Dubbo进阶（十四）：Router的实现

╰+攻爆jí腚メ 2023-02-17 02:34 50阅读 0赞

首先我们依然再看一遍Dubbo调用的流程  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

##### Router是什么 #####

`Router`是一种约定的规则，路由规则决定了服务消费者的调用目标，即规定了服务消费者可调用哪些服务提供者。比如服务A配置了调用的服务的IP是`192.168.1.1`，那么路由会过滤到除`192.168.1.1`之外的所有的服务，只会返回`192.168.1.1`。

通常服务目录在刷新 Invoker 列表的过程中，会通过 Router 进行服务路由，筛选出符合路由规则的服务提供者。

在Dubbo 2.7.x的版本中，路由包含了条件路由、脚本路由、文件路由和标签路由四种路由规则。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
本文以`ConditionRouter条件路由`为例，分析一下对应的规则和源码。

##### ConditionRouter条件路由的规则 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数名称</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>condition://</td> 
   <td>表示路由规则的类型，支持条件路由规则和脚本路由规则，可扩展，必填。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0.0.0.0</td> 
   <td>表示对所有 IP 地址生效，如果只想对某个 IP 的生效，请填入具体 IP，必填。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>com.foo.BarService</td> 
   <td>表示只对指定服务生效，必填。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>category=routers</td> 
   <td>表示该数据为动态配置类型，必填。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>dynamic=false</td> 
   <td>表示该数据为持久数据，当注册方退出时，数据依然保存在注册中心，必填。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>enabled=true</td> 
   <td>覆盖规则是否生效，可不填，缺省生效。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>force=false</td> 
   <td>当路由结果为空时，是否强制执行，如果不强制执行，路由结果为空的路由规则将自动失效，可不填，缺省为 flase。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>runtime=false</td> 
   <td>是否在每次调用时执行路由规则，否则只在提供者地址列表变更时预先执行并缓存结果，调用时直接从缓存中获取路由结果。如果用了参数路由，必须设为 true，需要注意设置会影响调用的性能，可不填，缺省为 flase。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>priority=1</td> 
   <td>路由规则的优先级，用于排序，优先级越大越靠前执行，可不填，缺省为 0。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rule=URL.encode(“host = 10.20.153.10 =&gt; host = 10.20.153.11”)</td> 
   <td>表示路由规则的内容，必填。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

以上就是ConditionRouter条件路由的一些规则。

比如有这样一条规则：`host = 10.20.153.10 => host = 10.20.153.11`，该条规则表示 IP 为 `10.20.153.10` 的服务消费者只可调用 IP 为 `10.20.153.11` 机器上的服务，不可调用其他机器上的服务。条件路由规则的格式如下：`[服务消费者匹配条件] => [服务提供者匹配条件]`

*  `=>`之前的部分为消费者匹配条件，向所有的参数和消费者的URL进行对比，当消费者满足匹配条件时，对该消费者执行后面的过滤规则。
 *  `=>`之后的部分为提供者地址列表的过滤条件，将所有参数和URL进行对比，消费者最终只会去过滤后的地址列表。
 *  如果匹配条件为空，则表示应用于所有消费方，如`=> host ! = 10.20.153.11`。
 *  如果过滤条件为空，则表示禁止访问，如 `host = 10.20.153.11 =>` 。

##### 接下来分析一下表达式解析的源码 #####

这里是一个工厂模式，通过 `routerFactory.getRouter(url)`会创建一个 Router 对象。

public class ConditionRouterFactory implements RouterFactory {
    
        public static final String NAME = "condition";
    
        @Override
        public Router getRouter(URL url) {
            return new ConditionRouter(url);
        }
    }

然后看下`ConditionRouter`的构造函数

public ConditionRouter(URL url) {
        this.url = url;
        // 获取 priority、force和enabled配置
        this.priority = url.getParameter(PRIORITY_KEY, 0);
        this.force = url.getParameter(FORCE_KEY, false);
        this.enabled = url.getParameter(ENABLED_KEY, true);
        // 获取路由规则
        init(url.getParameterAndDecoded(RULE_KEY));
    }
    
    public void init(String rule) {
        try {
            if (rule == null || rule.trim().length() == 0) {
                throw new IllegalArgumentException("Illegal route rule!");
            }
            rule = rule.replace("consumer.", "").replace("provider.", "");
           // 定位 =>
            int i = rule.indexOf("=>");
            // 分别获取服务消费者和提供者匹配规则
            String whenRule = i < 0 ? null : rule.substring(0, i).trim();
            String thenRule = i < 0 ? rule.trim() : rule.substring(i + 2).trim();
            // 解析服务消费者匹配规则
            Map<String, MatchPair> when = StringUtils.isBlank(whenRule) || "true".equals(whenRule) ? new HashMap<String, MatchPair>() : parseRule(whenRule);
            // 解析服务提供者匹配规则
            Map<String, MatchPair> then = StringUtils.isBlank(thenRule) || "false".equals(thenRule) ? null : parseRule(thenRule);
            // NOTE: It should be determined on the business level whether the `When condition` can be empty or not.
            this.whenCondition = when;
            this.thenCondition = then;
        } catch (ParseException e) {
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }

重点的逻辑都在`parseRule(String rule)`方法中，源码如下(来自官网)：

private static Map<String, MatchPair> parseRule(String rule)
            throws ParseException {
        // 定义条件映射集合
        Map<String, MatchPair> condition = new HashMap<String, MatchPair>();
        if (StringUtils.isBlank(rule)) {
            return condition;
        }
        MatchPair pair = null;
        Set<String> values = null;
        // 通过正则表达式匹配路由规则，ROUTE_PATTERN = ([&!=,]*)\s*([^&!=,\s]+)
        // 这个表达式看起来不是很好理解，第一个括号内的表达式用于匹配"&", "!", "=" 和 "," 等符号。
        // 第二括号内的用于匹配英文字母，数字等字符。举个例子说明一下：
        //    host = 2.2.2.2 & host != 1.1.1.1 & method = hello
        // 匹配结果如下：
        //     括号一      括号二
        // 1.  null       host
        // 2.   =         2.2.2.2
        // 3.   &         host
        // 4.   !=        1.1.1.1 
        // 5.   &         method
        // 6.   =         hello
        final Matcher matcher = ROUTE_PATTERN.matcher(rule);
        while (matcher.find()) {
               // 获取括号一内的匹配结果
            String separator = matcher.group(1);
            // 获取括号二内的匹配结果
            String content = matcher.group(2);
            // 分隔符为空，表示匹配的是表达式的开始部分
            if (separator == null || separator.length() == 0) {
                // 创建 MatchPair 对象
                pair = new MatchPair();
                // 存储 <匹配项, MatchPair> 键值对，比如 <host, MatchPair>
                condition.put(content, pair); 
            } 
    
            // 如果分隔符为 &，表明接下来也是一个条件
            else if ("&".equals(separator)) {
                // 尝试从 condition 获取 MatchPair
                if (condition.get(content) == null) {
                    // 未获取到 MatchPair，重新创建一个，并放入 condition 中
                    pair = new MatchPair();
                    condition.put(content, pair);
                } else {
                    pair = condition.get(content);
                }
            } 
    
            // 分隔符为 =
            else if ("=".equals(separator)) {
                if (pair == null)
                    throw new ParseException("Illegal route rule ...");
    
                values = pair.matches;
                // 将 content 存入到 MatchPair 的 matches 集合中
                values.add(content);
            } 
    
            //  分隔符为 != 
            else if ("!=".equals(separator)) {
                if (pair == null)
                    throw new ParseException("Illegal route rule ...");
    
                values = pair.mismatches;
                // 将 content 存入到 MatchPair 的 mismatches 集合中
                values.add(content);
            }
    
            // 分隔符为 ,
            else if (",".equals(separator)) {
                if (values == null || values.isEmpty())
                    throw new ParseException("Illegal route rule ...");
                // 将 content 存入到上一步获取到的 values 中，可能是 matches，也可能是 mismatches
                values.add(content);
            } else {
                throw new ParseException("Illegal route rule ...");
            }
        }
        return condition;
    }

通过源码可以总结得出`parseRule`由正则表达式和一个 while 循环以及数个条件分支组成。

##### 服务路由的源码 #####

服务路由的入口方法是 ConditionRouter 的 router 方法，该方法定义在 Router 接口中。

@Override
    public <T> List<Invoker<T>> route(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation)
            throws RpcException {
        if (!enabled) {
            return invokers;
        }
    
        if (CollectionUtils.isEmpty(invokers)) {
            return invokers;
        }
        try {
        	// 对服务消费者进行匹配，如果匹配失败，直接返回 Invoker 列表
            if (!matchWhen(url, invocation)) {
                return invokers;
            }
            List<Invoker<T>> result = new ArrayList<Invoker<T>>();
            if (thenCondition == null) {
                logger.warn("The current consumer in the service blacklist. consumer: " + NetUtils.getLocalHost() + ", service: " + url.getServiceKey());
                return result;
            }
            // 如果匹配成功，再对服务提供者进行匹配
            for (Invoker<T> invoker : invokers) {
                if (matchThen(invoker.getUrl(), url)) {
                    result.add(invoker);
                }
            }
            if (!result.isEmpty()) {
                return result;
            } else if (force) {
                logger.warn("The route result is empty and force execute. consumer: " + NetUtils.getLocalHost() + ", service: " + url.getServiceKey() + ", router: " + url.getParameterAndDecoded(RULE_KEY));
                return result;
            }
        } catch (Throwable t) {
            logger.error("Failed to execute condition router rule: " + getUrl() + ", invokers: " + invokers + ", cause: " + t.getMessage(), t);
        }
        return invokers;
    }

router 方法先是调用 matchWhen 对服务消费者进行匹配，如果匹配失败，直接返回 Invoker 列表。如果匹配成功，再对服务提供者进行匹配，匹配逻辑封装在了 matchThen 方法中。

boolean matchWhen(URL url, Invocation invocation) {
        // 服务消费者条件为 null 或空，均返回 true，比如：
        //     => host != 172.22.3.91
        // 表示所有的服务消费者都不得调用 IP 为 172.22.3.91 的机器上的服务
        return whenCondition == null || whenCondition.isEmpty() 
            || matchCondition(whenCondition, url, null, invocation);  // 进行条件匹配
    }
    
    private boolean matchThen(URL url, URL param) {
        // 服务提供者条件为 null 或空，表示禁用服务
        return !(thenCondition == null || thenCondition.isEmpty()) 
            && matchCondition(thenCondition, url, param, null);  // 进行条件匹配
    }

再配合之前`Directory`的代码分析可以得出

*  监听注册中心节点的变化，如果有节点新增或者删除，就会触发 notify 方法来更新；
 *  当获取了当前服务的 Invoker 列表后，如果配置了路由规则，则使用该路由规则过滤 Invoker 列表。

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