服务导出之注册到zookeeper

• ServiceConfig#export导出， 层层调用到最后， 就是调用RegistryProtocol#export来进行服务导出，上一篇解释了，也解释了容器的启动；
• 由于我们使用的zookeeper注册中心， 因此dubbo会将服务信息注册到注册中心中；

 @Override
    public <T> Exporter<T> export(final Invoker<T> originInvoker) throws RpcException {
    
      
        URL registryUrl = getRegistryUrl(originInvoker); //
        URL providerUrl = getProviderUrl(originInvoker); // dubbo://192.168.40.17:20880/org.apache.dubbo.demo.DemoService?anyhost=true&application=dubbo-demo-provider-application&bean.name=ServiceBean:org.apache.dubbo.demo.DemoService&bind.ip=192.168.40.17&bind.port=20880&deprecated=false&dubbo=2.0.2&dynamic=true&generic=false&interface=org.apache.dubbo.demo.DemoService&logger=log4j&methods=sayHello&pid=27656&release=2.7.0&side=provider&timeout=3000&timestamp=1590735956489

        final URL overrideSubscribeUrl = getSubscribedOverrideUrl(providerUrl);

        final OverrideListener overrideSubscribeListener = new OverrideListener(overrideSubscribeUrl, originInvoker);
        overrideListeners.put(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);

        providerUrl = overrideUrlWithConfig(providerUrl, overrideSubscribeListener);

        // export invoker
        // 根据动态配置重写了providerUrl之后，就会调用DubboProtocol或HttpProtocol去进行导出服务了
        final ExporterChangeableWrapper<T> exporter = doLocalExport(originInvoker, providerUrl);

        // url to registry
        // 得到注册中心-ZookeeperRegistry
        final Registry registry = getRegistry(originInvoker);

        // 得到存入到注册中心去的providerUrl,会对服务提供者url中的参数进行简化
        final URL registeredProviderUrl = getRegisteredProviderUrl(providerUrl, registryUrl);

        // 将当前服务提供者Invoker，以及该服务对应的注册中心地址，以及简化后的服务url存入ProviderConsumerRegTable
        ProviderInvokerWrapper<T> providerInvokerWrapper = ProviderConsumerRegTable.registerProvider(originInvoker,
                registryUrl, registeredProviderUrl);


        //to judge if we need to delay publish
        //是否需要注册到注册中心
        boolean register = providerUrl.getParameter(REGISTER_KEY, true);
        if (register) {
    
            // 注册服务，把简化后的服务提供者url注册到registryUrl中去
            register(registryUrl, registeredProviderUrl);
            providerInvokerWrapper.setReg(true);
        }

		//监听内容
        registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener);


        exporter.setRegisterUrl(registeredProviderUrl);
        exporter.setSubscribeUrl(overrideSubscribeUrl);
        //Ensure that a new exporter instance is returned every time export
        return new DestroyableExporter<>(exporter);
    }

Registry#getRegistry(originInvoker)

目的：获取一个Registry实例对象；
工作：

1. 获取registryUrl;
2. 通过工厂模式，创建一个Registry对象；

    private Registry getRegistry(final Invoker<?> originInvoker) {
    
        URL registryUrl = getRegistryUrl(originInvoker);
        return registryFactory.getRegistry(registryUrl);
    }
    private URL getRegistryUrl(Invoker<?> originInvoker) {
    
        // 将registry://xxx?xx=xx&registry=zookeeper 转为 zookeeper://xxx?xx=xx

        URL registryUrl = originInvoker.getUrl();
        if (REGISTRY_PROTOCOL.equals(registryUrl.getProtocol())) {
    
            String protocol = registryUrl.getParameter(REGISTRY_KEY, DEFAULT_REGISTRY);
            registryUrl = registryUrl.setProtocol(protocol).removeParameter(REGISTRY_KEY);
        }
        return registryUrl;
    }

RegistryFactory#getRegistry(registryUrl)

是一个接口；

@SPI("dubbo")
public interface RegistryFactory {
    
    @Adaptive({
    "protocol"})
    Registry getRegistry(URL url);
}

• ZookeeperRegistryFactory类实现了AbstractRegistryFactory抽象类， 而AbstractRegistryFactory实现了RegistryFactory接口；
• 调用getRegistry方法调用的是ZookeeperRegistryFactory父类AbstractRegistryFactory的getRegistry方法
• AbstractRegistryFactory#getRegistry定义了创建注册中心的一些公共逻辑，而由于注册中心有好几种，因此将注册中心的创建createRegistry逻辑交由子类去实现；这是工厂模式的通常做法；、
• 使用ReentrantLock可重入锁， 保证线程安全， 避免重复创建Registry实例；

@Override
    public Registry getRegistry(URL url) {
    
        url = URLBuilder.from(url)
                .setPath(RegistryService.class.getName())
                .addParameter(INTERFACE_KEY, RegistryService.class.getName())
                .removeParameters(EXPORT_KEY, REFER_KEY)
                .build();
        String key = url.toServiceStringWithoutResolving();
        // Lock the registry access process to ensure a single instance of the registry
        LOCK.lock();
        try {
    
            Registry registry = REGISTRIES.get(key);
            if (registry != null) {
    
                return registry;
            }
            //create registry by spi/ioc
            registry = createRegistry(url);
            if (registry == null) {
    
                throw new IllegalStateException("Can not create registry " + url);
            }
            REGISTRIES.put(key, registry);
            return registry;
        } finally {
    
            // Release the lock
            LOCK.unlock();
        }
    }
    protected abstract Registry createRegistry(URL url);

ZookeeperRegistryFactory#createRegistry

创建了一个ZookeeperRegistry实例；

public class ZookeeperRegistryFactory extends AbstractRegistryFactory {
    

    private ZookeeperTransporter zookeeperTransporter;

    /**
     * Invisible injection of zookeeper client via IOC/SPI
     * @param zookeeperTransporter
     */
    public void setZookeeperTransporter(ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
    
        this.zookeeperTransporter = zookeeperTransporter;
    }

    @Override
    public Registry createRegistry(URL url) {
    
        return new ZookeeperRegistry(url, zookeeperTransporter);
    }
}

创建ZookeeperRegistry实例;

1. 调用super(url)去加载一些公共的配置；
2. 获取group组名 ，默认值为“dubbo”
3. 判断组名是否以“/”开头， 没有则拼接"/"
4. Zookeeper注册中心的根节点设置为组名 group;
5. 连接注册中心；
6. 监听是否连接成功，连接失败，则进行重连；

    public ZookeeperRegistry(URL url, ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
    
        super(url);
        if (url.isAnyHost()) {
    
            throw new IllegalStateException("registry address == null");
        }
        String group = url.getParameter(GROUP_KEY, DEFAULT_ROOT);
        if (!group.startsWith(PATH_SEPARATOR)) {
    
            group = PATH_SEPARATOR + group;
        }
        this.root = group;
        zkClient = zookeeperTransporter.connect(url);
        zkClient.addStateListener(state -> {
    
            if (state == StateListener.RECONNECTED) {
    
                try {
    
                    recover();
                } catch (Exception e) {
    
                    logger.error(e.getMessage(), e);
                }
            }
        });
    }

创建完ZookeeperRegistry实例后，层层返回， 返回到获取Registry的地方；

RegistryProtocol#getRegisteredProviderUrl

目的： 简化删除URL中的一些无用数据；

       // 得到存入到注册中心去的providerUrl,会对服务提供者url中的参数进行简化
        final URL registeredProviderUrl = getRegisteredProviderUrl(providerUrl, registryUrl);

工作：

1. 判断RegistryProtocol是否配置简化简述Simplified, 默认时false;
2. 过滤URL中以“.”开头的key, 以及monitor, bind.ip, bind.port, qos.enable, qos_host, qos_port, qos.accept.foreign.ip, validation,interfaces的key ; 过滤后，剩下的key就是待删除的key;
3. 删除URL中 待删除的key；
4. 返回

    /**
     * Return the url that is registered to the registry and filter the url parameter once
     * 得到能存入到注册中心去的providerUrl
     * @param providerUrl
     * @return url to registry.
     */
    private URL getRegisteredProviderUrl(final URL providerUrl, final URL registryUrl) {
    
        //The address you see at the registry
        // 默认都是走这里
        if (!registryUrl.getParameter(SIMPLIFIED_KEY, false)) {
    
            // 移除key以"."开始的参数，以及其他跟服务本身没有关系的参数，比如监控，绑定ip，qosd等等
            return providerUrl.removeParameters(getFilteredKeys(providerUrl)).removeParameters(
                    MONITOR_KEY, BIND_IP_KEY, BIND_PORT_KEY, QOS_ENABLE, QOS_HOST, QOS_PORT, ACCEPT_FOREIGN_IP, VALIDATION_KEY,
                    INTERFACES);
        } else {
    
            String extraKeys = registryUrl.getParameter(EXTRA_KEYS_KEY, "");
            // if path is not the same as interface name then we should keep INTERFACE_KEY,
            // otherwise, the registry structure of zookeeper would be '/dubbo/path/providers',
            // but what we expect is '/dubbo/interface/providers'
            // 如果path不等于interface的值，那么则把INTERFACE_KEY添加到extraKeys中
            if (!providerUrl.getPath().equals(providerUrl.getParameter(INTERFACE_KEY))) {
    
                if (StringUtils.isNotEmpty(extraKeys)) {
    
                    extraKeys += ",";
                }
                extraKeys += INTERFACE_KEY;
            }

            // paramsToRegistry包括了DEFAULT_REGISTER_PROVIDER_KEYS和extraKeys
            String[] paramsToRegistry = getParamsToRegistry(DEFAULT_REGISTER_PROVIDER_KEYS
                    , COMMA_SPLIT_PATTERN.split(extraKeys));

            // 生成只含有paramsToRegistry的对应的参数，并且该参数不能为空
            return URL.valueOf(providerUrl, paramsToRegistry, providerUrl.getParameter(METHODS_KEY, (String[]) null));
        }

    }
    //过滤掉以"."开头的key, 返回一个数组；
    private static String[] getFilteredKeys(URL url) {
    
        Map<String, String> params = url.getParameters();

        // 过滤url的参数，找到startsWith(HIDE_KEY_PREFIX)的key
        if (CollectionUtils.isNotEmptyMap(params)) {
    
            return params.keySet().stream()
                    .filter(k -> k.startsWith(HIDE_KEY_PREFIX))
                    .toArray(String[]::new);
        } else {
    
            return new String[0];
        }
    }

ProviderConsumerRegTable.registerProvider(originInvoker,registryUrl, registeredProviderUrl)

目的： 当前服务提供者Invoker，以及该服务对应的注册中心地址，以及简化后的服务url存入ProviderConsumerRegTable
工作：

1. 创建一个ProviderInvokerWrapper实例，包装了注册中URL，服务执行器， 以及简化后的URL；
2. 获取providerUrl中的serviceKey;
3. 从缓存providerInvokers根据key获取map;
4. 如果为空，则放入一个空的ConcurrentHashMap, 再根据key将这个ConcurrentHashMap拿出来；
5. 以invoker为key, wrapperInvoker包装实例为value, 放入invokers,即刚创建的ConcurrenthashMap;

    public static <T> ProviderInvokerWrapper<T> registerProvider(Invoker<T> invoker, URL registryUrl, URL providerUrl) {
    
        ProviderInvokerWrapper<T> wrapperInvoker = new ProviderInvokerWrapper<>(invoker, registryUrl, providerUrl);
        String serviceUniqueName = providerUrl.getServiceKey();

        // 根据
        ConcurrentMap<Invoker, ProviderInvokerWrapper> invokers = providerInvokers.get(serviceUniqueName);
        if (invokers == null) {
    
            providerInvokers.putIfAbsent(serviceUniqueName, new ConcurrentHashMap<>());
            invokers = providerInvokers.get(serviceUniqueName);
        }
        invokers.put(invoker, wrapperInvoker);
        return wrapperInvoker;
    }

register(registryUrl, registeredProviderUrl)

注册到Zookeeper注册中心；

1. 获取REGISTER_KEY的值，判断是否要注册；
2. 需要注册则将简化后的服务URL放入注册中心；

        boolean register = providerUrl.getParameter(REGISTER_KEY, true);
        if (register) {
    
            // 注册服务，把简化后的服务提供者url注册到registryUrl中去
            register(registryUrl, registeredProviderUrl);
            providerInvokerWrapper.setReg(true);
        }

1. 首先调用registryFactory.getRegistry获取注册中心实例， 由于前面已经创建一个注册中心实例，并且放入了缓存，因此，这个步骤中，直接从map中获取就可以了；
2. 调用的ZookeeperRegistry#register方法；

    public void register(URL registryUrl, URL registeredProviderUrl) {
    
        Registry registry = registryFactory.getRegistry(registryUrl);
        // 调用ZookeeperRegistry的register方法
        registry.register(registeredProviderUrl);
    }

ZookeeperRegistry#register(registeredProviderUrl)

• ZookeeperRegistry本身并没有register方法，但继承了FailbackRegistry父类， 父类中已经实现了register方法
• 因此，调用ZookeeperRegistry实际上调用了父类FailbackRegistry的register方法；
• 调用了doRegister(url)方法， 由于注册中心有好几种，不可能是通用的操作，因此实现逻辑由子类去实现；即调用了ZookeeperRegistry#doRegister(url)方法
• 个人看法：普通工厂模式也是这种设计理念；

  //FailbackRegistry#register
  @Override
    public void register(URL url) {
    
        super.register(url);
        removeFailedRegistered(url);
        removeFailedUnregistered(url);
        try {
    
            // Sending a registration request to the server side
            doRegister(url);
        } catch (Exception e) {
    
            Throwable t = e;
			//省略部分代码；
            // Record a failed registration request to a failed list, retry regularly
            addFailedRegistered(url);
        }
    }

ZookeeperRegistry#doRegister(url)

目的：给Zookeeper发送请求，创建一个值toUrlPath(url)为动态的配置结点；

    @Override
    public void doRegister(URL url) {
    
        try {
    
            zkClient.create(toUrlPath(url), url.getParameter(DYNAMIC_KEY, true));
        } catch (Throwable e) {
    
            throw new RpcException("Failed to register " + url + " to zookeeper " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
        }
    }

toUrlPath(url)

获取结点的值；

	//"/dubbo/com.demo.DemoService/providers/#{url}"
	// toCategoryPath(url) ⇒ "/dubbo/com.demo.DemoService/providers"
	  // PATH_SEPARATOR  ==> "/"
	  //URL.encode(url.toFullString())==>对url进行中文编码
    private String toUrlPath(URL url) {
    
        return toCategoryPath(url) + PATH_SEPARATOR + URL.encode(url.toFullString());
    }
    //返回的结果："/dubbo/com.demo.DemoService/providers"
    // toServicePath(url) ⇒  "/dubbo/com.demo.DemoService"
    // PATH_SEPARATOR  ==> "/"
    // 获取URL的catogory的值， 默认为providers;
    private String toCategoryPath(URL url) {
    
        return toServicePath(url) + PATH_SEPARATOR + url.getParameter(CATEGORY_KEY, DEFAULT_CATEGORY);
    }
    //结果： "/dubbo/com.demo.DemoService"
	//toRootDir() --->  "/dubbo/"
	//URL.encode(name) --> 对URL的name属性进行URL编码； name的值为 com.demo.DemoService
	
    private String toServicePath(URL url) {
    
        String name = url.getServiceInterface();
        if (ANY_VALUE.equals(name)) {
    
            return toRootPath();
        }
        return toRootDir() + URL.encode(name);
    }
    //结果为：根节点 的值 + “/”， 这里为 "/dubbo/"
   private String toRootDir() {
    
        if (root.equals(PATH_SEPARATOR)) {
    
            return root;
        }
        return root + PATH_SEPARATOR;
    }

服务导出源码流程

1. ServiceBean.export()方法是导出的入口方法，会执行ServiceConfig.export()方法完成服务导出，导出完了之后会发布一个Spring事件ServiceBeanExportedEvent
2. 在ServiceConfig.export()方法中会先调用checkAndUpdateSubConfigs()，这个方法主要完成AbstractConfig的参数刷新(从配置中心获取参数等等)，AbstractConfig是指ApplicationConfig、ProtocolConfig、ServiceConfig等等，刷新完后会检查stub、local、mock等参数是否配置正确
3. 参数刷新和检查完成了之后，就会开始导出服务，如果配置了延迟导出，那么则按指定的时间利用ScheduledExecutorService来进行延迟导出
4. 否则调用doExport()进行服务导出
5. 继续调用doExportUrls()进行服务导出
6. 首先通过loadRegistries()方法获得所配置的注册中心的URL，可能配了多个配置中心，那么当前所导出的服务需要注册到每个配置中心去，这里，注册中心的是以URL的方式来表示的，使用的是什么注册中心、注册中心的地址和端口，给注册中心所配置的参数等等，都会存在在URL上，此URL以registry://开始
7. 获得到注册中心的registryURLs之后，就会遍历当前服务所有的ProtocolConfig，调用doExportUrlsFor1Protocol(protocolConfig, registryURLs);方法把当前服务按每个协议每个注册中心分别进行导出
8. 在doExportUrlsFor1Protocol()方法中，会先构造一个服务URL，包括
   a. 服务的协议dubbo://,
   b. 服务的IP和PORT，如果指定了就取指定的，没有指定IP就获取服务器上网卡的IP，
   c. 以及服务的PATH，如果没有指定PATH参数，则取接口名
   d. 以及服务的参数，参数包括服务的参数，服务中某个方法的参数
   e. 最终得到的URL类似： dubbo://192.168.1.110:20880/com.tuling.DemoService?timeout=3000&&sayHello.loadbalance=random
9. 得到服务的URL之后，会把服务URL作为一个参数添加到registryURL中去，然后把registryURL、服务的接口、当前服务实现类ref生成一个Invoker代理对象，再把这个代理对象和当前ServiceConfig对象包装成一个DelegateProviderMetaDataInvoker对象，DelegateProviderMetaDataInvoker就表示了完整的一个服务
10. 接下来就会使用Protocol去export导出服务了，导出之后将得到一个Exporter对象（该Exporter对象，可以理解为主要可以用来卸载（unexport）服务，什么时候会卸载服务？在优雅关闭Dubbo应用的时候）
11. 接下来我们来详细看看Protocol是怎么导出服务的？
12. 但调用protocol.export(wrapperInvoker)方法时，因为protocol是Protocol接口的一个Adaptive对象，所以此时会根据wrapperInvoker的genUrl方法得到一个url，根据此url的协议找到对应的扩展点，此时扩展点就是RegistryProtocol，但是，因为Protocol接口有两个包装类，一个是ProtocolFilterWrapper、ProtocolListenerWrapper，所以实际上在调用export方法时，会经过这两个包装类的export方法，但是在这两个包装类的export方法中都会Registry协议进行了判断，不会做过多处理，所以最终会直接调用到RegistryProtocol的export(Invoker originInvoker)方法
13. 在RegistryProtocol的export(Invoker originInvoker)方法中，主要完成了以下几件事情：
    a. 生成监听器，监听动态配置中心此服务的参数数据的变化，一旦监听到变化，则重写服务URL，并且在服务导出时先重写一次服务URL
    b. 拿到重写之后的URL之后，调用doLocalExport()进行服务导出，在这个方法中就会调用DubboProtocol的export方法去导出服务了，导出成功后将得到一个ExporterChangeableWrapper
    ⅰ. 在DubboProtocol的export方法中主要要做的事情就是启动NettyServer，并且设置一系列的RequestHandler，以便在接收到请求时能依次被这些RequestHandler所处理
    ⅱ. 这些RequestHandler在上文已经整理过了
    c. 从originInvoker中获取注册中心的实现类，比如ZookeeperRegistry
    d. 将重写后的服务URL进行简化，把不用存到注册中心去的参数去除
    e. 把简化后的服务URL调用ZookeeperRegistry.registry()方法注册到注册中心去
    f. 最后将ExporterChangeableWrapper封装为DestroyableExporter对象返回，完成服务导出

Exporter架构

一个服务导出成功后，会生成对应的Exporter：

1. DestroyableExporter：Exporter的最外层包装类，这个类的主要作用是可以用来unexporter对应的服务
2. ExporterChangeableWrapper：这个类主要负责在unexport对应服务之前，把服务URL从注册中心中移除，把该服务对应的动态配置监听器移除
3. ListenerExporterWrapper：这个类主要负责在unexport对应服务之后，把服务导出监听器移除
4. DubboExporter：这个类中保存了对应服务的Invoker对象，和当前服务的唯一标志，当NettyServer接收到请求后，会根据请求中的服务信息，找到服务对应的DubboExporter对象，然后从对象中得到Invoker对象
   

总结

• 服务导出中使用构造器模式，反射， 工厂模式，代码通用性也很强；
• 大概了解服务导出的过程， 至于Dubbo配置的动态变化，这涉及到监听机制，Zookeeper的一大特性吧。 registry.subscribe(overrideSubscribeUrl, overrideSubscribeListener) 订阅注册中心配置， 同时有一个监听器，如果配置发生变动，则触发overrideSubscribeListener监听器，重新导入配置；