Dubbo中用到了哪些设计模式？

介绍

策略模式

这个毫无争议，Dubbo是基于SPI来扩展的，SPI就是典型的策略模式。

Dubbo中可替换的组件太多了，例如负载均衡策略

实现类	解释
RandomLoadBalance	随机策略（默认）
RoundRobinLoadBalance	轮询策略
LeastActiveLoadBalance	最少活跃调用数
ConsistentHashLoadBalance	一致性hash策略

工厂模式

「简单工厂模式」：提供一个方法，返回创建好的对象

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public class VideoFactory {

    public static Video getVideo(String type) {
        if ("java".equalsIgnoreCase(type)) {
            return new JavaVideo();
        } else if ("python".equalsIgnoreCase(type)) {
            return new PythonVideo();
        }
        return null;
    }
}

「工厂方法模式」：当工厂想提供更多产品时，还得对创建过程进行修改，因此抽象出一个工厂类，当增加一种产品，就增加一个工厂类（继承抽象工厂类或实现接口）。这样就实现了对扩展开发，对修改关闭

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public abstract class VideoFactory {

    public abstract Video getVideo();
}

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public class JavaVideoFactory extends VideoFactory {
    public Video getVideo() {
        return new JavaVideo();
    }
}

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public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        VideoFactory videoFactory = new JavaVideoFactory();
        Video video = videoFactory.getVideo();
        // 学习Java视频
        video.study();
    }
}

「抽象工厂模式」：当生产的产品较多时，如果我们用工厂方法模式会造成类爆照，此时我们就可以把相关的产品生产放到一个工厂类中

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public abstract class CourseFactory {

    public abstract Video getVideo();
    public abstract Article getArticle();
}

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public class JavaCourseFactory extends CourseFactory {
    public Video getVideo() {
        return new JavaVideo();
    }

    public Article getArticle() {
        return new JavaArticle();
    }
}

因为JavaVideo和JavaArticle都是Java相关的资料，所以可以用一个工厂类来生产。如果用工厂方法模式来设计的话，JavaVideo和JavaArticle都会有一个对应的工厂类

简单工厂模式

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public class LoggerFactory {

    public static Logger getLogger(Class<?> key) {
        return LOGGERS.computeIfAbsent(key.getName(), name -> new FailsafeLogger(LOGGER_ADAPTER.getLogger(name)));
    }
}

工厂方法模式

Dubbo可以对结果进行缓存，缓存的策略有很多种，一种策略对应一个缓存工厂类

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@SPI("lru")
public interface CacheFactory {

    @Adaptive("cache")
    Cache getCache(URL url, Invocation invocation);

}

抽象工厂模式

在RPC框架中，客户端发送请求和服务端执行请求的过程都是由代理类来完成的。客户端的代理对象叫做Client Stub，服务端的代理对象叫做Server Stub。

在Dubbo中用了ProxyFactory来创建这2个相关的对象，有两种实现一种是基于jdk动态代理，一种是基于javaassist

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@SPI("javassist")
public interface ProxyFactory {

    // 针对consumer端，创建出代理对象
    @Adaptive({Constants.PROXY_KEY})
    <T> T getProxy(Invoker<T> invoker) throws RpcException;

    // 针对consumer端，创建出代理对象
    @Adaptive({Constants.PROXY_KEY})
    <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, boolean generic) throws RpcException;

    // 针对provider端，将服务对象包装成一个Invoker对象
    @Adaptive({Constants.PROXY_KEY})
    <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) throws RpcException;

}

单例模式

服务导出的过程中，为了防止开启多个NettyServer，用了单例模式

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private void openServer(URL url) {
    // find server.
    String key = url.getAddress();
    //client can export a service which's only for server to invoke
    boolean isServer = url.getParameter(Constants.IS_SERVER_KEY, true);
    if (isServer) {
        ExchangeServer server = serverMap.get(key);
        if (server == null) {
            synchronized (this) {
                server = serverMap.get(key);
                if (server == null) {
                    // 创建服务器实例
                    serverMap.put(key, createServer(url));
                }
            }
        } else {
            // server supports reset, use together with override
            server.reset(url);
        }
    }
}

装饰者模式

Dubbo中网络传输层用到了Netty，当我们用Netty开发时，一般都是写多个ChannelHandler，然后将这些ChannelHandler添加到ChannelPipeline上，就是典型的责任链模式

但是Dubbo考虑到有可能替换网络框架组件，所以整个请求发送和请求接收的过程全部用的都是装饰者模式。即只有NettyServerHandler实现的接口是Netty中的ChannelHandler，剩下的接口实现的是Dubbo中的ChannelHandler

如下是服务端消息接收会经过的ChannelHandler

代理模式

前面说过了哈，Client Stub和Server Stub都是代理对象

适配器模式

Dubbo可以支持多个日志框架，每个日志框架的实现都有对应的Adapter类，为什么要搞Adapter类呢，因为Dubbo中日志接口Logger用的是自己的，而实现类是引入的。但这些日志实现类的等级和Dubbo中定义的日志等级并不完全一致，例如JdkLogger中并没有trace和debug这个等级，所以要用Adapter类把Logger中的等级对应到实现类中的合适等级

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public interface Logger

    // 省略部分代码
    
    void trace(String msg);

    void debug(String msg);

    void info(String msg);

    void warn(String msg);

}

Dubbo接口中定义的日志等级	JdkLogger对应的日志等级	Slf4jLogger对应的日志等级
trace	finer	trace
debug	finer	debug
info	info	info

观察者模式

在Dubbo中提供了各种注册中心的实现，类图如下。AbstractRegistry对注册中心的内容进行了缓存，这样能保证当注册中心不可用的时候，还能正常提供服务

「既然对注册中心的内容进行了缓存，那么注册中心的内容发生改变的时候，怎么通知客户端呢？」

例如客户端从注册中心获取到服务端的地址，并缓存到本地，如果服务端宕机了，本地缓存怎么清除呢？此时就得需要对有可能变动的节点进行订阅。当节点发生变化的时候，就能收到通知，这样就能更新本地缓存。

NotifyListener就是接收节点变动的接口，各种注册中心的节点发生变化都会主动回调这个接口

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public interface RegistryService {

    // 注册
    void register(URL url);

    // 注销
    void unregister(URL url);

    // 订阅，订阅的数据发生变化，会主动通知NotifyListener#notify方法
    void subscribe(URL url, NotifyListener listener);

    // 退订
    void unsubscribe(URL url, NotifyListener listener);

    // 查找服务地址
    List<URL> lookup(URL url);

}

责任链模式

代理对象（Client Stub或者Server Stub）在执行的过程中会执行所有Filter的invoke方法，但是这个实现方法是对对象不断进行包装，看起来非常像装饰者模式，但是基于方法名和这个Filter的功能，我更觉得这个是责任链模式

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private static <T> Invoker<T> buildInvokerChain(final Invoker<T> invoker, String key, String group) {
    Invoker<T> last = invoker;
    // 获取自动激活的扩展类
    List<Filter> filters = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class).getActivateExtension(invoker.getUrl(), key, group);
    if (!filters.isEmpty()) {
        for (int i = filters.size() - 1; i >= 0; i--) {
            final Filter filter = filters.get(i);
            final Invoker<T> next = last;
            last = new Invoker<T>() {

                // 省略部分代码

                @Override
                public Result invoke(Invocation invocation) throws RpcException {
                    // filter 不断的套在 Invoker 上，调用invoke方法的时候就会执行filter的invoke方法
                    Result result = filter.invoke(next, invocation);
                    if (result instanceof AsyncRpcResult) {
                        AsyncRpcResult asyncResult = (AsyncRpcResult) result;
                        asyncResult.thenApplyWithContext(r -> filter.onResponse(r, invoker, invocation));
                        return asyncResult;
                    } else {
                        return filter.onResponse(result, invoker, invocation);
                    }
                }

            };
        }
    }
    return last;
}

你还在Dubbo中看到了哪些设计模式的应用呢？欢迎留言！

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