Dubbo与Spring的融合机制

作者: 九点半的马拉 | 来源:发表于2020-04-07 22:41 被阅读0次

我们都知道Dubbo可以与Spring进行融合，那是怎么进行融合的呢？
我先介绍一下官方文档中是如何实现与Spring融合的，然后再从底层分析一下。

案例

Service注解暴露服务

@Service
public class AnnotationServiceImpl implements AnnotationService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "annotation: hello, " + name;
    }
}

增加应用配置信息

# dubbo-provider.properties
dubbo.application.name=annotation-provider
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
dubbo.protocol.name=dubbo
dubbo.protocol.port=20880

指定Spring扫描路径

@Configuration
@EnableDubbo(scanBasePackages = "org.apache.dubbo.samples.simple.annotation.impl")
@PropertySource("classpath:/spring/dubbo-provider.properties")
static public class ProviderConfiguration {      
}

Reference注解引用服务

@Component("annotationAction")
public class AnnotationAction {
    @Reference
    private AnnotationService annotationService;
    public String doSayHello(String name) {
        return annotationService.sayHello(name);
    }
}

增加应用配置信息

# dubbo-consumer.properties
dubbo.application.name=annotation-consumer
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
dubbo.consumer.timeout=3000

指定Spring扫描路径

@Configuration
@EnableDubbo(scanBasePackages = "org.apache.dubbo.samples.simple.annotation.action")
@PropertySource("classpath:/spring/dubbo-consumer.properties")
@ComponentScan(value = {"org.apache.dubbo.samples.simple.annotation.action"})
static public class ConsumerConfiguration {

}

调用服务

public static void main(String[] args) throws Exception {
    AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(ConsumerConfiguration.class);
    context.start();
    final AnnotationAction annotationAction = (AnnotationAction) context.getBean("annotationAction");
    String hello = annotationAction.doSayHello("world");
}

上面是整体融合Spring的案例，接下来分析Service注解和Reference注解是怎么实现的。

ServiceBean的有关过程

当用户使用注解@DubboComponentScan时，会激活DubboComponentScanRegister，同时生成ServiceAnnotationBeanPostProcessor和ReferenceAnnotationBeanPostProcessor, ServiceAnnotationBeanPostProcessor处理器实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口，Spring容器会在所有Bean注册之后回调postProcessBeanDefinitionRegistry方法。
在这个方法里先提取用户配置的扫描包名称，然后委托Spring对所有符合包名的class文件做字节码分析，然后扫描Dubbo的注解@Service作为过滤条件，将扫描的服务创建BeanDefinitionHolder，用于生成ServiceBean定义，最后注册ServiceBean的定义并做数据绑定和解析。

这时我们注册了ServiceBean的定义，但是还没有实例化。
ServicecBean的结构如下：

public class ServiceBean<T> extends ServiceConfig<T> implements 
            InitializingBean, DisposableBean, ApplicationContextAware,
                    ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>, BeanNameAware {}

InitializingBean

只包含afterPropertiesSet()方法，继承该接口的类，在初始化Bean的时候会执行该方法。在构造方法之后调用。

ApplicationContextAware

Spring容器会检测容器中的所有Bean，如果发现某个Bean实现了ApplicationContextAware接口，Spring容器会在创建该Bean之后，自动调用该Bean的setApplicationContextAware()方法，调用该方法时，会将容器本身作为参数传给该方法。

ApplicationListener

当Spring容器初始化之后，会发布一个ContextRefreshedEvent事件，实现ApplicationListener接口的类，会调用onApplicationEvent()方法。

重要的接口主要是这几个，那么执行的先后顺序是怎样的呢？

如果某个类实现了ApplicationContextAware接口，会在类初始化完成后调用setApplicationContext（）方法进行操作

首先会执行ApplicationContextAware中的setApplicationContextAware()方法。

 @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) {
        this.applicationContext = applicationContext;
        SpringExtensionFactory.addApplicationContext(applicationContext);
        try {
            Method method = applicationContext.getClass().getMethod("addApplicationListener", ApplicationListener.class); // backward compatibility to spring 2.0.1
            method.invoke(applicationContext, this);
            supportedApplicationListener = true;
        } catch (Throwable t) {
            if (applicationContext instanceof AbstractApplicationContext) {
                try {
                    Method method = AbstractApplicationContext.class.getDeclaredMethod("addListener", ApplicationListener.class); // backward compatibility to spring 2.0.1
                    if (!method.isAccessible()) {
                        method.setAccessible(true);
                    }
                    method.invoke(applicationContext, this);
                    supportedApplicationListener = true;
                } catch (Throwable t2) {
                }
            }
        }
    }

这里主要是将Spring的上下文引用保存到SpringExtensionFactory中，里面有个set集合，保存所有的Spring上下文。这里实现了Dubbo与Spring容器的相连，在SPI机制中利用ExtensionLoader.getExtension生成扩展类时，会有一个依赖注入的过程，即调用injectExtension()方法，它会通过反射获取类的所有方法，然后遍历以set开头的方法，得到set方法的参数类型，再通过ExtensionFactory寻找参数类型相同的扩展类实例。

如果某个类实现了InitializingBean接口，会在类初始化完成后，并在setApplicationContext（）方法执行完毕后，调用afterPropertiesSet（）方法进行操作

然后会调用InitializingBean的afterPropertiesSet()方法。

public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    if (getProvider() == null) {
        //......
    }
    if (getApplication() == null
            && (getProvider() == null || getProvider().getApplication() == null)) {
        //......
    }
    if (getModule() == null
            && (getProvider() == null || getProvider().getModule() == null)) {
        //......
    }
    if ((getRegistries() == null || getRegistries().isEmpty())) {
        //......
    }
    if ((getProtocols() == null || getProtocols().isEmpty())
            && (getProvider() == null || getProvider().getProtocols() == null || 
            getProvider().getProtocols().isEmpty())) {
        //......
    }
    if (getPath() == null || getPath().length() == 0) {
        if (beanName != null && beanName.length() > 0
                && getInterface() != null && getInterface().length() > 0
                && beanName.startsWith(getInterface())) {
            setPath(beanName);
        }
    }
    if (!isDelay()) {
        export();
    }
}

主要是将Dubbo中的应用信息、注册信息、协议信息等设置到变量中。最后有个方法值得注意的是isDelay方法当返回true时，表示无需延迟导出；返回false时，表示需要延迟导出。

最后会调用ApplicationListene中的onApplicationEvent方法。

public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
    //是否有延迟暴露 && 是否已暴露 && 是不是已被取消暴露
    if (isDelay() && !isExported() && !isUnexported()) {
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("The service ready on spring started. service: " + getInterface());
        }
        //暴露服务
        export();
    }
}

此时ServiceBean开始暴露。具体的暴露流程之前已经介绍容量。

ReferenceBean的有关过程

在Dubbo中处理ReferenceBean是通过ReferenceAnnotionBeanPostProcessor处理的，该类继承了InstantiationAwareBeanPostProcessor，用来解析@Reference注解并完成依赖注入。

public class ReferenceAnnotationBeanPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter
        implements MergedBeanDefinitionPostProcessor, PriorityOrdered, ApplicationContextAware, BeanClassLoaderAware,
        DisposableBean {
    // 省略注解
}

InstatiationAwareBeanPostProcessor

postProcessBeforeInstantiation方法：在实例化目标对象执行之前，可以自定义实例化逻辑，如返回一个代理对象。

postProcessAfterInitialization方法：Bean实例化完成后执行的后处理操作，所有初始化逻辑、装配逻辑之前执行。

postProcessPropertyValues方法：完成其他定制的一些依赖注入和依赖检查等，可以增加属性和属性值修改。

新版本出现了改动，采用AnnotationInjectedBeanPostProcessor来处理。

public class ReferenceAnnotationBeanPostProcessor extends AnnotationInjectedBeanPostProcessor<Reference>
        implements ApplicationContextAware, ApplicationListener

AnnotationInjectedBeanPostProcessor是ReferenceAnnotationBeanPostProcessor的父类，它实现InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter的postProcessPropertyValues方法,这个是实例化的后置处理,这个方式是在注入属性时触发,就是要在注入@Reference的接口时候,要将接口封装成动态代理的实例注入到Spring容器中.

public PropertyValues postProcessPropertyValues(
            PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeanCreationException {
        InjectionMetadata metadata = findInjectionMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);
        try {
            metadata.inject(bean, beanName, pvs);
        } catch (BeanCreationException ex) {
            throw ex;
        } catch (Throwable ex) {
            throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of @" + getAnnotationType().getName()
                    + " dependencies is failed", ex);
        }
        return pvs;
    }

主要分为两步：
1）获取类中标注的@Reference注解的字段和方法。
2）反射设置字段或方法对应的引用

最重要的是第二步，通过inject方法进行反射绑定。

  @Override
        protected void inject(Object bean, String beanName, PropertyValues pvs) throws Throwable {
            Class<?> injectedType = field.getType();
            injectedBean = getInjectedObject(annotation, bean, beanName, injectedType, this);
            ReflectionUtils.makeAccessible(field);
            field.set(bean, injectedBean);
        }

里面最主要的就是对生成的ReferenceBean设置一个代理对象。

 private Object buildProxy(String referencedBeanName, ReferenceBean referenceBean, Class<?> injectedType) {
        InvocationHandler handler = buildInvocationHandler(referencedBeanName, referenceBean);
        Object proxy = Proxy.newProxyInstance(getClassLoader(), new Class[]{injectedType}, handler);
        return proxy;

private static class ReferenceBeanInvocationHandler implements InvocationHandler {

        private final ReferenceBean referenceBean;

        private Object bean;

        private ReferenceBeanInvocationHandler(ReferenceBean referenceBean) {
            this.referenceBean = referenceBean;
        }

        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            Object result = null;
            try {
                if (bean == null) { // If the bean is not initialized, invoke init()
                    init();
                }
                result = method.invoke(bean, args);
            } catch (InvocationTargetException e) {
                // re-throws the actual Exception.
                throw e.getTargetException();
            }
            return result;
        }

        private void init() {
            this.bean = referenceBean.get();
        }
    }

服务引用的触发时机有两个：
一种是ReferenceBean初始化的时候；另一种是ReferenceBean对应的服务被注入到其他类中时引用。

Dubbo与Spring的融合机制

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ServiceBean的有关过程

ReferenceBean的有关过程

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