(六) Nepxion-Thunder分布式RPC集成框架 - 点对点模型 -

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(六) Nepxion-Thunder分布式RPC集成框架 - 点对点模型

博客分类：

开源框架
平台选型

Netty Hessian Kafka Redis Docker

Nepxion-Thunder（QQ 群 471164539）发布在https://github.com/Nepxion/

点对点模型实现，主要是用于Netty & Hessian。结构图如下：

点击查看大图

1 Netty框架
1.1 工作原理
1）Spring扫描线程扫描到一个Service节点后，就开启一个服务端Netty NioSocketChannel通道(绑定服务端口)，并开启Redis的对该Service的订阅
2）Spring扫描线程扫描到一个Reference节点后，就开启一个调用端Netty NioSocketChannel通道(根据ApplicationEntity里的host和hort，与对应服务端进行长连接)
3）当调用端通过Spring Aop进行同步/异步远程调用时，先从缓存获取ChannelFuture对象，把ProtocolRequest请求通过ChannelFuture.writeAndFlush发送到服务端，服务端处理完毕后，通过ChannelHandlerContext.writeAndFlush把ProtocolResponse返回到调用端，调用端收到响应后，如果是异步调用Callback方式完成调用，如果是同步通过CyclicBarrier的线程等待返回值，最后完成调用
4）当调用端通过Spring Aop进行广播远程调用时，把ProtocolRequest发布到Redis，服务端订阅监听该ProtocolRequest后，进行处理，不返回结果

1.2 类结构

1）NettyServerExecutor.java - 继承AbstractServerExecutor.java，实现服务端对Netty NioSocketChannel的阻塞式初始化，通过通过ChannelFuture和本地端口进行绑定提供通道服务，以及数据通道关闭的监听，
开启Redis的订阅
2）NettyServerHandler.java - 继承SimpleChannelInboundHandler.java，通过同步队列的线程池实现服务端对Netty通道的数据读取和写入，以及数据通道关闭的异常捕捉
3）NettyClientExecutor.java - 继承AbstractClientExecutor.java，实现调用端对Netty NioSocketChannel的阻塞式初始化，通过ChannelFuture和服务端的通道建立长连接，并实现对服务上下线的处理(上线时，把ChannelFuture加入缓存；下线时，把ChannelFuture移出缓存)
4）NettyClientHandler.java - 继承SimpleChannelInboundHandler.java，通过同步队列的线程池实现服务端对Netty通道的数据读取和写入，以及数据通道关闭的异常捕捉，心跳机制的实现
5）NettyClientInterceptor.java - 继承AbstractClientInterceptor.java，实现如下调用方式：
      异步调用：调用负载均衡器获得可连接的ApplicationEntity(服务)，如果获得的Application所在的服务器，恰巧下线了(服务下线到注册中心下线，一般会有一段时间间隔)，那么采用重复调用继续做负载均衡去获取可连服务(ChannelFuture)。采用Callback异步返回
      同步调用：同异步调用，采用返回值返回
      广播调用：支持两种方式，默认是Redis的发布。如果Redis服务没起，采用轮循发送，就是往注册中心所有注册的相关服务循环发送一遍广播消息
6）NettyHeartbeat.java - 心跳实现
7）NettyObjectDecoder.java - 对序列化对象的解码
8）NettyObjectEncoder.java - 对序列化对象的编码
9）NettyException.java - Netty异常类

2 Hessian
2.1 工作原理
1）Hessian服务器在启动的时候，会把服务端配置的XML解析成hessian-servlet.xml，根据web.xml配置的上下文启动Hessian服务
例如服务端配置的XML叫hessian-server-context.xml，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" 
	xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
	xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
	xmlns:thunder="http://www.nepxion.com/schema/thunder"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd 
           http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd 
           http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd 
           http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd
           http://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.0.xsd
           http://www.nepxion.com/schema/thunder http://www.nepxion.com/schema/thunder/thunder-1.0.xsd">
    
    <thunder:application id="application" application="APP-IOS" group="MY_GROUP" cluster="HessianServerCluster" port="8080"/>
    
    <thunder:protocol id="protocol" type="hessian"/>
    
    <thunder:registry id="registry" type="zookeeper" address="localhost:2181" config="remote"/>
    
    <thunder:strategy id="strategy" loadbalance="consistentHash"/>
    
    <thunder:service id="userServiceImpl" interface="com.nepxion.thunder.test.service.UserService" ref="_userServiceImpl"/>
    <bean name="_userServiceImpl" class="com.nepxion.thunder.test.service.UserServiceImpl"/>
    
    <thunder:service id="animalServiceImpl" interface="com.nepxion.thunder.test.service.AnimalService" ref="_animalServiceImpl"/>
    <bean name="_animalServiceImpl" class="com.nepxion.thunder.test.service.AnimalServiceImpl"/>
</beans>

动态解析成hessian-servlet.xml，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
    <bean name="/com.nepxion.thunder.test.service.AnimalService" class="com.nepxion.thunder.protocol.hessian.HessianAuthServiceExporter">
        <property name="serviceInterface" value="com.nepxion.thunder.test.service.AnimalService"/>
        <property name="service" ref="_animalServiceImpl"/>
    </bean>
    <bean name="_animalServiceImpl" class="com.nepxion.thunder.test.service.AnimalServiceImpl"/>
    <bean name="/com.nepxion.thunder.test.service.UserService" class="com.nepxion.thunder.protocol.hessian.HessianAuthServiceExporter">
        <property name="serviceInterface" value="com.nepxion.thunder.test.service.UserService"/>
        <property name="service" ref="_userServiceImpl"/>
    </bean>
    <bean name="_userServiceImpl" class="com.nepxion.thunder.test.service.UserServiceImpl"/>
</beans>

web.xml，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
	xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
	version="2.5">

	<context-param>
		<param-name>contextConfigLocation</param-name>
		<param-value>classpath:hessian-server-context.xml</param-value>
	</context-param>

	<listener>
		<listener-class>com.nepxion.thunder.framework.context.ThunderContextLoaderListener</listener-class>
	</listener>

	<!-- Only limited for Hessian -->
	<servlet>
		<servlet-name>hessian</servlet-name>
		<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
		<init-param>
			<param-name>contextConfigLocation</param-name>
			<param-value>classpath:hessian-servlet.xml</param-value>
		</init-param>
		<load-on-startup>1</load-on-startup>
	</servlet>

	<servlet-mapping>
		<servlet-name>hessian</servlet-name>
		<url-pattern>/hessian/*</url-pattern>
	</servlet-mapping>
</web-app>

2）Spring扫描线程扫描到一个Service节点后，就开启Redis的对该Service的订阅
3）Spring扫描线程扫描到一个Reference节点后，由HessianAuthProxyFactory创建Proxy对象，并进入ProxyMap缓存
4）当调用端通过Spring Aop进行同步/异步远程调用时，先从缓存获取Proxy对象，把ProtocolRequest请求分解，通过method.invoke(proxy, arguments)调用Hessian服务器，服务端同步处理完毕后，返回值
5）当调用端通过Spring Aop进行广播远程调用时，把ProtocolRequest发布到Redis，服务端订阅监听该ProtocolRequest后，进行处理，不返回结果

2.2 类结构

1）HessianServerExecutor.java - 继承AbstractServerExecutor.java，开启Redis的订阅
2）HessianClientExecutor.java - 继承AbstractClientExecutor.java，由HessianAuthProxyFactory创建Proxy对象，并进入ProxyMap缓存。并实现对服务上下线的处理(上线时，把Proxy加入ProxyMap缓存；下线时，把Proxy移出ProxyMap缓存)
3）HessianClientInterceptor.java - 继承AbstractClientInterceptor.java，实现如下调用方式：
      异步调用：调用负载均衡器获得可连接的ApplicationEntity(服务)，如果获得的Application所在的服务器，恰巧下线了(服务下线到注册中心下线，一般会有一段时间间隔)，那么采用重复调用继续做负载均衡去获取可连服务(Proxy)。采用线程池Callback异步返回
      同步调用：同异步调用，采用返回值返回。Hessian默认调用方式
      广播调用：支持两种方式，默认是Redis的发布。如果Redis服务没起，采用轮循发送，就是往注册中心所有注册的相关服务循环发送一遍广播消息
      重复调用：从上一次的调用返回异常是否为ConnectException来判断是否要发起重复调用，同时一旦出现ConnectException，调用端把Proxy对象从ProxyMap中移除
4）HessianAuthProxyFactory.java - 继承HessianProxyFactory.java，覆盖createHessianConnectionFactory方法，拦截创建HessianConnection的方法，把调用端的密钥和版本信息通过Header方式发到服务端
5）HessianAuthServiceExporter.java - 继承HessianServiceExporter.java，实现ApplicationContextAware.java，覆盖handleRequest方法，在服务端进入调用之前，进行限流，密钥，版本控制
6）HessianServletGenerator.java - 动态创建hessian-servlet.xml
7）HessianUrlUtil.java - Hessian Url工具类
8）HessianUtil.java - Hessian工具类

3 Redis
3.1 工作原理
由于Netty和Hessian本身不带广播(发布/订阅)功能，所以采用Redis作为辅助插件来实现。如果Redis服务不可用，那Netty和Hessian会采用轮循式方式进行广播发送
1）服务端和调用端读取配置文件，初始化RedisSentinelPoolFactory里的JedisSentinelPool
2）服务端从JedisSentinelPool获取Jedis对象，启动订阅(Subscribe)阻塞式线程，一旦连接到Redis的连接断掉，阻塞式线程结束，并发起重连，再次进入阻塞时线程，直到连接成功
3）调用端从JedisSentinelPool获取Jedis对象，通过线程池启动发布(Publish)线程
4）对于订阅/发布的通道(Channel)名称是 group + "/" + application + "/" + interfaze，防止不同类型的应用，重名接口接入到同一个Redis服务器
3.2 类结构

哨兵实现，用于发布/订阅
1）RedisHierachy.java - Redis结构
2）RedisPublisher.java - 继承RedisHierachy.java，实现发布功能
3）RedisSubscriber.java - 继承RedisHierachy.java，实现订阅功能
4）RedisSentinelPoolFactory.java - JedisSentinelPool连接池工厂类
5）RedisDestinationUtil.java - RedisDestination工具类

集群实现
6）RedisClusterFactory - Redis集群工厂类