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标题:
Dubbo扩展点加载机制
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作者:
用户云卷云舒
时间:
2025-1-5 13:54
标题:
Dubbo扩展点加载机制
加载机制中已经存在的一些关键注解,如@SPI、©Adaptive> ©Activateo然后先容整个加载机制中最核心的ExtensionLoader的工作流程及实现原理。最后先容扩展中使用的类动态编译的实
现原理。
Java SPI
Java 5 中的服务提供商
https://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jar/jar.html#Service%20Provider
SPI 插件扩展点使用手册
https://cn.dubbo.apache.org/zh-cn/overview/mannual/java-sdk/reference-manual/spi/
JDK标准的SPI会一次性实例化扩展点全部实现,如果有扩展实现则初始化很耗时,如果没
用上也加载,则浪费资源。
如果扩展加载失败,则连扩展的名称都蕤取不到了。比如JDK标准的ScriptEngine,通过
getName ()获取脚本类型的名称,如果RubyScriptEngine因为所依赖的j ruby .jar不存在,导致
RubyScriptEngine类加载失败,这个失败缘故原由被“吃掉” 了,和Ruby对应不起来,当用户
实行Ruby脚本时,会报不支持Ruby,而不是真正失败的缘故原由。
增加了对扩展IoC和AOP的支持,一个扩展可以直接setter注入其他扩展。在Java SPI的使
用示例章节(代码清单4-1 )中已经看到,java.util.ServiceLoader会一次把Printservice
接口下的全部实现类全部初始化,用户直接调用即可oDubbo SPI只是加载配置文件中的类,
并分成不同的种类缓存在内存中,而不会立即全部初始化,在性能上有更好的表现。
ProtocolFilterWrapper
是 Dubbo 框架中的一个核心类,用于在服务提供者和消费者之间添加过滤器链。ProtocolFilterWrapper 通过 @Activate 注解来确定哪些过滤器适用于当前的 URL。以下是 ProtocolFilterWrapper 确定过滤器适用当前 URL 的详细过程:
1. ProtocolFilterWrapper 类
ProtocolFilterWrapper 是一个装饰器模式的实现,它包装了一个 Protocol 实例,并在其上添加了过滤器链。以下是 ProtocolFilterWrapper 的主要逻辑:
import com.alibaba.dubbo.common.Constants;
import com.alibaba.dubbo.common.URL;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol;
public class ProtocolFilterWrapper implements Protocol {
private final Protocol protocol;
public ProtocolFilterWrapper(Protocol protocol) {
this.protocol = protocol;
}
@Override
public int getDefaultPort() {
return protocol.getDefaultPort();
}
@Override
public Exporter<T> export(Exporter<T> exporter) {
return new InvokerDelegator<>(wrapInvoker(exporter.getInvoker()), exporter);
}
@Override
public <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) {
return wrapInvoker(protocol.refer(type, url));
}
private <T> Invoker<T> wrapInvoker(Invoker<T> invoker) {
URL url = invoker.getUrl();
// 获取所有激活的过滤器
List<Filter> filters = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class).getActivateExtension(url, Constants.KEYS, Constants.DEFAULT_KEY);
if (filters.size() == 0) {
return invoker;
}
return new FilterChainWrapper(invoker, filters);
}
复制代码
SPI 提供商可以调用 ExtensionLoader.
getActivateExtension
(URL, String, String) 以查找具有给定条件的全部已激活的扩展。而
getActivateExtension
会间接调用 com.alibaba.dubbo.common. extension.ExtensionLoader#loadExtensionClasses
其中 Type 是 由 ExtensionLoader.getExtensionLoader(
Filter.class
),决定为 Filter.
L565 - 567 就是剖析
Filter
的接口上@SPI注解信息.(
Filter.class 也可以更换成其他的类性
)
com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader#
loadDirectory
会间接调用 com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader#
loadClass
在此方法中会剖析注解
@Adaptive、@Activate
/**
* @param extensionClasses ExtensionLoader#cachedClasses 成员变量
* @param resourceURL
* @param clazz ExtensionLoader#loadResource 中 加载 Class.forName( 类全限定名 )
* @param name ExtensionLoader#loadResource 中 在配置文件中设置的别名
* 上两参数请参考 com.alibaba.dubbo.common.extension.SPI
* @throws NoSuchMethodException
*/
private void loadClass(Map<String, Class<?>> extensionClasses, java.net.URL resourceURL, Class<?> clazz, String name) throws NoSuchMethodException {
if (!type.isAssignableFrom(clazz)) {
throw new IllegalStateException("Error when load extension class(interface: " +
type + ", class line: " + clazz.getName() + "), class "
+ clazz.getName() + "is not subtype of interface.");
}
if (clazz.isAnnotationPresent(Adaptive.class)) {
// 由于调用者 ExtensionLoader.loadResource 循环调用了 loadClass ,如果类上标注了 @Adaptive 注解,则该类为 Adaptive 类,并且只能有一个
if (cachedAdaptiveClass == null) {
cachedAdaptiveClass = clazz;
} else if (!cachedAdaptiveClass.equals(clazz)) {
throw new IllegalStateException("More than 1 adaptive class found: "
+ cachedAdaptiveClass.getClass().getName()
+ ", " + clazz.getClass().getName());
}
} else if (isWrapperClass(clazz)) {
// 判断为 包装类,则维护到 ExtensionLoader.cachedWrapperClasses
Set<Class<?>> wrappers = cachedWrapperClasses;
if (wrappers == null) {
cachedWrapperClasses = new ConcurrentHashSet<Class<?>>();
wrappers = cachedWrapperClasses;
}
wrappers.add(clazz);
} else {
clazz.getConstructor();
if (name == null || name.length() == 0) {
// 如果没有名字则尝试扫描 @Extension 注解, Extension 注解已经弃用了
name = findAnnotationName(clazz);
if (name.length() == 0) {
throw new IllegalStateException("No such extension name for the class " + clazz.getName() + " in the config " + resourceURL);
}
}
// 将首个类上@Activate 信息维护到 ExtensionLoader.cachedActivates 中
// 将 别名 维护到 ExtensionLoader.cachedNames 中
// 将 别名&类 维护到 ExtensionLoader#cachedClasses 中
String[] names = NAME_SEPARATOR.split(name);
if (names != null && names.length > 0) {
Activate activate = clazz.getAnnotation(Activate.class);
if (activate != null) {
cachedActivates.put(names[0], activate);
}
for (String n : names) {
if (!cachedNames.containsKey(clazz)) {
cachedNames.put(clazz, n);
}
Class<?> c = extensionClasses.get(n);
if (c == null) {
extensionClasses.put(n, clazz);
} else if (c != clazz) {
throw new IllegalStateException("Duplicate extension " + type.getName() + " name " + n + " on " + c.getName() + " and " + clazz.getName());
}
}
}
}
}
复制代码
工作流程
框架读取SPI对应路径下的配置文件,并根据配置加载全部扩展类并缓存(不初始化)。
根据传入的名称初始化对应的扩展类。
尝试查找符合条件的包装类:包含扩展点的setter方法,
返回对应的扩展类实例。
getAdaptiveExtension也相对独立,只有加载配置信息部分与getExtension共用了同一个
方法。和获取普通扩展类一样,框架会先检查缓存中是否有已经初始化化好的Adaptive实例,
没有则调用createAdaptiveExtension重新初始化。初始化过程分为4步:
和getExtension 一样先加载配置文件。
天生自适应类的代码字符串。
获取类加载器和编译器,并用编译器编译刚才天生的代码字符串。Dubbo 一共有三种
类型的编译器实现。
返回对应的自适应类实例。
getExtension
的实现原理
ExtensionLoader#
getExtension
会调用ExtensionLoader#
createExtension
方法
/**
* 创建扩展实例
* @param name 别名
* @return
*/
private T createExtension(String name) {
Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);
if (clazz == null) {
throw findException(name);
}
try {
// 先尝试从缓存中获取实例
T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
if (instance == null) {
// 不存在的话则通过反射创建实例
EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.newInstance());
instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
}
// 反射执行 setter 方法
injectExtension(instance);
Set<Class<?>> wrapperClasses = cachedWrapperClasses;
if (wrapperClasses != null && !wrapperClasses.isEmpty()) {
// 检查是否有包装类
for (Class<?> wrapperClass : wrapperClasses) {
// 通过反射创建包装类实例,再执行包装实例的 setter 方法, 最后更新包装类实例
// 这里我们能看出 包装类需要 实现 接口,并且包装类需要有一个构造函数,构造参数是接口类型
instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));
}
}
return instance;
} catch (Throwable t) {
throw new IllegalStateException("Extension instance(name: " + name + ", class: " +
type + ") could not be instantiated: " + t.getMessage(), t);
}
}
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getAdaptiveExtension 的实现原理
在getAdaptiveExtension()方法中,会为扩展点接口自动天生实现类字符串,实现类主要包含以下逻辑:为接口中每个有^Adaptive注解的方法天生默实现(没有注解的方法则天生空实现),每个默认实现都会从URL中提取Adaptive参数值,并以此为依据动态加载扩展点。然后,框架会使用不同的编译器,把实现类字符串编译为自适应类并返回。
天生完代码之后就要对代码进行编译,天生一个新的Classo Dubbo中的编译器也是一个自
适应接口,但
@Adaptive注解是加在实现类AdaptiveCompiler上
的。这样一来AdaptiveCompiler
就会作为该自适应类的默认实现,
不必要再做代码天生和编译
就可以使用了。
private Class<?> createAdaptiveExtensionClass() {
String code = createAdaptiveExtensionClassCode();
ClassLoader classLoader = findClassLoader();
com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler compiler = ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler.class).getAdaptiveExtension();
return compiler.compile(code, classLoader);
}
复制代码
// TODO :待续
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