原始碼分析Dubbo服務提供者、服務消費者併發度控制機制
本文將詳細分析< dubbo:service executes=”“/>與< dubbo:reference actives = “”/>的實現機制,深入探討Dubbo自身的保護機制。 1、原始碼分析ExecuteLimitFilter @Activate(group = Constants.PROVIDER, value = Constants.EXECUTES_KEY )
- 過濾器作用 服務呼叫方併發度控制。
- 使用場景 對Dubbo服務提供者實現的一種保護機制,控制每個服務的最大併發度。
- 阻斷條件 當服務呼叫超過允許的併發度後,直接丟擲RpcException異常。 接下來原始碼分析ExecuteLimitFilter的實現細節。 ExecuteLimitFilter#invoke
public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
URL url = invoker.getUrl();
String methodName = invocation.getMethodName();
Semaphore executesLimit = null;
boolean acquireResult = false;
int max = url.getMethodParameter(methodName, Constants.EXECUTES_KEY, 0 ); // @1
if (max > 0) {
RpcStatus count = RpcStatus.getStatus(url, invocation.getMethodName()); // @2
executesLimit = count.getSemaphore(max); // @3
if(executesLimit != null && !(acquireResult = executesLimit.tryAcquire())) { // @4
throw new RpcException("Failed to invoke method " + invocation.getMethodName() + " in provider " + url + ", cause: The service using threads
greater than <dubbo:service executes=\"" + max + "\" /> limited.");
}
}
boolean isSuccess = true;
try {
Result result = invoker.invoke(invocation); // @5
return result;
} catch (Throwable t) {
isSuccess = false;
if (t instanceof RuntimeException) {
throw (RuntimeException) t;
} else {
throw new RpcException("unexpected exception when ExecuteLimitFilter", t);
}
} finally {
if(acquireResult) { // @6
executesLimit.release();
}
}
}
程式碼@1:從服務提供者列表中獲取引數executes的值,如果該值小於等於0,表示不啟用併發度控制,直接沿著呼叫鏈進行呼叫。 程式碼@2:根據服務提供者url和服務呼叫方法名,獲取RpcStatus。
public static RpcStatus getStatus(URL url, String methodName) {
String uri = url.toIdentityString();
ConcurrentMap<String, RpcStatus> map = METHOD_STATISTICS.get(uri);
if (map == null) {
METHOD_STATISTICS.putIfAbsent(uri, new ConcurrentHashMap<String, RpcStatus>());
map = METHOD_STATISTICS.get(uri);
}
RpcStatus status = map.get(methodName); /
if (status == null) {
map.putIfAbsent(methodName, new RpcStatus());
status = map.get(methodName);
}
return status;
}
這裡是併發容器ConcurrentHashMap的經典使用,從 這裡可以看出ConcurrentMap< String, ConcurrentMap< String, RpcStatus>> METHOD_STATISTICS的儲存結構為 { 服務提供者URL唯一字串:{方法名:RpcStatus} }。 程式碼@3:根據服務提供者配置的最大併發度,建立該服務該方法對應的訊號量物件。
public Semaphore getSemaphore(int maxThreadNum) {
if(maxThreadNum <= 0) {
return null;
}
if (executesLimit == null || executesPermits != maxThreadNum) {
synchronized (this) {
if (executesLimit == null || executesPermits != maxThreadNum) {
executesLimit = new Semaphore(maxThreadNum);
executesPermits = maxThreadNum;
}
}
}
return executesLimit;
}
使用了雙重檢測來建立executesLimit 訊號量。 程式碼@4:如果獲取不到鎖,並不會阻塞等待,而是直接丟擲RpcException,服務端的策略是快速丟擲異常,供服務呼叫方(消費者)根據叢集策略進行執行,例如重試其他服務提供者。 程式碼@5:執行真實的服務呼叫。 程式碼@6:如果成功申請到訊號量,在服務呼叫結束後,釋放訊號量。 總結:< dubbo:service executes=”“/>的含義是,針對每個服務每個方法的最大併發度。如果超過該值,則直接丟擲RpcException。
2、原始碼分析ActiveLimitFilter @Activate(group = Constants.CONSUMER, value = Constants.ACTIVES_KEY )
- 過濾器作用 消費端呼叫服務的併發控制。
- 使用場景 控制同一個消費端對服務端某一服務的併發呼叫度,通常該值應該小於< dubbo:service executes=”“/>
- 阻斷條件 非阻斷,但如果超過允許的併發度會阻塞,超過超時時間後將不再呼叫服務,而是直接丟擲超時。
原始碼分析ActiveLimitFilter的實現原理: ActiveLimitFilter#invoke
public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
URL url = invoker.getUrl();
String methodName = invocation.getMethodName();
int max = invoker.getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.ACTIVES_KEY, 0); // @1
RpcStatus count = RpcStatus.getStatus(invoker.getUrl(), invocation.getMethodName()); // @2
if (max > 0) {
long timeout = invoker.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.TIMEOUT_KEY, 0); // @3
long start = System.currentTimeMillis();
long remain = timeout;
int active = count.getActive(); // @4
if (active >= max) { // @5
synchronized (count) {
while ((active = count.getActive()) >= max) {
try {
count.wait(remain);
} catch (InterruptedException e) {
}
long elapsed = System.currentTimeMillis() - start;
remain = timeout - elapsed;
if (remain <= 0) { // @6
throw new RpcException("Waiting concurrent invoke timeout in client-side for service: "
+ invoker.getInterface().getName() + ", method: "
+ invocation.getMethodName() + ", elapsed: " + elapsed
+ ", timeout: " + timeout + ". concurrent invokes: " + active
+ ". max concurrent invoke limit: " + max);
}
}
}
}
}
try {
long begin = System.currentTimeMillis();
RpcStatus.beginCount(url, methodName); // @7
try {
Result result = invoker.invoke(invocation); // @8
RpcStatus.endCount(url, methodName, System.currentTimeMillis() - begin, true); // @9
return result;
} catch (RuntimeException t) {
RpcStatus.endCount(url, methodName, System.currentTimeMillis() - begin, false);
throw t;
}
} finally {
if (max > 0) {
synchronized (count) {
count.notify(); // @10
}
}
}
}
程式碼@1:從Invoker中獲取訊息端URL中的配置的actives引數,為什麼從Invoker中獲取的Url是消費端的Url呢?這是因為在消費端根據服務提供者URL建立呼叫Invoker時,會用服務提供者URL,然後合併消費端的配置屬性,其優先順序 -D > 消費端 > 服務端。其程式碼位於:、 RegistryDirectory#toInvokers URL url = mergeUrl(providerUrl); 程式碼@2:根據服務提供者URL和呼叫服務提供者方法,獲取RpcStatus。 程式碼@3:獲取介面呼叫的超時時間,預設為1s。 程式碼@4:獲取當前消費者,針對特定服務,特定方法的併發呼叫度,active值。 程式碼@5:如果當前的併發 呼叫大於等於允許的最大值,則針對該RpcStatus申請鎖,並呼叫其wait(timeout)進行等待,也就是在介面呼叫超時時間內,還是未被喚醒,則直接丟擲超時異常。 程式碼@6:判斷被喚醒的原因是因為等待超時,還是由於呼叫結束,釋放了”名額“,如果是超時喚醒,則直接丟擲異常。 程式碼@7:在一次服務呼叫前,先將 服務名+方法名對應的RpcStatus的active加一。 程式碼@8:執行RPC服務呼叫。 程式碼@9:記錄成功呼叫或失敗呼叫,並將active減一。 程式碼@10:最終成功執行,如果開啟了actives機制(dubbo:referecnce actives=”“)時,喚醒等待者。 總結:< dubbo:reference actives=”“/> 是控制消費端對 單個服務提供者單個服務允許呼叫的最大併發度。該值的取值不應該大於< dubbo:service executes=”“/>的值,並且如果消費者機器的配置,如果效能不盡相同,不建議對該值進行設定。