摘要:源碼分析條件路由規(guī)則有兩個條件組成,分別用于對服務(wù)消費者和提供者進(jìn)行匹配。如果服務(wù)提供者匹配條件為空,表示對某些服務(wù)消費者禁用服務(wù)。此時第六次循環(huán)分隔符,,。第二個和第三個參數(shù)來自方法的參數(shù)列表,這兩個參數(shù)分別為服務(wù)提供者和服務(wù)消費者。
1. 簡介
上一篇文章分析了集群容錯的第一部分 -- 服務(wù)目錄 Directory。服務(wù)目錄在刷新 Invoker 列表的過程中,會通過 Router 進(jìn)行服務(wù)路由。上一篇文章關(guān)于服務(wù)路由相關(guān)邏輯沒有細(xì)致分析,一筆帶過了,本篇文章將對此進(jìn)行詳細(xì)的分析。首先,先來介紹一下服務(wù)目錄是什么。服務(wù)路由包含一條路由規(guī)則,路由規(guī)則決定了服務(wù)消費者的調(diào)用目標(biāo),即規(guī)定了服務(wù)消費者可調(diào)用哪些服務(wù)提供者。Dubbo 目前提供了三種服務(wù)路由實現(xiàn),分別為條件路由 ConditionRouter、腳本路由 ScriptRouter 和標(biāo)簽路由 TagRouter。其中條件路由是我們最常使用的,標(biāo)簽路由暫未在我所分析的 2.6.4 版本中提供,該實現(xiàn)會在 2.7.0 版本中提供。本篇文章將分析條件路由相關(guān)源碼,腳本路由和標(biāo)簽路由這里就不分析了。下面進(jìn)入正題。
2. 源碼分析條件路由規(guī)則有兩個條件組成,分別用于對服務(wù)消費者和提供者進(jìn)行匹配。比如有這樣一條規(guī)則:
host = 10.20.153.10 => host = 10.20.153.11
該條規(guī)則表示 IP 為 10.20.153.10 的服務(wù)消費者只可調(diào)用 IP 為 10.20.153.11 機器上的服務(wù),不可調(diào)用其他機器上的服務(wù)。條件路由規(guī)則的格式如下:
[服務(wù)消費者匹配條件] => [服務(wù)提供者匹配條件]
如果服務(wù)消費者匹配條件為空,表示不對服務(wù)消費者進(jìn)行限制。如果服務(wù)提供者匹配條件為空,表示對某些服務(wù)消費者禁用服務(wù)。Dubbo 官方文檔對條件路由進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹,大家可以參考下,這里就不過多說明了。
條件路由實現(xiàn)類 ConditionRouter 需要對用戶配置的路由規(guī)則進(jìn)行解析,得到一系列的條件。然后再根據(jù)這些條件對服務(wù)進(jìn)行路由。本章將分兩節(jié)進(jìn)行說明,2.1節(jié)介紹表達(dá)式解析過程。2.2 節(jié)介紹服務(wù)路由的過程。接下來,我們先從表達(dá)式解析過程看起。
2.1 表達(dá)式解析條件路由規(guī)則是一條字符串,對于 Dubbo 來說,它并不能直接理解字符串的意思,需要將其解析成內(nèi)部格式才行。條件表達(dá)式的解析過程始于 ConditionRouter 的構(gòu)造方法,下面一起看一下:
public ConditionRouter(URL url) { this.url = url; // 獲取 priority 和 force 配置 this.priority = url.getParameter(Constants.PRIORITY_KEY, 0); this.force = url.getParameter(Constants.FORCE_KEY, false); try { // 獲取路由規(guī)則 String rule = url.getParameterAndDecoded(Constants.RULE_KEY); if (rule == null || rule.trim().length() == 0) { throw new IllegalArgumentException("Illegal route rule!"); } rule = rule.replace("consumer.", "").replace("provider.", ""); // 定位 => 分隔符 int i = rule.indexOf("=>"); // 分別獲取服務(wù)消費者和提供者匹配規(guī)則 String whenRule = i < 0 ? null : rule.substring(0, i).trim(); String thenRule = i < 0 ? rule.trim() : rule.substring(i + 2).trim(); // 解析服務(wù)消費者匹配規(guī)則 Mapwhen = StringUtils.isBlank(whenRule) || "true".equals(whenRule) ? new HashMap () : parseRule(whenRule); // 解析服務(wù)提供者匹配規(guī)則 Map then = StringUtils.isBlank(thenRule) || "false".equals(thenRule) ? null : parseRule(thenRule); this.whenCondition = when; this.thenCondition = then; } catch (ParseException e) { throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e); } }
如上,ConditionRouter 構(gòu)造方法先是對路由規(guī)則做預(yù)處理,然后調(diào)用 parseRule 方法分別對服務(wù)提供者和消費者規(guī)則進(jìn)行解析,最后將解析結(jié)果賦值給 whenCondition 和 thenCondition 成員變量。ConditionRouter 構(gòu)造方法不是很復(fù)雜,這里就不多說了。下面我們把重點放在 parseRule 方法上,在詳細(xì)介紹這個方法之前,我們先來看一個內(nèi)部類。
private static final class MatchPair { final Setmatches = new HashSet (); final Set mismatches = new HashSet (); }
MatchPair 內(nèi)部包含了兩個 Set 型的成員變量,分別用于存放匹配和不匹配的條件。這個類兩個成員變量會在 parseRule 方法中被用到,下面來看一下。
private static MapparseRule(String rule) throws ParseException { // 定義條件映射集合 Map condition = new HashMap (); if (StringUtils.isBlank(rule)) { return condition; } MatchPair pair = null; Set values = null; // 通過正則表達(dá)式匹配路由規(guī)則,ROUTE_PATTERN = ([&!=,]*)s*([^&!=,s]+) // 這個表達(dá)式看起來不是很好理解,第一個括號內(nèi)的表達(dá)式用于匹配"&", "!", "=" 和 "," 等符號。 // 第二括號內(nèi)的用于匹配英文字母,數(shù)字等字符。舉個例子說明一下: // host = 2.2.2.2 & host != 1.1.1.1 & method = hello // 匹配結(jié)果如下: // 括號一 括號二 // 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()) { // 獲取括號一內(nèi)的匹配結(jié)果 String separator = matcher.group(1); // 獲取括號二內(nèi)的匹配結(jié)果 String content = matcher.group(2); // 分隔符為空,表示匹配的是表達(dá)式的開始部分 if (separator == null || separator.length() == 0) { // 創(chuàng)建 MatchPair 對象 pair = new MatchPair(); // 存儲 <匹配項, MatchPair> 鍵值對,比如 condition.put(content, pair); } // 如果分隔符為 &,表明接下來也是一個條件 else if ("&".equals(separator)) { // 嘗試從 condition 獲取 MatchPair if (condition.get(content) == null) { // 未獲取到 MatchPair,重新創(chuàng)建一個,并放入 condition 中 pair = new MatchPair(); condition.put(content, pair); } else { pair = condition.get(content); } } // 分隔符為 = else if ("=".equals(separator)) { if (pair == null) throw new ParseException("Illegal route rule ..."); values = pair.matches; // 將 content 存入到 MatchPair 的 matches 集合中 values.add(content); } // 分隔符為 != else if ("!=".equals(separator)) { if (pair == null) throw new ParseException("Illegal route rule ..."); values = pair.mismatches; // 將 content 存入到 MatchPair 的 mismatches 集合中 values.add(content); } // 分隔符為 , else if (",".equals(separator)) { if (values == null || values.isEmpty()) throw new ParseException("Illegal route rule ..."); // 將 content 存入到上一步獲取到的 values 中,可能是 matches,也可能是 mismatches values.add(content); } else { throw new ParseException("Illegal route rule ..."); } } return condition; }
以上就是路由規(guī)則的解析邏輯,該邏輯由正則表達(dá)式 + 一個 while 循環(huán) + 數(shù)個條件分支組成。下面使用一個示例對解析邏輯進(jìn)行演繹。示例為 host = 2.2.2.2 & host != 1.1.1.1 & method = hello。正則解析結(jié)果如下:
括號一 括號二 1. null host 2. = 2.2.2.2 3. & host 4. != 1.1.1.1 5. & method 6. = hello
現(xiàn)在線程進(jìn)入 while 循環(huán):
第一次循環(huán):分隔符 separator = null,content = "host"。此時創(chuàng)建 MatchPair 對象,并存入到 condition 中,condition = {"host": MatchPair@123}
第二次循環(huán):分隔符 separator = "=",content = "2.2.2.2",pair = MatchPair@123。此時將 2.2.2.2 放入到 MatchPair@123 對象的 matches 集合中。
第三次循環(huán):分隔符 separator = "&",content = "host"。host 已存在于 condition 中,因此 pair = MatchPair@123。
第四次循環(huán):分隔符 separator = "!=",content = "1.1.1.1",pair = MatchPair@123。此時將 1.1.1.1 放入到 MatchPair@123 對象的 mismatches 集合中。
第五次循環(huán):分隔符 separator = "&",content = "method"。condition.get("method") = null,因此新建一個 MatchPair 對象,并放入到 condition 中。此時 condition = {"host": MatchPair@123, "method": MatchPair@ 456}
第六次循環(huán):分隔符 separator = "=",content = "2.2.2.2",pair = MatchPair@456。此時將 hello 放入到 MatchPair@456 對象的 matches 集合中。
循環(huán)結(jié)束,此時 condition 的內(nèi)容如下:
{ "host": { "matches": ["2.2.2.2"], "mismatches": ["1.1.1.1"] }, "method": { "matches": ["hello"], "mismatches": [] } }
路由規(guī)則的解析過程稍微有點復(fù)雜,大家可通過 ConditionRouter 的測試類對該邏輯進(jìn)行測試。并且找一個表達(dá)式,對照上面的代碼走一遍,加深理解。關(guān)于路由規(guī)則的解析過程就先到這,我們繼續(xù)往下看。
2.2 服務(wù)路由服務(wù)路由的入口方法是 ConditionRouter 的 router 方法,該方法定義在 Router 接口中。實現(xiàn)代碼如下:
publicList > route(List > invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException { if (invokers == null || invokers.isEmpty()) { return invokers; } try { // 先對服務(wù)消費者條件進(jìn)行匹配,如果匹配失敗,表明當(dāng)前消費者 url 不符合匹配規(guī)則, // 無需進(jìn)行后續(xù)匹配,直接返回 Invoker 列表即可。比如下面的規(guī)則: // host = 10.20.153.10 => host = 10.0.0.10 // 這條路由規(guī)則希望 IP 為 10.20.153.10 的服務(wù)消費者調(diào)用 IP 為 10.0.0.10 機器上的服務(wù)。 // 當(dāng)消費者 ip 為 10.20.153.11 時,matchWhen 返回 false,表明當(dāng)前這條路由規(guī)則不適用于 // 當(dāng)前的服務(wù)消費者,此時無需再進(jìn)行后續(xù)匹配,直接返回即可。 if (!matchWhen(url, invocation)) { return invokers; } List > result = new ArrayList >(); // 服務(wù)提供者匹配條件未配置,表明對指定的服務(wù)消費者禁用服務(wù),也就是服務(wù)消費者在黑名單中 if (thenCondition == null) { logger.warn("The current consumer in the service blacklist..."); return result; } // 這里可以簡單的把 Invoker 理解為服務(wù)提供者,現(xiàn)在使用服務(wù)消費者匹配規(guī)則對 // Invoker 列表進(jìn)行匹配 for (Invoker invoker : invokers) { // 匹配成功,表明當(dāng)前 Invoker 符合服務(wù)提供者匹配規(guī)則。 // 此時將 Invoker 添加到 result 列表中 if (matchThen(invoker.getUrl(), url)) { result.add(invoker); } } // 返回匹配結(jié)果,如果 result 為空列表,且 force = true,表示強制返回空列表, // 否則路由結(jié)果為空的路由規(guī)則將自動失效 if (!result.isEmpty()) { return result; } else if (force) { logger.warn("The route result is empty and force execute ..."); return result; } } catch (Throwable t) { logger.error("Failed to execute condition router rule: ..."); } // 原樣返回,此時 force = false,表示該條路由規(guī)則失效 return invokers; }
router 方法先是調(diào)用 matchWhen 對服務(wù)消費者進(jìn)行匹配,如果匹配失敗,直接返回 Invoker 列表。如果匹配成功,再對服務(wù)提供者進(jìn)行匹配,匹配邏輯封裝在了 matchThen 方法中。下面來看一下這兩個方法的邏輯:
boolean matchWhen(URL url, Invocation invocation) { // 服務(wù)消費者條件為 null 或空,均返回 true,比如: // => host != 172.22.3.91 // 表示所有的服務(wù)消費者都不得調(diào)用 IP 為 172.22.3.91 的機器上的服務(wù) return whenCondition == null || whenCondition.isEmpty() || matchCondition(whenCondition, url, null, invocation); // 進(jìn)行條件匹配 } private boolean matchThen(URL url, URL param) { // 服務(wù)提供者條件為 null 或空,表示禁用服務(wù) return !(thenCondition == null || thenCondition.isEmpty()) && matchCondition(thenCondition, url, param, null); // 進(jìn)行條件匹配 }
這兩個方法長的有點像,不過邏輯上還是有差別的,大家注意看。這兩個方法均調(diào)用了 matchCondition 方法,不過它們所傳入的參數(shù)是不同的,這個需要特別注意。不然后面的邏輯不好弄懂。下面我們對這幾個參數(shù)進(jìn)行溯源。matchWhen 方法向 matchCondition 方法傳入的參數(shù)為 [whenCondition, url, null, invocation],第一個參數(shù) whenCondition 為服務(wù)消費者匹配條件,這個前面分析過。第二個參數(shù) url 源自 route 方法的參數(shù)列表,該參數(shù)由外部類調(diào)用 route 方法時傳入。有代碼為證,如下:
private List> route(List > invokers, String method) { Invocation invocation = new RpcInvocation(method, new Class>[0], new Object[0]); List routers = getRouters(); if (routers != null) { for (Router router : routers) { if (router.getUrl() != null) { // 注意第二個參數(shù) invokers = router.route(invokers, getConsumerUrl(), invocation); } } } return invokers; }
上面這段代碼來自 RegistryDirectory,第二個參數(shù)表示的是服務(wù)消費者 url。matchCondition 的 invocation 參數(shù)也是從這里傳入的。
接下來再來看看 matchThen 向 matchCondition 方法傳入的參數(shù) [thenCondition, url, param, null]。第一個參數(shù)不用解釋了。第二個和第三個參數(shù)來自 matchThen 方法的參數(shù)列表,這兩個參數(shù)分別為服務(wù)提供者 url 和服務(wù)消費者 url。搞清楚這些參數(shù)來源后,接下倆就可以分析 matchCondition 了。
private boolean matchCondition(Mapcondition, URL url, URL param, Invocation invocation) { // 將服務(wù)提供者或消費者 url 轉(zhuǎn)成 Map Map sample = url.toMap(); boolean result = false; // 遍歷 condition 列表 for (Map.Entry matchPair : condition.entrySet()) { // 獲取匹配項名稱,比如 host、method 等 String key = matchPair.getKey(); String sampleValue; // 如果 invocation 不為空,且 key 為 mehtod(s),表示進(jìn)行方法匹配 if (invocation != null && (Constants.METHOD_KEY.equals(key) || Constants.METHODS_KEY.equals(key))) { // 從 invocation 獲取調(diào)用方法名稱 sampleValue = invocation.getMethodName(); } else { // 從服務(wù)提供者或消費者 url 中獲取指定字段值,比如 host、application 等 sampleValue = sample.get(key); if (sampleValue == null) { // 嘗試通過 default.xxx 獲取相應(yīng)的值 sampleValue = sample.get(Constants.DEFAULT_KEY_PREFIX + key); } } // --------------------? 分割線 ?-------------------- // if (sampleValue != null) { // 調(diào)用 MatchPair 的 isMatch 方法進(jìn)行匹配 if (!matchPair.getValue().isMatch(sampleValue, param)) { // 只要有一個規(guī)則匹配失敗,立即返回 false 結(jié)束方法邏輯 return false; } else { result = true; } } else { // sampleValue 為空,表明服務(wù)提供者或消費者 url 中不包含相關(guān)字段。此時如果 // MatchPair 的 matches 不為空,表示匹配失敗,返回 false。比如我們有這樣 // 一條匹配條件 loadbalance = random,假設(shè) url 中并不包含 loadbalance 參數(shù), // 此時 sampleValue = null。既然路由規(guī)則里限制了 loadbalance = random, // 但 sampleValue = null,明顯不符合規(guī)則,因此返回 false if (!matchPair.getValue().matches.isEmpty()) { return false; } else { result = true; } } } return result; }
如上,matchCondition 方法看起來有點復(fù)雜,這里簡單縷縷。分割線以上的代碼實際上主要是用于獲取 sampleValue 的值,分割線以下才是進(jìn)行條件匹配。條件匹配調(diào)用的邏輯封裝在 isMatch 中,代碼如下:
private boolean isMatch(String value, URL param) { // 情況一:matches 非空,mismatches 為空 if (!matches.isEmpty() && mismatches.isEmpty()) { // 遍歷 matches 集合,檢測入?yún)?value 是否能被 matches 集合元素匹配到。 // 舉個例子,如果 value = 10.20.153.11,matches = [10.20.153.*], // 此時 isMatchGlobPattern 方法返回 true for (String match : matches) { if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(match, value, param)) { return true; } } // 如果所有匹配項都無法匹配到入?yún)?,則返回 false return false; } // 情況二:matches 為空,mismatches 非空 if (!mismatches.isEmpty() && matches.isEmpty()) { for (String mismatch : mismatches) { // 只要入?yún)⒈?mismatches 集合中的任意一個元素匹配到,就返回 false if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(mismatch, value, param)) { return false; } } // mismatches 集合中所有元素都無法匹配到入?yún)ⅲ藭r返回 true return true; } // 情況三:matches 非空,mismatches 非空 if (!matches.isEmpty() && !mismatches.isEmpty()) { // matches 和 mismatches 均為非空,此時優(yōu)先使用 mismatches 集合元素對入?yún)⑦M(jìn)行匹配。 // 只要 mismatches 集合中任意一個元素與入?yún)⑵ヅ涑晒Γ土⒓捶祷?false,結(jié)束方法邏輯 for (String mismatch : mismatches) { if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(mismatch, value, param)) { return false; } } // mismatches 集合元素?zé)o法匹配到入?yún)?,此時使用 matches 繼續(xù)匹配 for (String match : matches) { // 只要 matches 集合中任意一個元素與入?yún)⑵ヅ涑晒?,就立即返?true if (UrlUtils.isMatchGlobPattern(match, value, param)) { return true; } } return false; } // 情況四:matches 和 mismatches 均為空,此時返回 false return false; }
isMatch 方法邏輯比較清晰,由三個條件分支組成,用于處理四種情況。這里對四種情況下的匹配邏輯進(jìn)行簡單的總結(jié),如下:
條件 | 動作 | |
---|---|---|
情況一 | matches 非空,mismatches 為空 | 遍歷 matches 集合元素,并與入?yún)⑦M(jìn)行匹配。只要有一個元素成功匹配入?yún)ⅲ纯煞祷?true。若全部失配,則返回 false。 |
情況二 | matches 為空,mismatches 非空 | 遍歷 mismatches 集合元素,并與入?yún)⑦M(jìn)行匹配。只要有一個元素成功匹配入?yún)?,立?false。若全部失配,則返回 true。 |
情況三 | matches 非空,mismatches 非空 | 優(yōu)先使用 mismatches 集合元素對入?yún)⑦M(jìn)行匹配,只要任一元素與入?yún)⑵ヅ涑晒?,就立即返?false,結(jié)束方法邏輯。否則再使用 matches 中的集合元素進(jìn)行匹配,只要有任意一個元素匹配成功,即可返回 true。若全部失配,則返回 false |
情況四 | matches 為空,mismatches 為空 | 直接返回 false |
isMatch 方法邏輯不是很難理解,大家自己再看看。下面繼續(xù)分析 isMatchGlobPattern 方法。
public static boolean isMatchGlobPattern(String pattern, String value, URL param) { if (param != null && pattern.startsWith("$")) { // 引用服務(wù)消費者參數(shù),param 參數(shù)為服務(wù)消費者 url pattern = param.getRawParameter(pattern.substring(1)); } // 調(diào)用重載方法繼續(xù)比較 return isMatchGlobPattern(pattern, value); } public static boolean isMatchGlobPattern(String pattern, String value) { // 對 * 通配符提供支持 if ("*".equals(pattern)) // 匹配規(guī)則為通配符 *,直接返回 true 即可 return true; if ((pattern == null || pattern.length() == 0) && (value == null || value.length() == 0)) // pattern 和 value 均為空,此時可認(rèn)為兩者相等,返回 true return true; if ((pattern == null || pattern.length() == 0) || (value == null || value.length() == 0)) // pattern 和 value 其中有一個為空,兩者不相等,返回 false return false; // 查找 * 通配符位置 int i = pattern.lastIndexOf("*"); if (i == -1) { // 匹配規(guī)則中不包含通配符,此時直接比較 value 和 pattern 是否相等即可,并返回比較結(jié)果 return value.equals(pattern); } // 通配符 "*" 在匹配規(guī)則尾部,比如 10.0.21.* else if (i == pattern.length() - 1) { // 檢測 value 是否以不含通配符的匹配規(guī)則開頭,并返回結(jié)果。比如: // pattern = 10.0.21.*,value = 10.0.21.12,此時返回 true return value.startsWith(pattern.substring(0, i)); } // 通配符 "*" 在匹配規(guī)則頭部 else if (i == 0) { // 檢測 value 是否以不含通配符的匹配規(guī)則結(jié)尾,并返回結(jié)果 return value.endsWith(pattern.substring(i + 1)); } // 通配符 "*" 在匹配規(guī)則中間位置 else { // 通過通配符將 pattern 分成兩半,得到 prefix 和 suffix String prefix = pattern.substring(0, i); String suffix = pattern.substring(i + 1); // 檢測 value 是否以 prefix 變量開頭,且以 suffix 變量結(jié)尾,并返回結(jié)果 return value.startsWith(prefix) && value.endsWith(suffix); } }
以上就是 isMatchGlobPattern 兩個重載方法的全部邏輯,這兩個方法分別對普通的匹配,以及”引用消費者參數(shù)“和通配符匹配做了支持。這兩個方法的邏輯并不是很復(fù)雜,而且我也在代碼上進(jìn)行了比較詳細(xì)的注釋,大家自己看看吧,就不多說了。
3. 總結(jié)本篇文章對條件路由的表達(dá)式解析和服務(wù)路由過程進(jìn)行了較為細(xì)致的分析。總的來說,條件路由的代碼還是有一些復(fù)雜的,需要耐下心來看。在閱讀條件路由代碼的過程中,要多調(diào)試。一般的框架都會有單元測試,Dubbo 也不例外,因此大家可以直接通過 ConditionRouterTest 對條件路由進(jìn)行調(diào)試,無需自己手寫測試用例。
好了,關(guān)于條件路由就先分析到這,謝謝閱讀。
附錄:Dubbo 源碼分析系列文章時間 | 文章 |
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2018-10-01 | Dubbo 源碼分析 - SPI 機制 |
2018-10-13 | Dubbo 源碼分析 - 自適應(yīng)拓展原理 |
2018-10-31 | Dubbo 源碼分析 - 服務(wù)導(dǎo)出 |
2018-11-12 | Dubbo 源碼分析 - 服務(wù)引用 |
2018-11-17 | Dubbo 源碼分析 - 集群容錯之 Directory |
2018-11-20 | Dubbo 源碼分析 - 集群容錯之 Router |
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作者:田小波
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