Dubbo 集群容错方面的源码，分别是服务目录 Directory、服务路由 Router、集群 Cluster 和负载均衡 LoadBalance。服务目录中存储了一些和服务提供者有关的信息，通过服务目录，服务消费者可获取到服务提供者的信息，比如 ip、端口、服务协议等。通过这些信息，服务消费者就可通过 Netty 等客户端进行远程调用。在一个服务集群中，服务提供者数量并不是一成不变的，如果集群中新增了一台机器，相应地在服务目录中就要新增一条服务提供者记录。或者，如果服务提供者的配置修改了，服务目录中的记录也要做相应的更新。实际上服务目录在获取注册中心的服务配置信息后，会为每条配置信息生成一个 Invoker 对象，并把这个 Invoker 对象存储起来，这个 Invoker 才是服务目录最终持有的对象。
服务目录目前内置的实现有两个，分别为 StaticDirectory 和 RegistryDirectory，它们均是 AbstractDirectory 的子类。AbstractDirectory 实现了 Directory 接口，这个接口包含了一个重要的方法定义，即 list(Invocation)，用于列举 Invoker。
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Directory 继承自 Node 接口，Node 这个接口继承者比较多，像 Registry、Monitor、Invoker 等继承了这个接口。这个接口包含了一个获取配置信息的方法 getUrl，实现该接口的类可以向外提供配置信息。RegistryDirectory 实现了 NotifyListener 接口，当注册中心节点信息发生变化后，RegistryDirectory 可以通过此接口方法得到变更信息，并根据变更信息动态调整内部 Invoker 列表。
首先分析 AbstractDirectory 和它两个子类的源码。AbstractDirectory 封装了 Invoker 列举流程，具体的列举逻辑则由子类实现，这是典型的模板模式。
public List<Invoker<T>> list(Invocation invocation) throws RpcException {
if (destroyed) {
throw new RpcException("Directory already destroyed...");
}
// 调用 doList 方法列举 Invoker，这里的 doList 是模板方法，由子类实现
List<Invoker<T>> invokers = doList(invocation);
// 获取路由器
List<Router> localRouters = this.routers;
if (localRouters != null && !localRouters.isEmpty()) {
for (Router router : localRouters) {
try {
// 获取 runtime 参数，并根据参数决定是否进行路由
if (router.getUrl() == null || router.getUrl().getParameter
(Constants.RUNTIME_KEY, false)) {
// 进行服务路由
invokers = router.route(invokers, getConsumerUrl(), invocation);
}
} catch (Throwable t) {
logger.error("Failed to execute router: ...");
}
}
}
return invokers;
}
// 模板方法，由子类实现
protected abstract List<Invoker<T>> doList(Invocation invocation) throws RpcException;
上面就是 AbstractDirectory 的 list 方法源码，这个方法封装了 Invoker 的列举过程。如下：
以上步骤中，doList 是模板方法，需由子类实现。Router 的 runtime 参数这里简单说明一下，这个参数决定了是否在每次调用服务时都执行路由规则。如果 runtime 为 true，那么每次调用服务前，都需要进行服务路由。这个对性能造成影响，慎重配置。
StaticDirectory 即静态服务目录，顾名思义，它内部存放的 Invoker 是不会变动的。所以，理论上它和不可变 List 的功能很相似。
public class StaticDirectory<T> extends AbstractDirectory<T> {
// Invoker 列表
private final List<Invoker<T>> invokers;
// 省略构造方法
@Override
public Class<T> getInterface() {
// 获取接口类
return invokers.get(0).getInterface();
}
// 检测服务目录是否可用
@Override
public boolean isAvailable() {
if (isDestroyed()) {
return false;
}
for (Invoker<T> invoker : invokers) {
if (invoker.isAvailable()) {
// 只要有一个 Invoker 是可用的，就任务当前目录是可用的
return true;
}
}
return false;
}
@Override
public void destroy() {
if (isDestroyed()) {
return;
}
// 调用父类销毁逻辑
super.destroy();
// 遍历 Invoker 列表，并执行相应的销毁逻辑
for (Invoker<T> invoker : invokers) {
invoker.destroy();
}
invokers.clear();
}
@Override
protected List<Invoker<T>> doList(Invocation invocation) throws RpcException {
// 列举 Inovker，也就是直接返回 invokers 成员变量
return invokers;
}
}
RegistryDirectory 是一种动态服务目录，它实现了 NotifyListener 接口。当注册中心服务配置发生变化后，RegistryDirectory 可收到与当前服务相关的变化。收到变更通知后，RegistryDirectory 可根据配置变更信息刷新 Invoker 列表。RegistryDirectory 中有几个比较重要的逻辑，第一是 Invoker 的列举逻辑，第二是接受服务配置变更的逻辑，第三是 Invoker 的刷新逻辑。
Invoker 列举逻辑封装在 doList 方法中，这是个模板方法
public List<Invoker<T>> doList(Invocation invocation) {
if (forbidden) {
// 服务提供者关闭或禁用了服务，此时抛出 No provider 异常
throw new RpcException(RpcException.FORBIDDEN_EXCEPTION,
"No provider available from registry ...");
}
List<Invoker<T>> invokers = null;
// 获取 Invoker 本地缓存
Map<String, List<Invoker<T>>> localMethodInvokerMap = this.methodInvokerMap;
if (localMethodInvokerMap != null && localMethodInvokerMap.size() > 0) {
// 获取方法名和参数列表
String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
Object[] args = RpcUtils.getArguments(invocation);
// 检测参数列表的第一个参数是否为 String 或 enum 类型
if (args != null && args.length > 0 && args[0] != null
&& (args[0] instanceof String || args[0].getClass().isEnum())) {
// 通过 方法名 + 第一个参数名称 查询 Invoker 列表，具体的使用场景暂时没想到
invokers = localMethodInvokerMap.get(methodName + "." + args[0]);
}
if (invokers == null) {
// 通过方法名获取 Invoker 列表
invokers = localMethodInvokerMap.get(methodName);
}
if (invokers == null) {
// 通过星号 * 获取 Invoker 列表
invokers = localMethodInvokerMap.get(Constants.ANY_VALUE);
}
if (invokers == null) {
Iterator<List<Invoker<T>>> iterator =
localMethodInvokerMap.values().iterator();
if (iterator.hasNext()) {
// 通过迭代器获取 Invoker 列表
invokers = iterator.next();
}
}
}
// 返回 Invoker 列表
return invokers == null ? new ArrayList<Invoker<T>>(0) : invokers;
}
从 localMethodInvokerMap 中获取 Invoker，localMethodInvokerMap 源自 RegistryDirectory 类的成员变量 methodInvokerMap。doList 方法可以看做是对 methodInvokerMap 变量的读操作。
RegistryDirectory 是一个动态服务目录，它需要接受注册中心配置进行动态调整。因此 RegistryDirectory 实现了 NotifyListener 接口，通过这个接口获取注册中心变更通知。
public synchronized void notify(List<URL> urls) {
// 定义三个集合，分别用于存放服务提供者 url，路由 url，配置器 url
List<URL> invokerUrls = new ArrayList<URL>();
List<URL> routerUrls = new ArrayList<URL>();
List<URL> configuratorUrls = new ArrayList<URL>();
for (URL url : urls) {
String protocol = url.getProtocol();
// 获取 category 参数
String category = url.getParameter(Constants.CATEGORY_KEY,
Constants.DEFAULT_CATEGORY);
// 根据 category 参数将 url 分别放到不同的列表中
if (Constants.ROUTERS_CATEGORY.equals(category)
|| Constants.ROUTE_PROTOCOL.equals(protocol)) {
// 添加路由器 url
routerUrls.add(url);
} else if (Constants.CONFIGURATORS_CATEGORY.equals(category)
|| Constants.OVERRIDE_PROTOCOL.equals(protocol)) {
// 添加配置器 url
configuratorUrls.add(url);
} else if (Constants.PROVIDERS_CATEGORY.equals(category)) {
// 添加服务提供者 url
invokerUrls.add(url);
} else {
// 忽略不支持的 category
logger.warn("Unsupported category ...");
}
}
if (configuratorUrls != null && !configuratorUrls.isEmpty()) {
// 将 url 转成 Configurator
this.configurators = toConfigurators(configuratorUrls);
}
if (routerUrls != null && !routerUrls.isEmpty()) {
// 将 url 转成 Router
List<Router> routers = toRouters(routerUrls);
if (routers != null) {
setRouters(routers);
}
}
List<Configurator> localConfigurators = this.configurators;
this.overrideDirectoryUrl = directoryUrl;
if (localConfigurators != null && !localConfigurators.isEmpty()) {
for (Configurator configurator : localConfigurators) {
// 配置 overrideDirectoryUrl
this.overrideDirectoryUrl = configurator.configure(overrideDirectoryUrl);
}
}
// 刷新 Invoker 列表
refreshInvoker(invokerUrls);
}
notify 方法首先是根据 url 的 category 参数对 url 进行分门别类存储，然后通过 toRouters 和 toConfigurators 将 url 列表转成 Router 和 Configurator 列表。最后调用 refreshInvoker 方法刷新 Invoker 列表。
refreshInvoker 方法是保证 RegistryDirectory 随注册中心变化而变化的关键所在。
private void refreshInvoker(List<URL> invokerUrls) {
// invokerUrls 仅有一个元素，且 url 协议头为 empty，此时表示禁用所有服务
if (invokerUrls != null && invokerUrls.size() == 1 && invokerUrls.get(0) != null
&& Constants.EMPTY_PROTOCOL.equals(invokerUrls.get(0).getProtocol())) {
// 设置 forbidden 为 true
this.forbidden = true;
this.methodInvokerMap = null;
// 销毁所有 Invoker
destroyAllInvokers();
} else {
this.forbidden = false;
Map<String, Invoker<T>> oldUrlInvokerMap = this.urlInvokerMap;
if (invokerUrls.isEmpty() && this.cachedInvokerUrls != null) {
// 添加缓存 url 到 invokerUrls 中
invokerUrls.addAll(this.cachedInvokerUrls);
} else {
this.cachedInvokerUrls = new HashSet<URL>();
// 缓存 invokerUrls
this.cachedInvokerUrls.addAll(invokerUrls);
}
if (invokerUrls.isEmpty()) {
return;
}
// 将 url 转成 Invoker
Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap = toInvokers(invokerUrls);
// 将 newUrlInvokerMap 转成方法名到 Invoker 列表的映射
Map<String, List<Invoker<T>>> newMethodInvokerMap =
toMethodInvokers(newUrlInvokerMap);
// 转换出错，直接打印异常，并返回
if (newUrlInvokerMap == null || newUrlInvokerMap.size() == 0) {
logger.error(new IllegalStateException("urls to invokers error ..."));
return;
}
// 合并多个组的 Invoker
this.methodInvokerMap = multiGroup ?
toMergeMethodInvokerMap(newMethodInvokerMap) : newMethodInvokerMap;
// 保存为本地缓存
this.urlInvokerMap = newUrlInvokerMap;
try {
// 销毁无用 Invoker
destroyUnusedInvokers(oldUrlInvokerMap, newUrlInvokerMap);
} catch (Exception e) {
logger.warn("destroyUnusedInvokers error. ", e);
}
}
}
首先时根据入参 invokerUrls 的数量和协议头判断是否禁用所有的服务，如果禁用，则将 forbidden 设为 true，并销毁所有的 Invoker。若不禁用，则将 url 转成 Invoker，得到
按照顺序，这里先来分析 url 到 Invoker 的转换过程。
private Map<String, Invoker<T>> toInvokers(List<URL> urls) {
Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap = new HashMap<String, Invoker<T>>();
if (urls == null || urls.isEmpty()) {
return newUrlInvokerMap;
}
Set<String> keys = new HashSet<String>();
// 获取服务消费端配置的协议
String queryProtocols = this.queryMap.get(Constants.PROTOCOL_KEY);
for (URL providerUrl : urls) {
if (queryProtocols != null && queryProtocols.length() > 0) {
boolean accept = false;
String[] acceptProtocols = queryProtocols.split(",");
// 检测服务提供者协议是否被服务消费者所支持
for (String acceptProtocol : acceptProtocols) {
if (providerUrl.getProtocol().equals(acceptProtocol)) {
accept = true;
break;
}
}
if (!accept) {
// 若服务消费者协议头不被消费者所支持，则忽略当前 providerUrl
continue;
}
}
// 忽略 empty 协议
if (Constants.EMPTY_PROTOCOL.equals(providerUrl.getProtocol())) {
continue;
}
// 通过 SPI 检测服务端协议是否被消费端支持
if (!ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class)
.hasExtension(providerUrl.getProtocol())) {
logger.error(new IllegalStateException("Unsupported protocol..."));
continue;
}
// 合并 url
URL url = mergeUrl(providerUrl);
String key = url.toFullString();
if (keys.contains(key)) {
// 忽略重复 url
continue;
}
keys.add(key);
// 本地 Invoker 缓存列表
Map<String, Invoker<T>> localUrlInvokerMap = this.urlInvokerMap;
Invoker<T> invoker = localUrlInvokerMap == null ? null :
localUrlInvokerMap.get(key);
// 缓存未命中
if (invoker == null) {
try {
boolean enabled = true;
if (url.hasParameter(Constants.DISABLED_KEY)) {
// 获取 disable 配置，并修改 enable 变量
enabled = !url.getParameter(Constants.DISABLED_KEY, false);
} else {
enabled = url.getParameter(Constants.ENABLED_KEY, true);
}
if (enabled) {
// 调用 refer 获取 Invoker
invoker = new InvokerDelegate<T>(protocol.refer(serviceType,
url), url, providerUrl);
}
} catch (Throwable t) {
logger.error("Failed to refer invoker for interface...");
}
if (invoker != null) {
// 缓存 Invoker 实例
newUrlInvokerMap.put(key, invoker);
}
} else {
// 缓存命中，将 invoker 存储到 newUrlInvokerMap 中
newUrlInvokerMap.put(key, invoker);
}
}
keys.clear();
return newUrlInvokerMap;
}
toInvokers 方法一开始会对服务提供者 url 进行检测，若服务消费端的配置不支持服务端的协议，或服务端 url 协议头为 empty 时，toInvokers 均会忽略服务提供方 url。必要的检测做完后，紧接着是合并 url，然后访问缓存，尝试获取与 url 对应的 invoker。如果缓存命中，直接将 Invoker 存入 newUrlInvokerMap 中即可。如果未命中，则需要新建 Invoker。
toInvokers 方法返回的是
private Map<String, List<Invoker<T>>> toMethodInvokers(Map<String, Invoker<T>> invokersMap) {
// 方法名 -> Invoker 列表
Map<String, List<Invoker<T>>> newMethodInvokerMap = new HashMap<String,
List<Invoker<T>>>();
List<Invoker<T>> invokersList = new ArrayList<Invoker<T>>();
if (invokersMap != null && invokersMap.size() > 0) {
for (Invoker<T> invoker : invokersMap.values()) {
// 获取 methods 参数
String parameter = invoker.getUrl().getParameter(Constants.METHODS_KEY);
if (parameter != null && parameter.length() > 0) {
// 切分 methods 参数值，得到方法名数组
String[] methods = Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(parameter);
if (methods != null && methods.length > 0) {
for (String method : methods) {
// 方法名不为 *
if (method != null && method.length() > 0
&& !Constants.ANY_VALUE.equals(method)) {
// 根据方法名获取 Invoker 列表
List<Invoker<T>> methodInvokers =
newMethodInvokerMap.get(method);
if (methodInvokers == null) {
methodInvokers = new ArrayList<Invoker<T>>();
newMethodInvokerMap.put(method, methodInvokers);
}
// 存储 Invoker 到列表中
methodInvokers.add(invoker);
}
}
}
}
invokersList.add(invoker);
}
}
// 进行服务级别路由，参考：https://github.com/apache/incubator-dubbo/pull/749
List<Invoker<T>> newInvokersList = route(invokersList, null);
// 存储 <*, newInvokersList> 映射关系
newMethodInvokerMap.put(Constants.ANY_VALUE, newInvokersList);
if (serviceMethods != null && serviceMethods.length > 0) {
for (String method : serviceMethods) {
List<Invoker<T>> methodInvokers = newMethodInvokerMap.get(method);
if (methodInvokers == null || methodInvokers.isEmpty()) {
methodInvokers = newInvokersList;
}
// 进行方法级别路由
newMethodInvokerMap.put(method, route(methodInvokers, method));
}
}
// 排序，转成不可变列表
for (String method : new HashSet<String>(newMethodInvokerMap.keySet())) {
List<Invoker<T>> methodInvokers = newMethodInvokerMap.get(method);
Collections.sort(methodInvokers, InvokerComparator.getComparator());
newMethodInvokerMap.put(method, Collections.unmodifiableList(methodInvokers));
}
return Collections.unmodifiableMap(newMethodInvokerMap);
}
上面方法主要做了三件事情， 第一是对入参进行遍历，然后获取 methods 参数，并切分成数组。随后以方法名为键，Invoker 列表为值，将映射关系存储到 newMethodInvokerMap 中。第二是分别基于类和方法对 Invoker 列表进行路由操作。第三是对 Invoker 列表进行排序，并转成不可变列表。
继续分析多组服务的合并逻辑。
private Map<String, List<Invoker<T>>> toMergeMethodInvokerMap(Map<String, List<Invoker<T>>> methodMap) {
Map<String, List<Invoker<T>>> result = new HashMap<String, List<Invoker<T>>>();
// 遍历入参
for (Map.Entry<String, List<Invoker<T>>> entry : methodMap.entrySet()) {
String method = entry.getKey();
List<Invoker<T>> invokers = entry.getValue();
// group -> Invoker 列表
Map<String, List<Invoker<T>>> groupMap = new HashMap<String,
List<Invoker<T>>>();
// 遍历 Invoker 列表
for (Invoker<T> invoker : invokers) {
// 获取分组配置
String group = invoker.getUrl().getParameter(Constants.GROUP_KEY, "");
List<Invoker<T>> groupInvokers = groupMap.get(group);
if (groupInvokers == null) {
groupInvokers = new ArrayList<Invoker<T>>();
// 缓存 > 到 groupMap 中
groupMap.put(group, groupInvokers);
}
// 存储 invoker 到 groupInvokers
groupInvokers.add(invoker);
}
if (groupMap.size() == 1) {
// 如果 groupMap 中仅包含一组键值对，此时直接取出该键值对的值即可
result.put(method, groupMap.values().iterator().next());
// groupMap 中包含多组键值对，比如：
// {
// "dubbo": [invoker1, invoker2, invoker3, ...],
// "hello": [invoker4, invoker5, invoker6, ...]
// }
} else if (groupMap.size() > 1) {
List<Invoker<T>> groupInvokers = new ArrayList<Invoker<T>>();
for (List<Invoker<T>> groupList : groupMap.values()) {
// 通过集群类合并每个分组对应的 Invoker 列表
groupInvokers.add(cluster.join(new StaticDirectory<T>(groupList)));
}
// 缓存结果
result.put(method, groupInvokers);
} else {
result.put(method, invokers);
}
}
return result;
}
上面方法首先是生成 group 到 Invoker 类比的映射关系表，若关系表中的映射关系数量大于1，表示有多组服务。此时通过集群类合并每组 Invoker，并将合并结果存储到 groupInvokers 中。之后将方法名与 groupInvokers 存到到 result 中，并返回，整个逻辑结束。
Invoker 列表刷新逻辑的最后一个动作 – 删除无用 Invoker
private void destroyUnusedInvokers(Map<String, Invoker<T>> oldUrlInvokerMap, Map<String, Invoker<T>> newUrlInvokerMap) {
if (newUrlInvokerMap == null || newUrlInvokerMap.size() == 0) {
destroyAllInvokers();
return;
}
List<String> deleted = null;
if (oldUrlInvokerMap != null) {
// 获取新生成的 Invoker 列表
Collection<Invoker<T>> newInvokers = newUrlInvokerMap.values();
// 遍历老的 映射表
for (Map.Entry<String, Invoker<T>> entry : oldUrlInvokerMap.entrySet()) {
// 检测 newInvokers 中是否包含老的 Invoker
if (!newInvokers.contains(entry.getValue())) {
if (deleted == null) {
deleted = new ArrayList<String>();
}
// 若不包含，则将老的 Invoker 对应的 url 存入 deleted 列表中
deleted.add(entry.getKey());
}
}
}
if (deleted != null) {
// 遍历 deleted 集合，并到老的 映射关系表查出 Invoker，销毁之
for (String url : deleted) {
if (url != null) {
// 从 oldUrlInvokerMap 中移除 url 对应的 Invoker
Invoker<T> invoker = oldUrlInvokerMap.remove(url);
if (invoker != null) {
try {
// 销毁 Invoker
invoker.destroy();
} catch (Exception e) {
logger.warn("destroy invoker...");
}
}
}
}
}
}
destroyUnusedInvokers 方法的主要逻辑是通过 newUrlInvokerMap 找出待删除 Invoker 对应的 url，并将 url 存入到 deleted 列表中。然后再遍历 deleted 列表，并从 oldUrlInvokerMap 中移除相应的 Invoker，销毁之。整个逻辑大致如此，不是很难理解。
到此关于 Invoker 列表的刷新逻辑就分析了，这里对整个过程进行简单总结。如下：