = 实现类的全限定类名

加载方式

JDK SPI 一次性实例化扩展点所有的实现。 有可能加载应用没有用上的扩展实现类，造成资源的浪费。 扩展点加载失败时报不支持的类型，不知道具体加载失败的扩展点。

Dubbo SPI  可以指定扩展点的配置名称加载。 提供了增强功能： ①扩展点自动装配(IOC) ②AOP的支持 ③扩展点的自适应

API与SPI区别

面向的角色不同 框架通常有两类客户，一个是使用者，一个是扩展者。 API是给使用者用的； SPI是给扩展者用的；

<strike>代码位置不同 API通常是单独的jar包，只有接口的定义，没有接口的实现类 SPI应用的实现jar包，配置依赖不同的实现类</strike>

扩展点自适应

扩展自适应实例其实就是一个Extension的代理,它实现了扩展点接口.在调用扩展点接口方法时,根据实际参数来决定要使用哪个扩展.

使用自适应的原因

Dubbo中配置有两种,一种是固定的系统级别的配置,dubbo启动之后不会再改变;另一种是运行时配置,每一次RPC调用时这些配置都不同.以调用时的参数配置覆写系统级别配置,在调用时做出正确的决定

很多时候,我们的类都是一个单例的,比如Spring的bean,在Spring bean都实例化时,如果它依赖某个扩展点,但是bean实例化时,是不知道究竟该使用哪个具体的扩展实现的.这个时候需要一个代理模式了,它实现了扩展点接口,方法内部可以根据运行时参数,动态的选择合适的扩展实现.这个代理就是自适应实例.自适应扩展实例在Dubbo中的使用非常广泛,Dubbo中,每一个扩展都会有一个自适应类,如果我们没有提供,Dubbo会使用字节码工具为我们自动生成一个.

IOC功能

加载扩展点时,自动注入依赖的扩展点.加载扩展点时,扩展点实现类的成员如果为其他扩展点类型,ExtensionLoader会自动注入依赖的扩展点.ExtensionLoader通过扫描扩展点实现类的所有setter方法来判定其成员.即ExtensionLoader会执行扩展点的拼接操作.

AOP功能

自动包装扩展点的Wrapper类.ExtensionLoader在加载扩展点时,如果加载到的扩展点有拷贝函数,则判定为扩展点Wrapper类.

Wrapper类同样实现了扩展点接口,但是Wrapper不是扩展点的真正实现.它的用途主要是用于从ExtensionLoader返回扩展点时,包装在真正的扩展点实现外.即从ExtensionLoader中返回的实际上是Wrapper类的实例,Wrapper持有了实际的扩展点实现类.

扩展点的Wrapper类可以有多个(多个切面),也可以根据需要新增.通过Wrapper类可以把所有扩展点公共逻辑移至Wrapper中.新加的Wrapper在所有的扩展点上添加了逻辑,有些类似AOP,即Wrapper代理了扩展点.

wrapper规范

该类要实现 SPI 接口 该类中要有 SPI 接口的引用 该类中必须含有一个含参的构造方法且参数只能有一个类型为SPI接口 在接口实现方法中要调用 SPI 接口引用对象的相应方法 该类名称以 Wrapper 结尾

Dubbo SPI核心类

@SPI

标注一个接口是一个扩展点，可以被Dubbo的ExtensionLoader加载

@Adaptive

作用在类上，Dubbo源码中实现好的自适应扩展实现类， AdaptiveExtensionFactory和AdaptiveCompiler使用该注解

作用在方法上，表示是一个自适应方法，Dubbo在扩展点生成自适应实例时， 会为该方法生成对应的代码，方法内部根据方法的参数，来决定使用哪个扩展

@Active

扩展点自动激活，应用于集合类扩展点如Filter @Activate("xxx")，当配置了xxx参数，并且参数值为有效值时激活 @Activate(group="provider",value="xxx"),只对提供方激活

ExtensionLoader

核心属性

缓存扩展类型的加载类(ExtensionLoader)实例 private static final ConcurrentMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>> EXTENSION_LOADERS = new ConcurrentHashMap<>(64);

缓存加载过的扩展实现类实例 private static final ConcurrentMap<Class<?>, Object> EXTENSION_INSTANCES = new ConcurrentHashMap<>(64);

定义ExtensionLoader实例加载的扩展点(接口)类型 private final Class<?> type;

缓存扩展实例配置名和扩展实现类类名 private final Holder<Map<String, Class<?>>> cachedClasses = new Holder<>();

private final ConcurrentMap<String, Holder<Object>> cachedInstances = new ConcurrentHashMap<>();

定义扩展点实现IOC功能的工厂，Dubbo实现有的SpiExtensionFactory和SpringExtensionFactory，并且支持自适应适配 private final ExtensionFactory objectFactory;

构造器

私有化构造器，初始化时指定加载扩展的类型 private ExtensionLoader(Class<?> type) {         this.type = type;         objectFactory =(type == ExtensionFactory.class ? null :  ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension());  }

加载指定name的扩展点实例

//获取扩展点的ExtensionLoader实例 public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type)

//获取指定配置名称的扩展实现类 public T getExtension(String name)

//没有从缓存中获取到，则创建一个实例 private T createExtension(String name)

//查询扩展点实现类的类型 private Map<Strring,Class<?> getExtensionClasses()

//如果没有从缓存中查询到对象的扩展点类型对象，则开始从配置目录加载 private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses()

//扫描文件路径下的SPI扩展配置文件 private void loadDirectory()

//读取配置文件实例化扩展点配置的CLass实例 private void loadResource()

IOC自动装配功能实现

//createExtension方法中初始化实例后调用InjectExtension方法通过setter方式注入依赖的属性 private T injectExtension(T instance)

//通过objectFactory进行依赖查找，进行反射调用注入 Object object = objectFactory.getExtension(pt, property);

AOP功能warpper实现

private Set<Class<?>> cachedWrapperClasses;//缓存wrapper Class try {     clazz.getConstructor(type);       Set<Class<?>> wrappers = cachedWrapperClasses;   if (wrappers == null) {     cachedWrapperClasses = new ConcurrentHashSet<Class<?>>();     wrappers = cachedWrapperClasses;   }   wrappers.add(clazz); } catch (NoSuchMethodException e) {}

自适应扩展实例

//获取扩展点的自适应实例 public T getAdaptiveExtension()

Dubbo实现的Adaptive扩展点有ExtensionFactory 和AdaptiveCompiler， 其他的自适应实例都是通过拼接动态代码编译后生成的

//调用这个方法表明Dubbo的源码中没有实现当前扩展点的自适应实例，需要动态创建 private T createAdaptiveExtension()

//根据当前扩展点接口动态生成需要自适应的方法实现,包含拼接代码和编译过程 private Class<?> createAdaptiveExtensionClass()

ExtensionFactory

AdaptiveExtensionFactory

//初始化时在构造器中加载Dubbo配置所支持的ExtensionFactory扩展实例 private final List<ExtensionFactory> factories;

//构造器中，初始化Dubbo支持的extensionFactory实例 public AdaptiveExtensionFactory(){         ExtensionLoader<ExtensionFactory> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class);         List<ExtensionFactory> list = new ArrayList<>();         //加载项目配置支持的ExtensionFactory类         for (String extension : loader.getSupportedExtensions()) {             ExtensionFactory factory = loader.getExtension(extension);             list.add(factory);         }         factories = Collections.unmodifiableList(list);     }

//实现ExtensionFactory接口的获取指定名称的实例，循环factories从具体的ObjectFactory实现中查找 public <T> T getExtension(Class<T> clazz, String name)

SPIExtensionFactory

实现ExtensionLoader接口，使用Dubbo自定的ExtensionLoader加载指定name的扩展实现实例， 这里返回的实例是一个Adaptive的实例，为了实现扩展点的自适应功能

SpringExtensionFactory

从Spring容器中加载指定name和Class对象的实例

Holder<T>

把一个对象包装一下，使用volatile修饰当前对象，保证关键对象的可见性