Dubbo点滴(5)之服务注册中心

首先DUBBO本质上是一款RPC框架，不可缺少的2个角色:服务提供者和服务消费者。

已经剖析了服务端暴露端口过程。本文简单说下注册中心。

1.注册中心是什么玩意

这是官网提供的图例

通过图例，可以看出消费者和提供者并不是直接通信的，中间有个第三者，就是注册中心。这种结构，可以实现消费者和提供者两者的依赖，和参数信息的集群化。所以这带来了几个问题。

1. 服务注册
   

2. 服务发现

3. 服务订阅

4. 服务通知

2. 服务暴露及服务注册过程

《Dubbo点滴(4)之暴露服务解析》已经剖析了dubbo协议具体打开网络端口过程。本节内容会隐去这部分内容。因为一个完整的服务暴露，主要涉及2部分内容，1）打开端口等待消费者连接；2）将服务信息登记到注册中心，以告知消费者可以连接了。

有3点需要说明：

1）首先，根据条件判断会暴露一个injvm本地服务（step 6）;

InjvmProtocol协议完成，主要供同一JVM种的消费者调用，提供RPC效率。

2) 为服务暴露一个dubbo服务(step 12)，一般为DubboProtocol完成

3）step 12提供的的服务，注册到注册中心(step 13-step 23)。这一步是本文的剖析重点。

3.认识注册中心

该图是DUBBO的总体结构图。重点停留在Resistry层。比较重要的是几个组件

ZookeeperRegistry ：负责与zookeeper进行交互

RegistryProtocol ：从注册中心获取可用服务，或者将服务注册到zookeeper，然后提供服务或者提供调用代理。

RegistryDirectory ：维护着所有可用的远程Invoker或者本地的Invoker。这个类实现了NotifyListner。

NotifyListener ：负责RegistryDirectory和ZookeeperRegistry的通信。

FailbackRegistry：继承自Registry，实现了失败重试机制。

4. 注册中心数据模型

流程说明：

• 服务提供者启动时

  • 向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的URL地址。

• 服务消费者启动时

  • 订阅/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下的提供者URL地址。

  • 并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers目录下写入自己的URL地址。

• 监控中心启动时

  • 订阅/dubbo/com.foo.BarService目录下的所有提供者和消费者URL地址。

4.Registry 结构树

ZookeeperRegistry是常见的注册中心实现方案，由ZookeeperRegistryFactory负责构造。

AbstractRegistry这个类主要存储的是已经注册的服务接口，已经订阅的服务接口和已经收到通知的接口的URL，不能直接调用。

public abstract class AbstractRegistry implements Registry {

    // 本地磁盘缓存，其中特殊的key值.registies记录注册中心列表，其它均为notified服务提供者列表
    private final Properties properties = new Properties();
    // 文件缓存定时写入
    private final ExecutorService registryCacheExecutor = Executors.newFixedThreadPool(1, new NamedThreadFactory("DubboSaveRegistryCache", true));
    //是否是同步保存文件
    private final boolean syncSaveFile ;
    private final AtomicLong lastCacheChanged = new AtomicLong();
    private final Set<URL> registered = new ConcurrentHashSet<URL>();
    private final ConcurrentMap<URL, Set<NotifyListener>> subscribed = new ConcurrentHashMap<URL, Set<NotifyListener>>();
    private final ConcurrentMap<URL, Map<String, List<URL>>> notified = new ConcurrentHashMap<URL, Map<String, List<URL>>>();
    ...
    }

FailbackRegistry 继承自AbstractRegistry ，实现了失败重试机制。

public abstract class FailbackRegistry extends AbstractRegistry {
// 定时任务执行器
private final ScheduledExecutorService retryExecutor = Executors.newScheduledThreadPool(1, new NamedThreadFactory("DubboRegistryFailedRetryTimer", true));

// 失败重试定时器，定时检查是否有请求失败，如有，无限次重试
private final ScheduledFuture<?> retryFuture;

private final Set<URL> failedRegistered = new ConcurrentHashSet<URL>();

private final Set<URL> failedUnregistered = new ConcurrentHashSet<URL>();

private final ConcurrentMap<URL, Set<NotifyListener>> failedSubscribed = new ConcurrentHashMap<URL, Set<NotifyListener>>();

private final ConcurrentMap<URL, Set<NotifyListener>> failedUnsubscribed = new ConcurrentHashMap<URL, Set<NotifyListener>>();

private final ConcurrentMap<URL, Map<NotifyListener, List<URL>>> failedNotified = new ConcurrentHashMap<URL, Map<NotifyListener, List<URL>>>();
...
}

5.服务提供者启动的注册过程

服务提供者启动时 向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的URL地址。接下来，找寻下代码执行路径。RegistryProtocol 作为注册中心的核心组件，作为代码的入口,还要明确一点，这是个注册登记过程。

//入口
public class RegistryProtocol implements Protocol {
final Registry registry = getRegistry(originInvoker);
final URL registedProviderUrl = getRegistedProviderUrl(originInvoker);
registry.register(registedProviderUrl);
}
public abstract class AbstractRegistry implements Registry {
    public void register(URL url) {
        if (url == null) {
            throw new IllegalArgumentException("register url == null");
        }
        if (logger.isInfoEnabled()){
            logger.info("Register: " + url);
        }
        registered.add(url);
    }
...
}
public abstract class FailbackRegistry extends AbstractRegistry {
public void register(URL url) {
    super.register(url);
    failedRegistered.remove(url);
    failedUnregistered.remove(url);
    try {
        // 向服务器端发送注册请求
        doRegister(url);
    } catch (Exception e) {
    ...
    }

        // 将失败的注册请求记录到失败列表，定时重试
        failedRegistered.add(url);
    }
    protected abstract void doRegister(URL url);
    
    protected abstract void doUnregister(URL url);
    
    protected abstract void doSubscribe(URL url, NotifyListener listener);
    
    protected abstract void doUnsubscribe(URL url, NotifyListener listener);
...
}   
 
 public class ZookeeperRegistry extends FailbackRegistry {
     public ZookeeperRegistry(URL url, ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
        super(url);
        //如果provider的url是“0.0.0.0”或者在参数中带anyHost=true则抛出异常注册地址不存在
        if (url.isAnyHost()) {
          throw new IllegalStateException("registry address == null");
       }
        //服务分组（默认“dubbo”）
        String group = url.getParameter(Constants.GROUP_KEY, DEFAULT_ROOT);
        if (! group.startsWith(Constants.PATH_SEPARATOR)) {
            group = Constants.PATH_SEPARATOR + group;
        }
        //服务分组根地址
        this.root = group;
        zkClient = zookeeperTransporter.connect(url);
        //添加状态监听器
        zkClient.addStateListener(new StateListener() {
            public void stateChanged(int state) {
               if (state == RECONNECTED) {
               try {
          recover();
       } catch (Exception e) {
          logger.error(e.getMessage(), e);
       }
               }
            }
        });
    }
 
     protected void doRegister(URL url) {
            try {
                //连接注册中心注册,在zk上创建节点
               zkClient.create(toUrlPath(url), url.getParameter(Constants.DYNAMIC_KEY, true));
            } catch (Throwable e) {
                throw new RpcException("Failed to register " + url + " to zookeeper " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
            }
        }
 }

6. 注册中心关系类图

重要概念：

ZookeeperRegistry ：负责与zookeeper进行交互

RegistryProtocol ：从注册中心获取可用服务，或者将服务注册到zookeeper，然后提供服务或者提供调用代理。

RegistryDirectory ：维护着所有可用的远程Invoker或者本地的Invoker。这个类实现了NotifyListner。

NotifyListener ：负责RegistryDirectory和ZookeeperRegistry的通信。

FailbackRegistry：继承自Registry，实现了失败重试机制。