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Dubbo点滴(5)之服务注册中心
首先DUBBO本质上是一款RPC框架，不可缺少的2个角色:服务提供者和服务消费者。
已经剖析了服务端暴露端口过程。本文简单说下注册中心。
1.注册中心是什么玩意
这是官网提供的图例
通过图例，可以看出消费者和提供者并不是直接通信的，中间有个第三者，就是注册中心。这种结构，可以实现消费者和提供者两者的依赖，和参数信息的集群化。所以这带来了几个问题。
服务注册
服务发现
服务订阅
服务通知
2. 服务暴露及服务注册过程
《Dubbo点滴(4)之暴露服务解析》已经剖析了dubbo协议具体打开网络端口过程。本节内容会隐去这部分内容。因为一个完整的服务暴露，主要涉及2部分内容，1）打开端口等待消费者连接；2）将服务信息登记到注册中心，以告知消费者可以连接了。
有3点需要说明：
1）首先，根据条件判断会暴露一个injvm本地服务（step 6）;
InjvmProtocol协议完成，主要供同一JVM种的消费者调用，提供RPC效率。
2) 为服务暴露一个dubbo服务(step 12)，一般为DubboProtocol完成
3）step 12提供的的服务，注册到注册中心(step 13-step 23)。这一步是本文的剖析重点。
3.认识注册中心
该图是DUBBO的总体结构图。重点停留在Resistry层。比较重要的是几个组件
ZookeeperRegistry ：负责与zookeeper进行交互
RegistryProtocol ：从注册中心获取可用服务，或者将服务注册到zookeeper，然后提供服务或者提供调用代理。
RegistryDirectory ：维护着所有可用的远程Invoker或者本地的Invoker。这个类实现了NotifyListner。
NotifyListener ：负责RegistryDirectory和ZookeeperRegistry的通信。
FailbackRegistry：继承自Registry，实现了失败重试机制。
4. 注册中心数据模型
流程说明：
服务提供者启动时
向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的URL地址。
服务消费者启动时
订阅/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下的提供者URL地址。
并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers目录下写入自己的URL地址。
监控中心启动时
订阅/dubbo/com.foo.BarService目录下的所有提供者和消费者URL地址。
4.Registry 结构树
ZookeeperRegistry是常见的注册中心实现方案，由ZookeeperRegistryFactory负责构造。
AbstractRegistry这个类主要存储的是已经注册的服务接口，已经订阅的服务接口和已经收到通知的接口的URL，不能直接调用。
public abstract class AbstractRegistry implements Registry {
// 本地磁盘缓存，其中特殊的key值.registies记录注册中心列表，其它均为notified服务提供者列表
private final Properties properties = new Properties();
// 文件缓存定时写入
private final ExecutorService registryCacheExecutor = Executors.newFixedThreadPool(1, new NamedThreadFactory("DubboSaveRegistryCache", true));
//是否是同步保存文件
private final boolean syncSaveFile ;
private final AtomicLong lastCacheChanged = new AtomicLong();
private final Set<URL> registered = new ConcurrentHashSet<URL>();
private final ConcurrentMap<URL, Set<NotifyListener>> subscribed = new ConcurrentHashMap<URL, Set<NotifyListener>>();
private final ConcurrentMap<URL, Map<String, List<URL>>> notified = new ConcurrentHashMap<URL, Map<String, List<URL>>>();
...
}FailbackRegistry 继承自AbstractRegistry ，实现了失败重试机制。
public abstract class FailbackRegistry extends AbstractRegistry {
// 定时任务执行器
private final ScheduledExecutorService retryExecutor = Executors.newScheduledThreadPool(1, new NamedThreadFactory("DubboRegistryFailedRetryTimer", true));
// 失败重试定时器，定时检查是否有请求失败，如有，无限次重试
private final ScheduledFuture<?> retryFuture;
private final Set<URL> failedRegistered = new ConcurrentHashSet<URL>();
private final Set<URL> failedUnregistered = new ConcurrentHashSet<URL>();
private final ConcurrentMap<URL, Set<NotifyListener>> failedSubscribed = new ConcurrentHashMap<URL, Set<NotifyListener>>();
private final ConcurrentMap<URL, Set<NotifyListener>> failedUnsubscribed = new ConcurrentHashMap<URL, Set<NotifyListener>>();
private final ConcurrentMap<URL, Map<NotifyListener, List<URL>>> failedNotified = new ConcurrentHashMap<URL, Map<NotifyListener, List<URL>>>();
...
}5.服务提供者启动的注册过程
服务提供者启动时 向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的URL地址。接下来，找寻下代码执行路径。RegistryProtocol 作为注册中心的核心组件，作为代码的入口,还要明确一点，这是个注册登记过程。
//入口
public class RegistryProtocol implements Protocol {
final Registry registry = getRegistry(originInvoker);
final URL registedProviderUrl = getRegistedProviderUrl(originInvoker);
registry.register(registedProviderUrl);
}
public abstract class AbstractRegistry implements Registry {
public void register(URL url) {
if (url == null) {
throw new IllegalArgumentException("register url == null");
}
if (logger.isInfoEnabled()){
logger.info("Register: " + url);
}
registered.add(url);
}
...
}
public abstract class FailbackRegistry extends AbstractRegistry {
public void register(URL url) {
super.register(url);
failedRegistered.remove(url);
failedUnregistered.remove(url);
try {
// 向服务器端发送注册请求
doRegister(url);
} catch (Exception e) {
...
}
// 将失败的注册请求记录到失败列表，定时重试
failedRegistered.add(url);
}
protected abstract void doRegister(URL url);
protected abstract void doUnregister(URL url);
protected abstract void doSubscribe(URL url, NotifyListener listener);
protected abstract void doUnsubscribe(URL url, NotifyListener listener);
...
}
public class ZookeeperRegistry extends FailbackRegistry {
public ZookeeperRegistry(URL url, ZookeeperTransporter zookeeperTransporter) {
super(url);
//如果provider的url是“0.0.0.0”或者在参数中带anyHost=true则抛出异常注册地址不存在
if (url.isAnyHost()) {
throw new IllegalStateException("registry address == null");
}
//服务分组（默认“dubbo”）
String group = url.getParameter(Constants.GROUP_KEY, DEFAULT_ROOT);
if (! group.startsWith(Constants.PATH_SEPARATOR)) {
group = Constants.PATH_SEPARATOR + group;
}
//服务分组根地址
this.root = group;
zkClient = zookeeperTransporter.connect(url);
//添加状态监听器
zkClient.addStateListener(new StateListener() {
public void stateChanged(int state) {
if (state == RECONNECTED) {
try {
recover();
} catch (Exception e) {
logger.error(e.getMessage(), e);
}
}
}
});
}
protected void doRegister(URL url) {
try {
//连接注册中心注册,在zk上创建节点
zkClient.create(toUrlPath(url), url.getParameter(Constants.DYNAMIC_KEY, true));
} catch (Throwable e) {
throw new RpcException("Failed to register " + url + " to zookeeper " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
}
}
}6. 注册中心关系类图
重要概念：
ZookeeperRegistry ：负责与zookeeper进行交互
RegistryProtocol ：从注册中心获取可用服务，或者将服务注册到zookeeper，然后提供服务或者提供调用代理。
RegistryDirectory ：维护着所有可用的远程Invoker或者本地的Invoker。这个类实现了NotifyListner。
NotifyListener ：负责RegistryDirectory和ZookeeperRegistry的通信。
FailbackRegistry：继承自Registry，实现了失败重试机制。
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