dubbo-源码阅读之dubboSpi实现原理
dubboSPI实现思想跟javaspi的思想差不多javaspi是ServiceLoad 而dubbo自己写的是ExtensionLoader
SPI接口定义
@Documented @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target({ElementType.TYPE}) public @interface SPI { String value() default "";//扩展点的key }
说明:标识接口是否是spi接口。只有spi接口才会去扫描相应的配置文件动态加载
@Documented @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}) public @interface Adaptive { String[] value() default {};//扩展点的key }
说明:如果打在类上 则这个类是适配器类一个程序(只能有一个),如果打在接口上则需要使用javassitis动态生成适配类。
ExtensionLoader类
静态成员
当前类的所有对象共享
//[1]扫描服务实现的文件存放 private static final String SERVICES_DIRECTORY = "META-INF/services/"; //[2]扫描服务实现的文件存放 private static final String DUBBO_DIRECTORY = "META-INF/dubbo/"; //[3]扫描服务实现的文件存放 private static final String DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY = "META-INF/dubbo/internal/"; private static final Pattern NAME_SEPARATOR = Pattern.compile("\\s*[,]+\\s*"); //[4]每个class类都会创建一个对应ExtensionLoader 可以理解成缓存 private static final ConcurrentMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>> EXTENSION_LOADERS = new ConcurrentHashMap(); //[5]每个class类的对象缓存 private static final ConcurrentMap<Class<?>, Object> EXTENSION_INSTANCES = new ConcurrentHashMap();
成员变量
//[6]private final Class<?> type;//当前接口class //[7]创建对象工厂 默认2种实现SPIExtensionFactory SpringExtensionFactory 一个是扫描文件加载 一个在spring容器查找 private final ExtensionFactory objectFactory; //[8]存储每个实现类的key 就是mate-info文件下dubbo=com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol private final ConcurrentMap<Class<?>, String> cachedNames = new ConcurrentHashMap(); //[9]指定接口class 扫描到的所有实现类的class private final Holder<Map<String, Class<?>>> cachedClasses = new Holder(); //暂时不造干嘛的 private final Map<String, Activate> cachedActivates = new ConcurrentHashMap(); //[10]存储对应接口class实现类打上了@Adaptive 注解的class private volatile Class<?> cachedAdaptiveClass = null; //[11]存储当前接口class实现类的对象 private final ConcurrentMap<String, Holder<Object>> cachedInstances = new ConcurrentHashMap(); //[12]s private String cachedDefaultName; //[13]缓存适配器实现类的对象 private final Holder<Object> cachedAdaptiveInstance = new Holder(); private volatile Throwable createAdaptiveInstanceError; //[14]缓存扫描实现类 含有构造函数参数包含当前接口class类型的。 没创建一个对象就会遍历然后生成层层代理返回 private Set<Class<?>> cachedWrapperClasses; private Map<String, IllegalStateException> exceptions = new ConcurrentHashMap();
ExtensionLoader加载过程
dubbo里面有大量这样的代码,这些都是dubbo的扩展点。比如我们可以自定义协议。然后在标签配置好我们自定义协议属属性就好了
private static final Protocol protocol = (Protocol)ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
1.首先我们看Protocol.class是什么
@SPI("dubbo") public interface Protocol { int getDefaultPort(); @Adaptive <T> Exporter<T> export(Invoker<T> var1) throws RpcException; @Adaptive <T> Invoker<T> refer(Class<T> var1, URL var2) throws RpcException; void destroy(); }
2.我们看一下dubbo内置的协议实现
3.断点进入.getExtensionLoader(Protocol.class)
public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type) { if (type == null) { throw new IllegalArgumentException("Extension type == null"); } else if (!type.isInterface()) {//如果不是接口抛出异常 throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + ") is not interface!"); } else if (!withExtensionAnnotation(type)) {//如果没有打上@SPI注解抛出异常 throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + ") is not extension, because WITHOUT @" + SPI.class.getSimpleName() + " Annotation!"); } else { //尝试从缓存中获取ExtensionLoader 静态成员[4]变量 ExtensionLoader<T> loader = (ExtensionLoader) EXTENSION_LOADERS.get(type); if (loader == null) { //创建一个对应类型ExtensionLoader并缓存 EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader(type)); //返回 loader = (ExloadertensionLoader) EXTENSION_LOADERS.get(type); } return loader; } }
4.我们进入new ExtensionLoader(type)构造函数看做了什么
private ExtensionLoader(Class<?> type) { this.type = type;//先把当前class存起来 对应成员变量[6] /**首先判断当前类型是不是加载工厂类型,如果是工厂则为null因为工厂 loader不需要objectFactory。如果不是用同样的方式获取工厂并赋值给laoder的成员变量[7] **/ this.objectFactory = type == ExtensionFactory.class ? null : (ExtensionFactory) getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension(); }
Protocol.class!=ExtensionFactory.class 所以会执行(ExtensionFactory) getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension()
(ExtensionFactory) getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension()是不是很熟悉。表示创建对象的工厂 也是我们可以自定义的。
4.我们看一下ExtensionFactory
@SPI public interface ExtensionFactory { <T> T getExtension(Class<T> var1, String var2); }
可以发现也是一个SPI接口
5.ExtensionFactory 实现类
6.SpringExtensionFactory
会根据name在spring容器里面找
public <T> T getExtension(Class<T> type, String name) { Iterator i$ = contexts.iterator(); while(i$.hasNext()) { ApplicationContext context = (ApplicationContext)i$.next(); if (context.containsBean(name)) { Object bean = context.getBean(name); if (type.isInstance(bean)) { return bean; } } } return null; }
7.SpiExtensionFactory
public <T> T getExtension(Class<T> type, String name) { if (type.isInterface() && type.isAnnotationPresent(SPI.class)) { ExtensionLoader<T> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(type); if (loader.getSupportedExtensions().size() > 0) { return loader.getAdaptiveExtension(); } } return null; }
等同于getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension()
8.AdaptiveExtensionFactory
@Adaptive public class AdaptiveExtensionFactory implements ExtensionFactory { private final List<ExtensionFactory> factories;//存放了上面2种适配器的实现 public AdaptiveExtensionFactory() { ExtensionLoader<ExtensionFactory> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class); List<ExtensionFactory> list = new ArrayList(); Iterator i$ = loader.getSupportedExtensions().iterator(); while(i$.hasNext()) { String name = (String)i$.next(); list.add(loader.getExtension(name)); } this.factories = Collections.unmodifiableList(list); } //会遍历SPIFactory和SpringFactory找到对应的key的bean public <T> T getExtension(Class<T> type, String name) { Iterator i$ = this.factories.iterator(); Object extension; do { if (!i$.hasNext()) { return null; } ExtensionFactory factory = (ExtensionFactory)i$.next(); extension = factory.getExtension(type, name); } while(extension == null); return extension; } }
这个类打上了@Adaptive 表示是适配器类
9.getAdaptiveExtension()
回到我们前面 ExtensionLoader.getExtensionLoader(type) 只是单例创建一个对应接口class的Loader 真正加载在getAdaptiveExtension()
public T getAdaptiveExtension() { Object instance = this.cachedAdaptiveInstance.get(); if (instance == null) { if (this.createAdaptiveInstanceError != null) { throw new IllegalStateException("fail to create adaptive instance: " + this.createAdaptiveInstanceError.toString(), this.createAdaptiveInstanceError); } Holder var2 = this.cachedAdaptiveInstance; synchronized (this.cachedAdaptiveInstance) { instance = this.cachedAdaptiveInstance.get(); //首先判断这个loader有没有默认的适配器类 如果没有 则加载(也可以理解成是否加载过一次了。因为每次加载都会生成一个适配器类) if (instance == null) { try { instance = this.createAdaptiveExtension(); //这里就是加载过后赋值 上面的判断,第二次再获取就直接从缓存里面拿 对应成员变量[10] this.cachedAdaptiveInstance.set(instance); } catch (Throwable var5) { this.createAdaptiveInstanceError = var5; throw new IllegalStateException("fail to create adaptive instance: " + var5.toString(), var5); } } } } return instance; }
10.再进入这个方法this.createAdaptiveExtension()
private T createAdaptiveExtension() { try { return this.(this.getAdaptiveExtensionClass().newInstance()); } catch (Exception var2) { throw new IllegalStateException("Can not create adaptive extenstion " + this.type + ", cause: " + var2.getMessage(), var2); } }
1.先调用this.getAdaptiveExtensionClass()获取一个class
2.再创建.newInstance()反射创建实例
3.injectExtension再将实例交给这个方法处理
11.1 先看getAdaptiveExtensionClass
private Class<?> getAdaptiveExtensionClass() { this.getExtensionClasses(); return this.cachedAdaptiveClass != null ? this.cachedAdaptiveClass : (this.cachedAdaptiveClass = this.createAdaptiveExtensionClass()); }
11.1.1 getExtensionClasses
private Map<String, Class<?>> getExtensionClasses() { //对应成员变量9 Map<String, Class<?>> classes = (Map) this.cachedClasses.get(); if (classes == null) {//判断是否加载过了 如果加载过了直接返回 Holder var2 = this.cachedClasses; synchronized (this.cachedClasses) { classes = (Map) this.cachedClasses.get(); if (classes == null) { classes = this.loadExtensionClasses(); this.cachedClasses.set(classes);//对应上面的判断加载后设置到缓存 } } } return classes; }
11.1.1.1this.loadExtensionClasses()
private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses() { SPI defaultAnnotation = (SPI) this.type.getAnnotation(SPI.class); if (defaultAnnotation != null) { String value = defaultAnnotation.value(); if (value != null && (value = value.trim()).length() > 0) { String[] names = NAME_SEPARATOR.split(value); if (names.length > 1) { throw new IllegalStateException("more than 1 default extension name on extension " + this.type.getName() + ": " + Arrays.toString(names)); } if (names.length == 1) { this.cachedDefaultName = names[0]; } } } Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap(); //dubboSPI类信息存放目录 逐个加载一遍 this.loadFile(extensionClasses, "META-INF/dubbo/internal/"); this.loadFile(extensionClasses, "META-INF/dubbo/"); this.loadFile(extensionClasses, "META-INF/services/"); return extensionClasses; }
11.1.1.1.1 loadFile
代码太长 截取部分关键代码
//判断实现类是否打上了Adaptive注解 if (clazz.isAnnotationPresent(Adaptive.class)) { if (this.cachedAdaptiveClass == null) { //如果打上了存入成员变量[10] this.cachedAdaptiveClass = clazz; } else if (!this.cachedAdaptiveClass.equals(clazz)) { throw new IllegalStateException("More than 1 adaptive class found: " + this.cachedAdaptiveClass.getClass().getName() + ", " + clazz.getClass().getName()); } } else { try { //这里是判断实现类是否有包含当前类型的构造函数。 clazz.getConstructor(this.type); Set<Class<?>> wrappers = this.cachedWrapperClasses; if (wrappers == null) { this.cachedWrapperClasses = new ConcurrentHashSet(); wrappers = this.cachedWrapperClasses; } //如果有存入代理类集合 wrappers.add(clazz); } catch (NoSuchMethodException var27) {
遍历扫描spi文件扫描类信息 我们来看一下spi文件到底是什么
是不是跟javaspi一样 只是dubbo的多了一个key=类名 可以存到成员变量[9]的key就是他。根据key可以快速找到对应的实现类
11.2 我们回到11.1那里继续往下看
return this.cachedAdaptiveClass != null ? this.cachedAdaptiveClass : (this.cachedAdaptiveClass = this.createAdaptiveExtensionClass())
这里会有一个问题。留意 11.1.1.1.1 如果当打上了 注解之后cachedAdaptiveClass 这个就不会为空 直接返回到10.injectExtension 方法创建对应的实例
11.3 createAdaptiveExtensionClass()
调用这个方法 是spi接口没有实现类打上Adaptive接口才会走
private Class<?> createAdaptiveExtensionClass() { String code = this.createAdaptiveExtensionClassCode(); ClassLoader classLoader = findClassLoader(); Compiler compiler = (Compiler)getExtensionLoader(Compiler.class).getAdaptiveExtension(); return compiler.compile(code, classLoader); }
这个方法就是通过javassist动态生成适配器类的class 我找了几个动态生成的代码一看就懂啦 现在我吧code变量的值复制几个出来
首先Protocol 的实现类都没有打上Adaptive 所以会动态生成适配器类
package com.alibaba.dubbo.rpc; import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader; public class Protocol$Adpative implements com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol { public void destroy() { throw new UnsupportedOperationException("method public abstract void com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.destroy() of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!"); } public int getDefaultPort() { throw new UnsupportedOperationException("method public abstract int com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.getDefaultPort() of interface com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol is not adaptive method!"); } public com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter export(com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker arg0) throws com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker { if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument == null"); if (arg0.getUrl() == null) throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument getUrl() == null"); com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl(); String extName = (url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol()); if (extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])"); com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName); return extension.export(arg0); } public com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker refer(java.lang.Class arg0, com.alibaba.dubbo.common.URL arg1) throws java.lang.Class { if (arg1 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null"); com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg1; String extName = (url.getProtocol() == null ? "dubbo" : url.getProtocol()); if (extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) name from url(" + url.toString() + ") use keys([protocol])"); com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol) ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol.class).getExtension(extName); return extension.refer(arg0, arg1); } }
ProxyFactory 接口的适配器类
package com.alibaba.dubbo.rpc; import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader; public class ProxyFactory$Adpative implements com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory { public java.lang.Object getProxy(com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker arg0) throws com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker { if (arg0 == null) throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument == null"); if (arg0.getUrl() == null) throw new IllegalArgumentException("com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker argument getUrl() == null"); com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg0.getUrl(); String extName = url.getParameter("proxy", "javassist"); if (extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory) name from url(" + url.toString() + ") use keys([proxy])"); com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory) ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory.class).getExtension(extName); return extension.getProxy(arg0); } public com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker getInvoker(java.lang.Object arg0, java.lang.Class arg1, com.alibaba.dubbo.common.URL arg2) throws java.lang.Object { if (arg2 == null) throw new IllegalArgumentException("url == null"); com.alibaba.dubbo.common.URL url = arg2; String extName = url.getParameter("proxy", "javassist"); if (extName == null) throw new IllegalStateException("Fail to get extension(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory) name from url(" + url.toString() + ") use keys([proxy])"); com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory extension = (com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory) ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory.class).getExtension(extName); return extension.getInvoker(arg0, arg1, arg2); } }
就先复制2个 。注意看标红部分。dubbo动态生成的适配器类是根据url里面的参数来适配对应的处理器 key则是前面2个注解里面的value
getExtension是传入对应的key。直接去成员变量【10】根据key去取
12。回到10 injectExtension方法。根据适配器class反射创建对象后内部做了什么
private T injectExtension (T instance){ try { if (this.objectFactory != null) { Method[] arr$ = instance.getClass().getMethods(); int len$ = arr$.length; for (int i$ = 0; i$ < len$; ++i$) { Method method = arr$[i$]; //获得对象的set方法 if (method.getName().startsWith("set") && method.getParameterTypes().length == 1 && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) { Class pt = method.getParameterTypes()[0]; try { String property = method.getName().length() > 3 ? method.getName().substring(3, 4).toLowerCase() + method.getName().substring(4) : ""; //记得这个工厂吗。回到第4步。这里相当于ioc 去spi扫描和根据spring容器找相应的key的对象 注入 Object object = this.objectFactory.getExtension(pt, property); if (object != null) { method.invoke(instance, object); } } catch (Exception var9) { logger.error("fail to inject via method " + method.getName() + " of interface " + this.type.getName() + ": " + var9.getMessage(), var9); } } } } } catch (Exception var10) { logger.error(var10.getMessage(), var10); } return instance; }
回到11.3 对应接口没有打上Adaptive注解 最终都是通过javassist生成的动态适配器类。这个类里面都是根据url的对应参数key调用.getExtension(extName)这里面的代码
try { T instance = EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);//根据key获得缓存实例。静态成员存 if (instance == null) { EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.newInstance()); instance = EXTENSION_INSTANCES.get(clazz); } this.injectExtension(instance);//ioc注入 Set<Class<?>> wrapperClasses = this.cachedWrapperClasses; Class wrapperClass; //这个wapperClass成员变量[14] 和参考11.1.1.1.1 loadFile if (wrapperClasses != null && wrapperClasses.size() > 0) { //这里是装饰者模式 层层代理 最终返回我们的waper代理 for (Iterator i$ = wrapperClasses.iterator(); i$.hasNext(); instance = this.injectExtension(wrapperClass.getConstructor(this.type).newInstance(instance))) { wrapperClass = (Class) i$.next(); } } return instance;
好累啊!
总结一下怎么利用这些扩展
1.创建spi文件 和实现类。然后将我们的实现类添加一个当前扩展接口的构造函数 就能够实现对应扩展的aop
2.创建spi文件和实现类。 对应的我们自定义key 然后在dubbo对应配置 配置我们的key(对了 dubbox的rest协议 可能是根据这个扩展点扩展的哦)
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