Dubbo——注册中心缓存机制、重试机制

叁歲伎倆 2021-08-30 16:02 524阅读 0赞

### 缓存机制 ###

缓存的存在就是用空间换取时间，如果每次远程调用都要从注册中心获取一次可调用的服务列表，则会让注册中心承受巨大的流量压力。另外，每次额外的网络请求也会让整个系统的性能下降。因此，Dubbo的注册中心实现了通用的缓存机制，在抽象类AbstractRegistry中实现。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

消费者或服务治理中心获取注册信息后会做本地缓存。内存中会有一份，保存在Properties对象里，磁盘上也会持久化一份文件，通过file对象引用。

在AbstractRegistry抽象类中有如下定义：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
内存中的缓存notified是ConcurrentHashMap里面又嵌套了一个Map，外层Map的key是`消费者的URL`，内层Map的key是`分类`，包含providers、consumers、coutes、configurators四种。value则是对应的服务列表，对于没有服务提供者提供服务的URL，它会以特殊的`empty://`前缀开头。

### 缓存的加载 ###

在服务初始化的时候，AbstractRegistry构造函数里会从本地磁盘文件中把持久化的注册数据读到Properties对象里，，并加载到内存缓存中：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

Properties保存了所有服务提供者的URL，使用`URL#serviceKey()`作为key，提供者列表、路由规则列表、配置规则列表等作为value。由于value是列表，当存在多个的时候使用空格隔开。还有一个特殊的`key.registies`，保存所有的注册中心的地址。如果应用在启动过程中，注册中心无法连接或宕机，则Dubbo框架会自动通过本地缓存加载Invokers。

### 缓存的保存与更新 ###

缓存的保存有同步和异步两种方式。异步会使用线程池异步保存，如果线程在执行过程中出现异常，则会再次调用线程池不断重试：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

`AbstractRegistry#notify`方法中封装了更新内存缓存和更新文件缓存的逻辑。当客户端第一次订阅获取全量数据，或者后续由于订阅得到新数据时，都会调用该方法进行保存。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### 重试机制 ###

`com.alibaba.dubbo.registry.support.FailbackRegistry`继承了`AbstractRegistry`，并在此基础上增加了失败重试机制作为抽象能力。`ZookeeperRegistry`和`RedisRegistry`继承该抽象方法之后，直接使用即可。

FailbackRegistry抽象类中定义了一个ScheduledExecutorService，每经过固定间隔（`默认5秒`）调用`FailbackRegistry#retry()`方法。另外，该抽象类中还有五个比较重要的集合：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">结合名称</th> 
   <th align="left">集合介绍</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">Set failedRegistered</td> 
   <td align="left">发起注册失败的URL集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">Set failedUnregistered</td> 
   <td align="left">取消注册失败的URL集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ConcurrentMap&gt;failedSubscribed</td> 
   <td align="left">发起订阅失败的监听器集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ConcurrentMap&gt;failedUnsubscribed</td> 
   <td align="left">取消订阅失败的监听器集合</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">ConcurrentMap&gt;&gt;failedNotified</td> 
   <td align="left">通知失败的URL集合</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

在定时器中调用retyr方法的时候，会把这五个集合分别遍历和重试，重试成功则从集合中移除。FailbackRegistry实现sbscribe、unsubscribe等通用方法，里面调用额未实现的模板方法，会由子类实现。通用方法会调用这些模板方法，如果捕获到异常，则会把URL添加到对应的重试结合中，以供定时器去重试。

### 注册中心应用的设计模式 ###

模板方法：

整个注册中心的逻辑部分使用了模板模式：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

AbstractRegistry实现了Registry接口中的注册、订阅、查询、通知等方法，还实现了磁盘文件持久化注册信息这一通用方法。但是注册、订阅、查询、通知等方法只是简单地把URL加入对应的集合，没有具体的注册或订阅逻辑。

FailbackRegistry又继承了AbstractRegistry，重写了父类的注册、订阅、查询和通知等方法，并且添加了重试机制。此外，还添加了四个未实现的抽象模板方法：

protected abstract void doRegister(URL url);
    protected abstract void doUnregister(URL url);
    protected abstract void doSubscribe(URL url, NtifyListener listener);
    protected abstract void doUnsubscribe(URL url, NotifyListener listener);

工厂模式：

所有的注册中心实现，都是通过对应的工厂创建的。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
AbstractRegistryFactory实现了RegistryFactory接口的getRegistry(URL url)方法，是一个通用的实现，主要完成了加锁，以及调用抽象模板方法，`createRegistry(URL url)`创建具体实现等操作，并缓存在内存中。抽象模板方法会由具体子类继承并实现：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

虽然每种注册中心都有自己的具体工厂类，但是在什么地方判断，应该调用哪个工厂类实现呢？

答案就在RegistryFactory接口中，该接口里有个`Registry getRegistry(URL url)`方法，该方法上有`@Adaptive({"protocol"})`注解：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

这个注解会自动生成代码实现一些逻辑，它的value参数会从URL中获取protocol键的值，并根据获取的值来调用不同的工厂类。

例如：当`url.protocol=redis`时，获得RedisRegistryFactory实现类。

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20210813/c97a85a8d08a46adb4560c9d45360d0d.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20210813/d374b66c2ce848c2a08aa1f0d399d3fd.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20210813/b2ebeddcc63f41a3a66d15a9d6f0f256.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20210813/7c3dbb80df164d688b123243c86ffeef.png