dubbo源码中设计模式——注册中心中工厂模式的应用

工厂模式的介绍

工厂模式提供了一种创建对象的方式，而无需指定要创建的具体类。

工厂模式属于创建型模式，它在创建对象时提供了一种封装机制，将实际创建对象的代码与使用代码分离。

应用场景：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

工厂模式包含以下几个核心角色：

• 抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的共同接口或抽象类。它可以是具体产品类的父类或接口，规定了产品对象的共同方法。
• 具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口，定义了具体产品的特定行为和属性。
• 抽象工厂（Abstract Factory）：声明了创建产品的抽象方法，可以是接口或抽象类。它可以有多个方法用于创建不同类型的产品。
• 具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂接口，负责实际创建具体产品的对象。

UML模型图如下：

dubbo源码中的应用

所有的注册中心实现，都是通过对应的工厂创建的。工厂类之间的关系如图：

AbstractRegistryFactory 实现了 RegistryFactory 接口的 getRegistry(URL url)方法，是一个通用实现，主要完成了加锁，以及调用抽象模板方法createRegistry(URL url)创建具体实现等操作，并缓存在内存中。

public Registry getRegistry(URL url) {if (registryManager == null) {throw new IllegalStateException("Unable to fetch RegistryManager from ApplicationModel BeanFactory. "+ "Please check if `setApplicationModel` has been override.");}Registry defaultNopRegistry = registryManager.getDefaultNopRegistryIfDestroyed();if (null != defaultNopRegistry) {return defaultNopRegistry;}url = URLBuilder.from(url).setPath(RegistryService.class.getName()).addParameter(INTERFACE_KEY, RegistryService.class.getName()).removeParameter(TIMESTAMP_KEY).removeAttribute(EXPORT_KEY).removeAttribute(REFER_KEY).build();String key = createRegistryCacheKey(url);Registry registry = null;boolean check = url.getParameter(CHECK_KEY, true) && url.getPort() != 0;// 锁定注册表访问过程以确保注册表的单个实例registryManager.getRegistryLock().lock();try {defaultNopRegistry = registryManager.getDefaultNopRegistryIfDestroyed();if (null != defaultNopRegistry) {return defaultNopRegistry;}registry = registryManager.getRegistry(key);if (registry != null) {return registry;}//创建注册中心通过 spi/iocregistry = createRegistry(url);if (check && registry == null) {throw new IllegalStateException("Can not create registry " + url);}if (registry != null) {registryManager.putRegistry(key, registry);}} catch (Exception e) {if (check) {throw new RuntimeException("Can not create registry " + url, e);} else {// 1-11 无法获取或创建注册表（服务）对象。LOGGER.warn(REGISTRY_FAILED_CREATE_INSTANCE, "", "", "Failed to obtain or create registry ", e);}} finally {// 释放锁registryManager.getRegistryLock().unlock();}return registry;}

每种注册中心都有自己具体的工厂类，代码中没有显式的判断。主要是判断方法在就在RegistryFactory接口中，该接口里有一个Registry getRegistry(URL url)方法，该方法上有@Adaptive({“protocol”))注解。

@SPI(scope = APPLICATION)
public interface RegistryFactory {/*** 配置连接到注册表支持的模式*/@Adaptive({PROTOCOL_KEY})Registry getRegistry(URL url);
}

@Adaptive这个注解会自动生成代码实现一些逻辑，它的value参数会从URL中获取protocol键的值，并根据获取的值来调用不同的工厂类。例如，当url.protocol = nacos时，获得NacosRegistryFactory实现类。

dubbo支持的注册中心如下图：

其中各类的作用如下：

• AbstractRegistry：提供由缓存文件支持的故障保护注册表服务。当注册表中心崩溃时，使用者/提供者仍然可以找到彼此。
• FailbackRegistry：提供自动重试功能的注册表服务的模板实现。
• CacheableFailbackRegistry：基于FailbackRegistry，它添加了URLAddress和URLParam缓存以节省RAM空间。
• ServiceDiscoveryRegistry：ServiceDiscoveryRegistry是一个非常特殊的Registry实现，用于桥接旧的接口级服务发现模型。其中在3.0中以兼容的方式引入了新的服务发现模型。
• NacosRegistry：Nacos注册中心
• MulticastRegistry：Multicast 注册中心不需要启动任何中心节点，只要广播地址一样，就可以互相发现。
• ZookeeperRegistry：zookeeper注册中心

总结

本文深入探讨了Dubbo框架中注册中心组件的设计与实现。介绍了工厂模式的基本概念以及它在设计模式中的角色。通过源码分析，揭示了Dubbo是如何利用工厂模式来管理不同类型的注册中心实例，如ZooKeeper、Nacos等，以及如何通过扩展接口来实现对新注册中心类型的快速支持。

Dubbo注册中心的设计体现了工厂模式的强大之处，为构建灵活、可扩展的分布式系统提供了有力的设计参考。通过继续探索和实践这些设计原则，我们可以进一步提升我们的系统设计能力，以应对不断变化的技术挑战。