Dubbo 2.7新特性之非同步化改造

来源:https://www.cnblogs.com/thisiswhy/archive/2019/12/10/12019070.html

通過對比Dubbo2.6.0,2.7.0,2.7.3版本的源碼,分析Dubbo2.7 非同步化的改造的細節。請大家多多指教。 ...


 

這是why技術的第1篇原創文章

我與Dubbo的二三事

我是2016年畢業的,在我畢業之前,我在學校裡面學到的框架都是SSH,即struts+spring+hibernate,是的你沒有看錯,在大學裡面的課本裡面學的是strusts,這個還沒畢業就被基本拋棄的框架。然而我大四齣去實習,用的技術是SSM,即Spring,SpringMVC,Mybatis。實習的時候做的項目都是外包項目,非常傳統的單體大項目,和學校裡面做課程設計一樣,所有的功能包括前後端都糅合在一個項目裡面,根本不知道什麼是分散式架構,不誇張的說,那個時候我對分散式這一塊的知識無限趨近於零。

第一次接觸到分散式的概念是我正式參加工作後,第一家公司屬於一家互聯網公司,做第三方支付。我甚至現在還記得加入這個公司之後,第一次在同事的幫助下,分別把支付服務和賬務服務的Demo,兩個項目,在兩個IDEA中運行起來,然後我在賬務服務打了一個斷點,運行支付服務的測試用例,最後程式在賬務服務的斷點處停了下來!程式停下來的時候,我仿佛感覺看到了"神跡",顛覆了我前4年的大學學習中的固有印象!那個時候,我才知道了還有分散式這麼一回事,才第一次接觸到Dubbo,那個時候,程式猿的大門才向我徐徐打開,那個時候,我才知道,我一直在新手村待了4年。


Dubbo的坎坷一生

你的一生中總是會碰到幾個十分神秘的人,他們看起來或者仙風道骨,或者平平無奇,他們總是問你一些終極的問題,總是會引起你的思考,你也會無情的拒絕,因為你知道,這事,不靠譜,這些人就是“算命先生”,總是問你:"你從哪裡來?你往哪裡去?你60歲的時候會有一道坎,瞭解一下?"

我不知道我的前世,也無法預知自己今生還沒發生的坎,但是我知道Dubbo從哪裡來,往哪裡去,瞭解一下?

出生豪門:

2011 年 10 月 27 日,阿裡巴巴開源了自己服務化治理方案的核心框架 Dubbo,服務治理的設計理念開始逐漸在國內軟體行業中落地,並被廣泛應用。自開源後,許多非阿裡系公司選擇使用 Dubbo。

半路夭折:

2012 年 10 月 23 日,Dubbo 2.5.3 發佈後,在 Dubbo 開源將滿一周年之際,阿裡基本停止了對 Dubbo 的主要升級。

2012 年 10 月 23 日,Dubbo 2.5.3 發佈後,在 Dubbo 開源將滿一周年之際,阿裡基本停止了對 Dubbo 的主要升級。2013 年,2014 年,更新了 2 次 Dubbo 2.4 的維護版本,然後停止了所有維護工作。至此,Dubbo 對 Spring 的支持也停留在了 Spring 2.5.6 版本上。

同行續命:

阿裡停止維護和升級 Dubbo 期間,噹噹網開始維護自己的 Dubbo 分支版本 Dubbox,新增支持了新版本的 Spring,支持了 Rest 協議等,並對外開源了 Dubbox。同時,網易考拉也維護了自己的獨立分支 Dubbok,可惜並未對外開源。

起死回生:

2017 年 9 月 7 日,Dubbo 悄悄在 GitHub 發佈了 2.5.4 版本。隨後,又迅速發佈了 2.5.5、2.5.6、2.5.7 等版本。在 10 月舉行的雲棲大會上,阿裡宣佈 Dubbo 被列入集團重點維護開源項目,這也就意味著 Dubbo 起死回生,開始重新進入快車道。

回歸正統:

2018 年 1 月 8 日,Dubbo 2.6.0 版本發佈,新版本將之前噹噹網開源的 Dubbox 進行了合併,實現了 Dubbo 版本的統一整合。

走向巔峰:

2018年2月,阿裡巴巴宣佈將Dubbo捐獻給apache,進入apache孵化器。

2019 年 1 月,2.7.0 release 版本發佈,這個即將畢業的 apache 版本支持了豐富的新特性,全新的 Dubbo Ops 控制台。時至 5 月,Dubbo 來到了 2.7.2 版本,期間積極引入了新的特性,支持 consul,nacos,etcd 等註冊中心。

2019 年 5 月 21 號,經過了漫長的孵化期,Dubbo 迎來了畢業。成為Apache基金會頂級項目。

從Dubbo的歷程可以看出,Dubbo的一生是坎坷的一生,雖然半路夭折,但是最後還是走向了巔峰。不知道為什麼,這個時候我想起了馬雲爸爸說的一句話:

阿裡說:我對Dubbo沒有興趣。因為我最快樂的時候,是噹噹網,幫我續命的時候!

很有馬雲爸爸的氣質,一脈相承,厲害厲害!


Dubbo的非同步化改造

Dubbo2.7新特性包括但不限於如下幾點:

1.非同步化改造

2.三大中心改造

3.服務治理增強

本文主要分享Dubbo2.7新特征之一,非同步化改造相關的內容。

Dubbo的四種調用方式:

此圖是本文的核心,本文分享的內容基本上都是對於此圖深入到源碼解級別的解析:

1.oneway --- 有去無回

oneway 指的是客戶端發送消息後,不需要接受響應。對於那些不關心服務端響應的請求,比較適合使用 oneway 通信。但是請註意,返回值定義為void的並不是oneway的調用方式,void表示的程式上不需要關心返回值,但是對Dubbo框架而言,還是需要構建返回數據的。

仔細看oneway調用方式的圖,可以看出:從客戶端到服務端,只有req,沒有resp;所以客戶端不需要阻塞等待。

2.sync --- 同步調用

sync是最常用的通信方式,也是Dubbo預設的通信方法。

還是仔細看sync調用方式的圖,再想一想你自己寫的Dubbo應用,或者公司其他的Dubbo應用,是不是就是你們現在正在使用的通信方式。客服端發起req請求到A服務端,然後在設置的超時時間內,一直等待A伺服器的響應resp,這個時候,我們說客戶端處於阻塞的狀態。當A伺服器返回resp後,客戶端才會繼續運行。

3.future和callback --- 非同步調用

future 和 callback 都屬於非同步調用的範疇,我們放在一起討論。

繼續仔細看future和callback調用方式的圖,可以看出他們的區別是:在接收響應時,future.get() 會導致線程的阻塞;callback 通常會設置一個回調線程,當接收到服務端響應時,自動執行,不會對當前線程造成阻塞。

源碼之下無秘密

1.Dubbo 2.6.0中體現調用方式的關鍵代碼

有了前面的四種調用方式的簡單介紹鋪墊。我們深入到源碼中一探究竟:

上圖是Dubbo2.6.0版本DubboInvoke.doInvoke()方法的截圖,先看個全局的代碼。

其中的箭頭解釋一下:

箭頭1:表明這段代碼的版本,Dubbo2.6.0版本。

箭頭2:判斷調用方式是否是oneway模式,即有去無回調用。

箭頭3:判斷調用是否是否是async模式,即非同步調用。

箭頭4:既不是有去無回(oneway),也不是 非同步調用(async),那麼就是sync模式,即同步調用。

對於紅框中的代碼,放大如下:

接下來對關鍵代碼進行解讀:

1.首先,Dubbo是怎麼判斷調用方式是前面說的4種調用方式(對於Dubbo2.6.x來說,其實是3種,2.7.0之後才支持了callback的調用方式)的哪一種的呢?

可以看到這兩行代碼:

boolean isAsync = RpcUtils.isAsync(getUrl(), invocation); boolean isOneway = RpcUtils.isOneway(getUrl(), invocation);

可以對著關鍵代碼解讀的圖來看,這兩行代碼的用途,就是判斷你的配置文件(註解的方式或者dubbo.xml)中有沒有配置async=true或者return=true。

2.接下來我們重點看一下我說的“最騷”的這一行代碼:


真的"騷"啊,當是非同步調用的時候,Dubbo把future放到RpcContext的上下文中,然後構造一個空的RpcResult給調用方,調用方再從上下文中把future取出來,需要用返回的值的時候調用一下future.get()方法。完成非同步調用的操作。

同步調用的時候,dubbo也有拿到了這個future,但是並沒有返回,而是直接調用了future.get()方法,這就是同步調用。

綜上:我認為同步調用和非同步調用的區別就是誰去調用future.get()方法。如果是Dubbo調用則是同步調用,如果是客戶端調用者是非同步方法。

2.Dubbo 2.7.0中體現調用方式的關鍵代碼

接下來,我們看一下Alibaba提供給Apache的初始版本,即2.7.0版本中體現調用方式的關鍵代碼。

朋友們可以先看左上角,確實是Dubbo2.7.0版本的代碼。然後紅框中圈起來的代碼,看起來和Dubbo2.6.0版本中的差不多,那我們就對比著看。

看到這個地方的時候我曾經走了一點彎路,甚至走上了歧途,一度質疑Dubbo的這個地方的源碼是有問題的,畢竟我們搞技術的,就是一個大膽假設,小心求證吧。所以我給Dubbo提了一個issus.如下:

這裡就不講我走上歧途的過程了,後面有機會再分享。大家可以去看看,會不會被固化思維給帶偏了。

這裡的兩個回答,第一個解答了我的問題,我看了後恍然大悟,這題屬於當局者迷旁觀者清。

第二個回答,建議我看一下最新版本的代碼,當時的最新版本的代碼是2.7.3。所以我把2.7.3版本的代碼拉了下來。

3.Dubbo 2.7.3中體現調用方式的關鍵代碼

接下來,我們就看看2.7.3中體現調用方式的關鍵代碼,請各位朋友坐穩扶好,這裡變化較大,車速較快,非常優秀。

 

首先我們可以看到isOneway的判斷還是我們熟悉的代碼。但是這裡只有一個if-else了。Dubbo調用有四種方式,if判斷了isOneway,那麼剩下的三種都在這個else裡面啦。

看到這裡,筆者冷靜的思考了一下,剩下的三種調用方式,sync調用,future調用,callback調用。其中sync調用是預設的方式,沒有在這個地方體現出來,那麼直覺告訴我在某個地方一定有一個非同步轉同步的調用。於是乎,我發現了這樣一個神奇的類:

AsyncToSyncInvoker方法中的54行asyncResult.get(),其中asyncResult繼承自Future,用源碼說話:

接著我們說說AsyncToSyncInvoker方法中的53行,getInvokeMode().

getInvokeMode()是RpcInvocation里InvokeMode的get方法。而且2.6.0裡面RpcInvocation是沒有invokeMode這個成員變數的。是2.7.0版本後新加的。

至此,基本圓滿了。感謝大神指引我看最新版本的代碼。

然後在上一個對比圖:

Show me the code

Dubbo 2.6.0的非同步化實現:

1.dubbo.xml配置,加入async="true"

<dubbo:reference id="asyncService" interface="org.apache.dubbo.demo.api.AsyncService" async="true"/>

2.dubbo介面定義:

public interface AsyncService{ String sayHello(String name);}

3.非同步調用,從RpcContext上下文中取出future,然後調用這個最"騷"的future.get()方法。還記得之前說的嘛:同步調用和非同步調用的區別就是誰去調用future.get()方法。這裡是客戶端調用,所以是非同步調用。

AsyncService.sayHello("hello");Future<String> fooFuture=RpcContext.getContext().getFuture();fooFuture.get();

有幾個弊端:

1.不太符合非同步編程的習慣,需要從一個上下文類中獲取到 Future

2.如果多個非同步調用,使用不當很容易造成上下文污染

3.Future 並不支持 callback 的調用方式

Dubbo 2.7.x的非同步化實現:

無需相關配置中進行特殊配置,顯示聲明非同步介面即可:

public interface AsyncService{ String sayHello(String name); default CompletableFuture<String> sayHiAsync(String name){ return CompletableFuture.completedFuture(sayHello(name)); }}

使用callback方式處理返回值

CompletableFuture<String> future = asyncService.sayHiAsync("hi");future.whenComplete((retValue, exception) -> { if (exception == null) { System.out.println(retValue); } else { exception.printStackTrace(); }});

那麼為什麼Dubbo2.7.0這樣簡單的幾行代碼就能實現非同步化了呢?記住,源碼之下無秘密:

完結撒花,關註我吧。下期再見,謝謝大家!

 


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