这是 why 的第 55 篇原创文章
荒腔走板
大家好, 我是 why, 欢迎来到我连续周更优质原创文章的第 55 篇.
老规矩, 先来一个简短的荒腔走板, 给冰冷的技术文注入一丝色彩.
魔幻的 2020 年的上半年过去了, 很多人都在朋友圈和上半年说再见, 我也不例外.
上面这张照片, 就是我在朋友圈发的一张图片.
这张照片是我在公司去年年会的时候拍的, 出处来自电影《飞驰人生》.
电影里面有人问张弛: 你五年连续获得冠军的必胜绝招是什么?
张驰满怀深情的回答: 必胜绝招只有两个字 - 奉献. 就是把你的全部, 奉献给你所热爱的一切.
什么是热爱?
可以用电影里面的一句台词来回答:
"巴音布鲁克, 1462 道弯, 109 公里, 耍小聪明, 赢得了 100 米, 赢不了 100 公里. 我每天在脑海里开 20 遍, 5 年, 3 万 6 千遍, 我能记住每一个弯道."
张弛在电影里面是一个卑微的角色, 他卖炒饭, 卖唱, 偷车架, 端着饭碗喝红酒...... 做了很多很多卑微的事情.
但是, 他的心里一直记得巴音布鲁克, 一直记得那 1462 个弯道. 即使卑微到尘土, 他最终还是拼了命的回到了赛道.
这就是热爱.
热爱, 从来不是一件简单的事情.
这句话也让我想起了路遥先生在《早晨从中午开始》中的一句话:
只有初恋般的热情和宗教般的意志, 人才有可能成就某种事业.
这也是热爱, 对毕生所最追求之热爱.
我是一个普普通通的程序猿, 但是我喜欢这个行业; 我是一个平凡无奇的打工仔, 但是我热爱我的生活.
你呢? 你热爱着什么? 又付出了多少?
2020 年的上半年, 我每一天都在努力.
2020 年的下半年, 愿你我共同成长.
好了, 说回文章.
先说背景
前段时间有个读者问我, 他说他们的 RPC 框架用的是 Dubbo, 当对接一个新服务的接口时就需要开通对应的网络关系.
比如我是 A 服务, 第一次对接 B 服务的 Dubbo 接口, 那么我需要开通 A 服务到 B 服务的对应的 Dubbo 端口的网络访问权限.
但是有的时候总是有人忘记开通网络权限, 导致业务展开的时候服务调用报错. 已经吃过几次这样的亏了.
目前他们想到的解决方案是 A 服务启动后就调用 B 服务提供的一个专门用于测试能否调通的接口. 如果不通, 配合监控手段, 这样就能主动发现问题了.
这是一个兜底方案, 防止开发人员忘记或者不知道需要开通网络权限的情况.
这个解决方案的问题是每个服务都需要专门写一个接口, 以供其他服务来调用.
每一个服务都要写, 对系统的侵入性太大了.
有没有什么好的解决方案呢?
大家想想呢, 这种问题其实还是挺普遍的. 有点类似于心跳功能, 虽然只需要跳一次.
Dubbo 服务启动成功后, 你怎么主动判断需要用到的接口, 都是可以访问到的?
了解到这问题后, 我就回复了两段内容.
第一段是: Dubbo 启动时检查了解一下? 回声测试了解一下?
第二段是: 这样做除了每个服务都需要专门写一个接口外, 还需要考虑一个情况. B 服务集群部署, 比如有三个节点, 负载均衡之后只会选择一个其中一个. 如果恰好这个服务是开通了网络关系, 但是另外两个都忘记了呢? 怎么做?
文本就主要围绕这两个问题展开, 重点是对回声测试的实现原理的剖析, 看完之后你会由衷的感叹一句: 这代码, 使用了障眼法呀, 是真的 "骚" 啊.
需要说明一下的是, 本文中涉及到的源码均为目前最新的 Dubbo 2.7.7 版本.
启动时检查
在说回声测试之前, 我得先简单的提一下 Dubbo 的启动时检查.
上面提到的这个问题, Dubbo 肯定也是考虑到了的, 启动的时候就应该去检查依赖的服务是否可用.
我们看一下官网上怎么说的:
http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/user/demos/preflight-check.html
意思就是这个 check 你可以用但是有的场景下它支持的不是太好.
我一般是不用, 会设置为 false.
那么这个参数怎么配置, 可以在哪配置呢?
还是去看官网啊, 写的很清楚的:
这是一种解决方案, 但不是本文重点, 所以这一节只是做介绍, 实现原理不进行展开, 有兴趣的朋友可以自己去翻翻源码.
啥是回声测试?
就算你们的 PRC 框架用的是 Dubbo, 可能你根本就不知道回声测试这回事.
很正常, 关于这部分的介绍官网上都写的极简, 所有加一块, 就只有这些内容:
http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/user/demos/echo-service.html
虽然你没有关心过回声测试, 但是你的每一个 Dubbo 接口都支持回声测试.
这点我们从官网上的描述也可以看出来的:
所有服务自动实现 EchoService 接口, 只需将任意服务引用强制转型为 EchoService, 即可使用.
润物无声, 牛不牛皮, 惊不惊讶?
先整一个简单, 直观的示例.
下面是一个 Dubbo 的接口 (provider 端) 和其实现类:
在 consumer 端进行调用, 并输出调用结果如下:
第 26 行调用 sayHello 方法没啥说的, 常规操作.
妙就妙在 28 和 29 行.
把 demoService 强转成了 EchoService, 然后这个方法还有一个 $echo 方法.
这个方法的入参和出参都是 Object 类型:
在上面的案例中, 输入 "echo,why 技术", 返回也是 "echo,why 技术".
所以, EchoService 接口的 $echo 官方叫法是: 回声测试.
很形象, 是不是?
用法是非常简单了. 总体来看就是如果你只需要看看 Dubbo 服务能否调通, 但你又不想用启动时检查的方式, 你也不需要为每个服务都专门提供一个诸如 sayHello 这样的接口.
调用方只需要把其中的一个服务引用强转为 EchoService 就可以了.
EchoService 就是一个接口:
框架已经给我们提供了这样的功能, 接下来, 带大家看看它的实现原理.
EchoService 实现原理 - 大胆假设
用法是很简单的, 就是把 demoService 这个服务引用强转为 EchoService:
- EchoService demoService = (EchoService) this .demoService;
- String echo = (String) demoService.$echo("echo,why 技术");
只看上面这两行代码, 其实大家应该就可以猜出一个大概.
首先第一行是一个类型强转, 那么说明 demoService 这个代理类, 不仅实现了 DemoService 接口, 还在某个不为人知的地方实现了 EchoService 这个接口.
就类似于这样式儿的:
public class 代理类 implements DemoService, EchoService
因为只有这样强转的时候才不会报错.
然后第二行调用了 $echo 方法, 一定是某个地方实现了这个接口, 实现方式里面保持出参和入参一致.
所以我们提出两点猜测:
DemoService 这个服务引用是由框架帮我们实现了 EchoService 接口.
同时框架帮我们实现了 $echo 方法, 方法的逻辑是保证其出参和入参一致.
接着我们就去验证一下.
EchoService 实现原理 - 小心求证
先看截图:
demoService 这个服务引用是一个动态代理的类.
可以清楚的看到, 它其实是有三个方法的:
EchoService 的 $echo 方法. 这个方法就是我们要找的方法.
DemoService 的 sayHello 方法. 这个方法是我们提供的方法.
Destroyable 的 $destory 方法. 这个方法可以先不关心, 最后我会简单的说一下.
所以, 接下来, 我们只需要找到生成动态代理类的地方, 把 Dubbo 给我们生成的动态代理类打印出来, 看一下就知道了是怎么回事了.
那么, 我们在哪里创建的代理对象呢?
代码的入口为:
org .apache .dubbo .rpc .ProxyFactory #getProxy ( org .apache .dubbo .rpc .Invoker <T>)
可以看到, 这是一个 SPI 接口:
其默认实现是 javassist 的方式.
这个 SPI 接口的实现类有下面这三个:
stub 是做本地存根用的, 不是本文重点, 大家了解一下就行, 其对应的官网介绍如下:
http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/user/demos/local-stub.html
jdk 和 javassist 是代理工厂的具体实现.
那为什么没有用 CGLIB 呢?
别问, 问就是: 别慌, 等下再说.
到这里, 面试题也就随之而来了:
请问 Dubbo 提供了哪些动态代理的实现方式? 其默认实现是什么呢?
记住啦, 只有 jdk 和 javassist 的实现方法, 没有 CGLIB. 其默认实现是 javassist.
所以, 接下来我们主要看看 javassist 的实现过程:
在下面方法的第 79 行打上断点:
org .apache .dubbo .rpc .proxy .AbstractProxyFactory #getProxy ( org .apache .dubbo .rpc .Invoker <T>, boolean )
标号为 1 的地方是获取 interfaces 配置, 本文中示例为 null, 所以不会走进该 if 分支中.
标号为 2 的地方是判断是否需要泛化调用, 默认是 false.
标号为 3 的地方才是我们需要关注的地方.
哟, 这不是巧了吗, 这不是?
这里有我们自己的接口 DemoService, 还有我们要找的接口 EchoService.
接下来 79 行会去调用 82 行的抽象方法 getProxy:
而这个方法, 前面我们说了, 有两个实现类. 我们主要看默认实现 javassist.
最终会走到这个方法来:
org .apache .dubbo .common .bytecode .Proxy #getProxy ( java .lang .ClassLoader , java .lang .Class <?>...)
这个方法的代码特别长, 而且很难读懂. 所以我就不带着大家一行行的解读了.
先看个大概:
主要是要理解 136 行的 ccp 和 ccm 是干啥的. 这是这个方法最重要的东西.
ccp 用于为服务接口生成代理类, 我们示例中的 DemoService 接口的动态代理对象, 就是由 ccp 生成的.
ccm 用于为 org.apache.dubbo.common.bytecode.Proxy 抽象类生成子类, 主要是实现 Proxy 类的 newInstance 抽象方法.
我常常说源码之下无秘密, 这两个类是由源码生成的源码, 不能直观的看到.
接下来, 配合 idea 的 Evaluate Expression 计算表达式窗口教大家一个骚操作.
在 Debug 模式下, 按快捷键 Alt + F8 就可以打开 Evaluate Expression 计算表达式窗口.
先看 ccp, 通过 debugWriterFile 命令就能把生成的代理类写到本地(注意是首字母小写的 proxy0) :
同理, ccm 也可以这样取出来, 这里我们换一个目录 (注意是首字母大写的 Proxy0) ::
然后我们把生成在本地的代理类打开看一下, D 盘这个 Proxy0.class 就是 ccm 生成的, 很简单, 大家看一下就行:
玄机就藏在 13 行这个 proxy0 里面, 而这个 proxy0, 就是 ccp 生成的动态代理对象, 也就是我们放在 E 盘的 proxy0:
从 15 行可以看出, 这个代理类不仅实现了我们的 DemoService 接口, 还悄悄帮我们实现了 EchoService 接口.
所以我们之前的第一个猜测是正确的. DemoService 这个服务引用是由框架帮我们实现了 EchoService 接口.
这样, 强制类型转换的时候就不会有问题了.
那么这个接口的方法 $echo 是怎么实现的呢?
你只有一个动态代理也没有用啊, 没有地方去实现这个方法, 真正调用的时候也会出错的呀.
这个时候就要祭出 Dubbo 的 Filter 链了:
在 EchoFilter 这个拦截器里面, 判断了如果调用方法是 $echo, 有且仅有一个参数, 就直接把参数返回.
走到这个 EchoFilter 拦截器了, 就说明服务是可用的了, 探测任务已经完成, 也就不需要继续往下走了.
在这个过程中, 这个 EchoFilter 拦截器相当于是方法的具体实现了.
动态代理的类里面有这个方法, 但实际上这个方法没有具体实现.
这是障眼法啊, 这操作够骚啊.
所以, 我们前面的这个猜测 是不正确 的: 框架帮我们实现了 $echo 方法, 方法的逻辑是保证其出参和入参一致.
框架并没有帮我们实现 $echo 方法 , 而是基于其拦截链机制, 拦截到是这个方法后, 就返回入参, 相当于另外一种方法的实现.
有的同学就说了, 我的系统里面倒是用到了动态代理, 但是我也没有这种拦截链的机制啊.
朋友, 思维发散点, 别只盯着拦截链呀.
给大家 简单的 看一下 $destory 方法的操作方式, 你就明白了.
这是 Dubbo 2.7.5 版本之后加入的停机相关的方法, 也是所有代理对象都自动实现 Destroyable 接口.
给大家上一个对比图吧, 左边是 Dubbo 2.7.4.1 版本生成的动态代理类, 右边是 Dubbo 2.7.7 版本生成的动态代理类:
$destory 这个方法的障眼法是怎么使的呢? 还是基于 Filter 吗?
你想一想, 现在是要销毁这个代理了, 是不是应该在方法调用的时候就立即触发了, 还花这么大劲走到 Filter 里面去干啥?
给大家演示一下:
这个方法是怎么被拦截的呢?
请看, 直接在 invoke 里面, 方法调用的入口处就 "硬编码" 的拦截住了, 就是这么灵性:
$destory 和 $echo 的实现差不多, 只是拦截时机不同而已.
所以, 其实这就是一种思想, 基于动态代理我们可以搞很多事情, 接口里面的方法, 也不是非得实现, 只要我们能拦截到这个方法就行.
关键是, 你得分析清楚, 在什么时机去拦截.
所以, 我们能从 Dubbo 源码中学到的这个骚操作是在创建动态代理对象的时候, 可以神不知鬼不觉的给代理对象加一个接口, 而且不需要真正的去实现接口里面的方法, 只需要拦截下来就行.
这个时候, 你再回想回想 Mybatis , 是不是也是只有接口, 没有实现类, 也是通过动态代理的方式把接口和 SQL 关联起来的.
你就想, 多联想, 品一品这个味道. 自己多咂摸咂摸.
Filter 里面搞点事情
$echo 既然它是基于 EchoFilter 的, 而 Filter 又是一个 SPI 接口. 那我们又可以搞事情了.
比如我们小小的改动一下, 返回这个请求是负载到了哪个服务提供者中:
需要注意的是我们的自定义 Filter 需要在框架的 EchoFilter 之前执行.
所以, 我们的 order 需要比 EchoFilter 小一点.
至于怎么配置让我们自定义的 WhyEchoFilter 生效, 这里就不介绍了, 大家可以去查一下.
配置好之后, 跑一下测试用例, 就会走到我们自定义的 WhyEchoFilter 中:
可以看到, 输出的时候带出了这个请求是负载到了 20882 端口的服务提供者.
这里只是一个小例子, invoker 参数里面的信息非常的丰富, 大家可以自由发挥.
集群模式怎么搞
不知道大家有没有发现一个问题.
一次请求只会调用到一个服务提供者(负载均衡配置的是广播模式的不在这次的考虑范围内).
一般来说我们都有两个以上的服务提供者.
基本本文的需求, 我们一次探测, 应该调用到所有的服务提供者, 这样才放心.
所以, 核心问题是要获取到所有的服务提供者, 那我们怎么实现这个需求呢?
首先肯定不能在 Filter 里面搞事情了, 因为走到 Filter 的时候, 已经经过负载均衡后选定了某一个服务提供者了.
我这里没有去实现这个需求, 但是提供两个思路, 源码里面都有, 我们可以照葫芦画瓢:
第一个思路是看看 Dubbo 源码里面怎么获取到所有 invokers 的:
org.apache.dubbo.rpc.cluster.support.AbstractClusterInvoker#invoke
第二个思路是看看 Dubbo-Admin 管理台对应的源码里面是怎么获取到这个列表的:
实现起来可能会有点麻烦, 但是源码都摆在上面的两个思路里面了. 借鉴一下就行了.
推荐一本书和一个博客
前面还留下了一个问题: Dubbo 动态代理的实现为什么不用 CGLIB 的方式?
答案可以在我最近看的《深入理解 JVM 字节码》这本书里面找到.
这书的第 9 章《字节码的应用》这一节里面专门说到了字节码在 Dubbo 上的应用:
这一节也提到了文章中说到的回声测试:
在介绍字节码在 Dubbo 上的应用时, 他是这样的说的:
Dubbo 的作者提到, 使用 Javassit 来作为动态代理方案的主要考虑因素是性能. 在他们的性能测试中, 性能 Javassit>cglib>JDK.
这个地方提到了 Dubbo 的作者的说法, 但是没有给出对应的依据.
于是, 我去找了一下.
Dubbo 的作者是梁飞, 而梁飞的几篇博客就放在官网上的:
随便打开一个, 就能找到他的博客地址:
在他的博客里面很容易就找到了对应的文章:
https://www.iteye.com/blog/javatar-814426
这篇文章他分别从下面几个方面构成:
测试结果
测试结论
差异原因
最终选型
测试代码
字节码对比
可以说是有理有据, 感兴趣的朋友建议去读一下, 跑一跑测试用例.
我这里只截取一个结论给大家看, 证明书上是没有胡说的:
这本书分别从原理和应用的角度去讲学了字节码, 里面有非常多的实战内容. 还是很不错的.
推荐这本书, 本文我会送出五本, 参与方式下一小节说.
然后推荐一下梁飞大佬的博客, 很久没有更新了, 但是还是有很多干货的, 建议有时间的可以去翻一翻:
https://www.iteye.com/category/7506
最后说一句(求关注)
文中提到的 《 深入理解 JVM 字节码 》 我也联系到了机械工业出版社的工作人员, 出版社决定给我这个小小号主赞助五本书.
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所以安排个 "一键三连"(转发, 在看, 点赞) 吧, 周更很累的, 不要白嫖我, 需要一点正反馈.
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我是 why, 一个被代码耽误的文学创作者, 不是大佬, 但是喜欢分享, 是一个又暖又有料的四川好男人.
还有, 重要的事情说三遍:
来源: http://www.tuicool.com/articles/MrUnm2M