Dubbo 源码分析 – 集群容错之 Router

1. 简介

上一篇文章分析了集群容错的第一部分 – 服务目录 Directory。服务目录在刷新 Invoker 列表的过程中，会通过 Router 进行服务路由。上一篇文章关于服务路由相关逻辑没有细致分析，一笔带过了，本篇文章将对此进行详细的分析。首先，先来介绍一下服务目录是什么。服务路由包含一条路由规则，路由规则决定了服务消费者的调用目标，即规定了服务消费者可调用哪些服务提供者。Dubbo 目前提供了三种服务路由实现，分别为条件路由 ConditionRouter、脚本路由 ScriptRouter 和标签路由 TagRouter。其中条件路由是我们最常使用的，标签路由暂未在我所分析的 2.6.4 版本中提供，该实现会在 2.7.0 版本中提供。本篇文章将分析条件路由相关源码，脚本路由和标签路由这里就不分析了。下面进入正题。

2. 源码分析

条件路由规则有两个条件组成，分别用于对服务消费者和提供者进行匹配。比如有这样一条规则：

host = 10.20.153.10 => host = 10.20.153.11

该条规则表示 IP 为 10.20.153.10 的服务消费者只可调用 IP 为 10.20.153.11 机器上的服务，不可调用其他机器上的服务。条件路由规则的格式如下：

[服务消费者匹配条件] => [服务提供者匹配条件]

如果服务消费者匹配条件为空，表示不对服务消费者进行限制。如果服务提供者匹配条件为空，表示对某些服务消费者禁用服务。Dubbo 官方文档对条件路由进行了比较详细的介绍，大家可以参考下，这里就不过多说明了。

条件路由实现类 ConditionRouter 需要对用户配置的路由规则进行解析，得到一系列的条件。然后再根据这些条件对服务进行路由。本章将分两节进行说明，2.1节介绍表达式解析过程。2.2 节介绍服务路由的过程。接下来，我们先从表达式解析过程看起。

2.1 表达式解析

条件路由规则是一条字符串，对于 Dubbo 来说，它并不能直接理解字符串的意思，需要将其解析成内部格式才行。条件表达式的解析过程始于 ConditionRouter 的构造方法，下面一起看一下：

public ConditionRouter(URL url) {this.url = url;// 获取 priority 和 force 配置this.priority = url.getParameter(Constants.PRIORITY_KEY, 0);this.force = url.getParameter(Constants.FORCE_KEY, false);try {// 获取路由规则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("=>");// 分别获取服务消费者和提供者匹配规则String whenRule = i < 0 ? null : rule.substring(0, i).trim();String thenRule = i < 0 ? rule.trim() : rule.substring(i + 2).trim();// 解析服务消费者匹配规则Map<String, MatchPair> when = StringUtils.isBlank(whenRule) || "true".equals(whenRule) ? new HashMap<String, MatchPair>() : parseRule(whenRule);// 解析服务提供者匹配规则Map<String, MatchPair> 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 构造方法先是对路由规则做预处理，然后调用 parseRule 方法分别对服务提供者和消费者规则进行解析，最后将解析结果赋值给 whenCondition 和 thenCondition 成员变量。ConditionRouter 构造方法不是很复杂，这里就不多说了。下面我们把重点放在 parseRule 方法上，在详细介绍这个方法之前，我们先来看一个内部类。

private static final class MatchPair {final Set<String> matches = new HashSet<String>();final Set<String> mismatches = new HashSet<String>();
}

MatchPair 内部包含了两个 Set 型的成员变量，分别用于存放匹配和不匹配的条件。这个类两个成员变量会在 parseRule 方法中被用到，下面来看一下。

private static Map<String, MatchPair> parseRule(String rule)throws ParseException {// 定义条件映射集合Map<String, MatchPair> condition = new HashMap<String, MatchPair>();if (StringUtils.isBlank(rule)) {return condition;}MatchPair pair = null;Set<String> values = null;// 通过正则表达式匹配路由规则，ROUTE_PATTERN = ([&!=,]*)\s*([^&!=,\s]+)// 这个表达式看起来不是很好理解，第一个括号内的表达式用于匹配"&", "!", "=" 和 "," 等符号。// 第二括号内的用于匹配英文字母，数字等字符。举个例子说明一下：//    host = 2.2.2.2 & host != 1.1.1.1 & method = hello// 匹配结果如下：//     括号一      括号二// 1.  null       host// 2.   =         2.2.2.2// 3.   &         host// 4.   !=        1.1.1.1 // 5.   &         method// 6.   =         hellofinal Matcher matcher = ROUTE_PATTERN.matcher(rule);while (matcher.find()) {// 获取括号一内的匹配结果String separator = matcher.group(1);// 获取括号二内的匹配结果String content = matcher.group(2);// 分隔符为空，表示匹配的是表达式的开始部分if (separator == null || separator.length() == 0) {// 创建 MatchPair 对象pair = new MatchPair();// 存储 <匹配项, MatchPair> 键值对，比如 <host, MatchPair>condition.put(content, pair); } // 如果分隔符为 &，表明接下来也是一个条件else if ("&".equals(separator)) {// 尝试从 condition 获取 MatchPairif (condition.get(content) == null) {// 未获取到 MatchPair，重新创建一个，并放入 condition 中pair = new MatchPair();condition.put(content, pair);} else {pair = condition.get(content);}} // 分隔符为 =else if ("=".equals(separator)) {if (pair == null)throw new ParseException("Illegal route rule ...");values = pair.matches;// 将 content 存入到 MatchPair 的 matches 集合中values.add(content);} //  分隔符为 != else if ("!=".equals(separator)) {if (pair == null)throw new ParseException("Illegal route rule ...");values = pair.mismatches;// 将 content 存入到 MatchPair 的 mismatches 集合中values.add(content);}// 分隔符为 ,else if (",".equals(separator)) {if (values == null || values.isEmpty())throw new ParseException("Illegal route rule ...");// 将 content 存入到上一步获取到的 values 中，可能是 matches，也可能是 mismatchesvalues.add(content);} else {throw new ParseException("Illegal route rule ...");}}return condition;
}

以上就是路由规则的解析逻辑，该逻辑由正则表达式 + 一个 while 循环 + 数个条件分支组成。下面使用一个示例对解析逻辑进行演绎。示例为 host = 2.2.2.2 & host != 1.1.1.1 & method = hello。正则解析结果如下：

    括号一      括号二
1.  null       host
2.   =         2.2.2.2
3.   &         host
4.   !=        1.1.1.1
5.   &         method
6.   =         hello

现在线程进入 while 循环：

第一次循环：分隔符 separator = null，content = “host”。此时创建 MatchPair 对象，并存入到 condition 中，condition = {“host”: MatchPair@123}

第二次循环：分隔符 separator = “=”，content = “2.2.2.2”，pair = MatchPair@123。此时将 2.2.2.2 放入到 MatchPair@123 对象的 matches 集合中。

第三次循环：分隔符 separator = “&”，content = “host”。host 已存在于 condition 中，因此 pair = MatchPair@123。

第四次循环：分隔符 separator = “!=”，content = “1.1.1.1”，pair = MatchPair@123。此时将 1.1.1.1 放入到 MatchPair@123 对象的 mismatches 集合中。

第五次循环：分隔符 separator = “&”，content = “method”。condition.get(“method”) = null，因此新建一个 MatchPair 对象，并放入到 condition 中。此时 condition = {“host”: MatchPair@123, “method”: MatchPair@ 456}

第六次循环：分隔符 separator = “=”，content = “2.2.2.2”，pair = MatchPair@456。此时将 hello 放入到 MatchPair@456 对象的 matches 集合中。

循环结束，此时 condition 的内容如下：