深入理解Apache Dubbo与实战

《深入理解Apache Dubbo与实战》首先介绍Dubbo的简史、后续的规划和整体架构大图；接着介绍Dubbo环境配置，并基于Dubbo开发首款应用程序；然后介绍Dubbo内置的常用注册中心的实现原理，Dubbo扩展点加载的原理和实现，Dubbo的启动、服务暴露、服务消费和优雅停机的机制，Dubbo中RPC协议细节、编解码和服务调用实现原理，Dubbo集群容错、路由和负载均衡机制，Dubbo的扩展点相关知识，Dubbo高级特性的实现和原理，Dubbo常用的Filter的实现原理，Dubbo中新增etcd3注册中心的实战内容和Dubbo服务治理平台的相关知识；最后介绍Dubbo未来生态和Dubbo Mesh的相关知识。

《深入理解Apache Dubbo与实战》适合对Dubbo有一定了解、对Dubbo框架感兴趣的读者，也适合想深入理解Dubbo原理的资深开发者阅读。

商宗海，花名诣极，Apache Dubbo PMC。曾就职于阿里巴巴、有赞，担任Dubbo框架技术负责人，长期活跃在Dubbo社区。现就职于蚂蚁金服中间件团队，负责sofa-rpc和云原生方向的产品研发。

林琳，花名景竹，曾就职于华软集团、递四方等公司，担任技术经理、高级架构师等职位。现就职于蚂蚁金服，负责工程平台架构工作。

适读人群 ：本书适合对Dubbo有一定了解、对Dubbo框架感兴趣的读者，也适合想深入理解Dubbo原理的资深开发者阅读。

与官方文档不同，官方文档侧重讲解使用方法，《深入理解Apache Dubbo与实战》主要侧重于详细解读Dubbo框架工作原理和底层机制，并结合少量核心源码进行讲解。在原理的基础上，展示一些动手扩展Dubbo特性的实战场景，并对Dubbo的发展方向Dubbo Mesh做了一些探索。

本书的由来

在Apache Dubbo（以下简称Dubbo）重新开源之前，Dubbo已经被很多公司广泛用于生产环境并获得了良好的反馈，很多公司内部也会建立私有分支自己维护，其中Dubbox就是基于Dubbo分支进行扩展并二次维护的。重新开源后，社区维护的Dubbo版本进行了大量“bug fix”和特性支持，收到了大量Dubbo用户的支持和参与。编写本书的想法是在开源后提出来的，因此本书取名《深入理解Apache Dubbo与实战》。

我最早接触Dubbo是2015年在参与云基础设施建设和微服务框架搭建时，那时的Dubbo基本是分布式系统的不二之选。我在使用过程中遇到了不少问题，不得不通过调试Dubbo源码来解决。在源码调试过程中，我逐渐理解Dubbo的设计理念，越发惊叹其架构设计的巧妙，正所谓：优秀的设计万里挑一。

后来我加入另外一家公司担任架构师，在基础架构组负责中间件与框架的研发，也是基于Dubbo等框架做二次开发。此时，我与本书另一位作者诣极成为同事，我们志趣相投，也为编写本书埋下了伏笔。

2017年，Dubbo经历了数年的停滞后，终于又重启维护。我还依稀记得阿里巴巴公司宣布的那天诣极的兴奋状，诣极是首批投入Apache Dubbo开源工作中去的开发者，期间为Apache Dubbo贡献了众多特性，如HTTP 2、etcd注册中心等，现在已经成为Apache Dubbo PMC。

Dubbo在重启维护后，短时间内有了大量的更新。此时我正就职于蚂蚁金服，每天苦于繁重的CRUD。我发现市面上没有一本系统讲解Dubbo的书籍，Dubbo相关的资料大都是一些博客文章，并且内容也相对陈旧。于是我“怂恿”诣极与我一起写这本书，作为这些年来工作的一个总结，他也欣然答应。

然后就是历时半年的写作过程，一波三折。中途有一些朋友加入，又因为各种不可抗拒的原因退出。我和诣极平时的工作都非常饱和，又要关注开源工作，常常焦头烂额。道虽迩，不行不至；事虽小，不为不成。时间是一点一点挤出来的，最终我们还是坚持完成了本书，并且没有偏离原计划太多。由于时间紧迫和能力有限，本书的内容难免有错漏，读者的勘误可以发送到以下电子邮箱：

[email protected]或[email protected]。

面向的读者

由于Dubbo重启维护后，官方的使用文档已经非常详细，本书如果再讲使用方法就没有太多的意义，所以一开始就按源码解析、设计原理说明的方向定位，因此需要读者有一定的基础。涉及源码的讲解，注定会有很多地方枯燥乏味，我们在编写的时候也尽量用自己的语言去提炼总结，让读者可以少看代码。

在开始动笔编写本书时，Apache Dubbo 2.7正在开发中，考虑到代码的稳定性，我们最终决定基于公开发布的2.6.5版本（release）来写。当本书快完成的时候，Apache Dubbo 2.7正式发布了。因此，本书的内容并不是基于最新的代码的，写书的速度永远比不上框架更新的速度，也希望读者能够谅解。

本书内容

第1章主要介绍Dubbo的简史、后续的规划和整体架构大图。

第2章主要介绍Dubbo的环境配置和基于Dubbo开发第一款应用程序。

第3章主要介绍Dubbo内置的常用注册中心的实现原理。

第4章主要介绍Dubbo扩展点加载的原理和实现。

第5章主要介绍Dubbo的配置解析、服务暴露、服务消费和优雅停机的机制。

第6章主要介绍Dubbo的RPC协议细节、编解码和服务调用的实现原理。

第7章主要介绍Dubbo的集群容错、路由和负载均衡机制。

第8章主要介绍Dubbo扩展点的相关知识。

第9章主要介绍Dubbo高级特性的实现和原理。

第10章主要介绍Dubbo过滤器的实现原理。

第11章主要介绍Dubbo中新增的etcd3注册中心的实战内容。

第12章主要介绍Dubbo服务治理平台的相关知识。

第13章主要介绍Dubbo的未来生态和Dubbo Mesh相关知识。

致谢

首先感谢我的领导与同事，也感谢我的团队，你们给了我很大的帮助。

然后要感谢我妻子，在我写作期间，她承担了家里的大小事务，让我可以有更多的时间投入写作。如果没有妻子的支持，那么这本书我肯定是无法完成的。

第1章 Dubbo——高性能RPC通信框架 1

1.1 应用架构演进过程 1

1.1.1 单体应用 1

1.1.2 分布式应用 3

1.2 Dubbo简介 6

1.2.1 Dubbo的发展历史 7

1.2.2 Dubbo是什么 7

1.2.3 Dubbo解决什么问题 9

1.2.4 谁在使用Dubbo 10

1.2.5 Dubbo后续的规划 11

1.3 Dubbo总体大图 11

1.3.1 Dubbo总体分层 11

1.3.2 Dubbo核心组件 12

1.3.3 Dubbo总体调用过程 13

1.4 小结 15

第2章 开发第一款Dubbo应用程序 16

2.1 配置开发环境 16

2.1.1 下载并安装JDK 17

2.1.2 下载并安装IDE 17

2.1.3 下载并配置Maven 18

2.1.4 下载并配置ZooKeeper 18

2.1.5 使用IDEA调试Dubbo源码 18

2.2 基于XML配置实现 21

2.2.1 编写Echo服务器 21

2.2.2 编写Echo客户端 24

2.3 基于注解实现 26

2.3.1 基于注解编写Echo服务器 26

2.3.2 基于注解编写Echo客户端 28

2.4 基于API实现 30

2.4.1 基于API编写Echo服务器 30

2.4.2 基于API编写Echo客户端 31

2.5 构建并运行 32

2.6 小结 34

第3章 Dubbo注册中心 35

3.1 注册中心概述 35

3.1.1 工作流程 36

3.1.2 数据结构 37

3.1.3 ZooKeeper原理概述 37

3.1.4 Redis原理概述 39

3.2 订阅/发布 40

3.2.1 ZooKeeper的实现 40

3.2.2 Redis的实现 44

3.3 缓存机制 48

3.3.1 缓存的加载 49

3.3.2 缓存的保存与更新 50

3.4 重试机制 50

3.5 设计模式 51

3.5.1 模板模式 51

3.5.2 工厂模式 52

3.6 小结 54

第4章 Dubbo扩展点加载机制 55

4.1 加载机制概述 55

4.1.1 Java SPI 56

4.1.2 扩展点加载机制的改进 57

4.1.3 扩展点的配置规范 59

4.1.4 扩展点的分类与缓存 60

4.1.5 扩展点的特性 61

4.2 扩展点注解 62

4.2.1 扩展点注解：@SPI 62

4.2.2 扩展点自适应注解：@Adaptive 63

4.2.3 扩展点自动激活注解：@Activate 65

4.3 ExtensionLoader的工作原理 66

4.3.1 工作流程 66

4.3.2 getExtension的实现原理 67

4.3.3 getAdaptiveExtension的实现原理 70

4.3.4 getActivateExtension的实现原理 73

4.3.5 ExtensionFactory的实现原理 73

4.4 扩展点动态编译的实现 76

4.4.1 总体结构 77

4.4.2 Javassist动态代码编译 78

4.4.3 JDK动态代码编译 79

4.5 小结 80

第5章 Dubbo启停原理解析 81

5.1 配置解析 81

5.1.1 基于schema设计解析 82

5.1.2 基于XML配置原理解析 85

5.1.3 基于注解配置原理解析 91

5.2 服务暴露的实现原理 97

5.2.1 配置承载初始化 97

5.2.2 远程服务的暴露机制 97

5.2.3 本地服务的暴露机制 105

5.3 服务消费的实现原理 106

5.3.1 单注册中心消费原理 106

5.3.2 多注册中心消费原理 113

5.3.3 直连服务消费原理 114

5.4 优雅停机原理解析 115

5.5 小结 116

第6章 Dubbo远程调用 117

6.1 Dubbo调用介绍 117

6.2 Dubbo协议详解 119

6.3 编解码器原理 122

6.3.1 Dubbo协议编码器 123

6.3.2 Dubbo协议解码器 128

6.4 Telnet调用原理 136

6.4.1 Telnet指令解析原理 136

6.4.2 Telnet实现健康监测 140

6.5 ChannelHandler 141

6.5.1 核心Handler和线程模型 141

6.5.2 Dubbo请求响应Handler 145

6.5.3 Dubbo心跳Handler 148

6.6 小结 150

第7章 Dubbo集群容错 151

7.1 Cluster层概述 151

7.2 容错机制的实现 153

7.2.1 容错机制概述 153

7.2.2 Cluster接口关系 155

7.2.3 Failover策略 157

7.2.4 Failfast策略 158

7.2.5 Failsafe策略 158

7.2.6 Failback策略 159

7.2.7 Available策略 160

7.2.8 Broadcast策略 160

7.2.9 Forking策略 161

7.3 Directory的实现 162

7.3.1 总体实现 162

7.3.2 RegistryDirectory的实现 163

7.4 路由的实现 166

7.4.1 路由的总体结构 166

7.4.2 条件路由的参数规则 167

7.4.3 条件路由的实现 168

7.4.4 文件路由的实现 169

7.4.5 脚本路由的实现 170

7.5 负载均衡的实现 171

7.5.1 包装后的负载均衡 171

7.5.2 负载均衡的总体结构 173

7.5.3 Random负载均衡 175

7.5.4 RoundRobin负载均衡 176

7.5.5 LeastActive负载均衡 178

7.5.6 一致性Hash负载均衡 179

7.6 Merger的实现 181

7.6.1 总体结构 181

7.6.2 MergeableClusterInvoker机制 183

7.7 Mock 185

7.7.1 Mock常见的使用方式 185

7.7.2 Mock的总体结构 186

7.7.3 Mock的实现原理 187

7.8 小结 189

第8章 Dubbo扩展点 190

8.1 Dubbo核心扩展点概述 190

8.1.1 扩展点的背景 191

8.1.2 扩展点整体架构 191

8.2 RPC层扩展点 192

8.2.1 Proxy层扩展点 192

8.2.2 Registry层扩展点 194

8.2.3 Cluster层扩展点 195

8.3 Remote层扩展点 198

8.3.1 Protocol层扩展点 199

8.3.2 Exchange层扩展点 202

8.3.3 Transport层扩展点 203

8.3.4 Serialize层扩展点 206

8.4 其他扩展点 207

第9章 Dubbo高级特性 210

9.1 Dubbo高级特性概述 210

9.2 服务分组和版本 211

9.3 参数回调 214

9.4 隐式参数 217

9.5 异步调用 218

9.6 泛化调用 219

9.7 上下文信息 220

9.8 Telnet操作 221

9.9 Mock调用 224

9.10 结果缓存 226

9.11 小结 226

第10章 Dubbo过滤器 227

10.1 Dubbo过滤器概述 227

10.1.1 过滤器的使用 228

10.1.2 过滤器的总体结构 228

10.2 过滤器链初始化的实现原理 231

10.3 服务提供者过滤器的实现原理 233

10.3.1 AccessLogFilter的实现原理 233

10.3.2 ExecuteLimitFilter的实现原理 234

10.3.3 ClassLoaderFilter的实现原理 235

10.3.4 ContextFilter的实现原理 237