【Dubbo3.0新特性】集成RSocket,新增响应式支持

响应式编程

响应式编程现在是现在一个很热的话题。响应式编程让开发者更方便地编写高性能的异步代码,关于响应式编程更详细的信息可以参考 http://reactivex.io/ 。很可惜,在之前很长一段时间里,Dubbo 并不支持响应式编程,简单来说,Dubbo 不支持在 rpc 调用时,使用 Mono/Flux 这种流对象(reactive-stream 中流的概念),给用户使用带来了不便。

RSocket 是一个支持 reactive-stream 语义的开源网络通信协议,它将 reactive 语义的复杂逻辑封装了起来,使得上层可以方便实现网络程序。RSocket 详细资料:http://rsocket.io/。

Dubbo 在 3.0.0-SNAPSHOT 版本里基于 RSocket 对响应式编程提供了支持,用户可以在请求参数和返回值里使用 Mono 和 Flux 类型的对象。下面我们给出使用范例,源码可以在文末获取。

Dubbo RSocket 初体验

服务接口

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public interface DemoService {
Mono<String> requestMonoWithMonoArg(Mono<String> m1, Mono<String> m2);
Flux<String> requestFluxWithFluxArg(Flux<String> f1, Flux<String> f2);
}
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<dependency>
<groupId>io.projectreactor</groupId>
<artifactId>reactor-core</artifactId>
<version>3.2.3-RELEASE</version>
</dependency>

在服务定义层,引入了 Mono,Flux 等 reactor 的概念,所以需要添加 reactor-core 的依赖。

服务提供者

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public class DemoServiceImpl implements DemoService {
@Override
public Mono<String> requestMonoWithMonoArg(Mono<String> m1, Mono<String> m2) {
return m1.zipWith(m2, new BiFunction<String, String, String>() {
@Override
public String apply(String s, String s2) {
return s+" "+s2;
}
});
}

@Override
public Flux<String> requestFluxWithFluxArg(Flux<String> f1, Flux<String> f2) {
return f1.zipWith(f2, new BiFunction<String, String, String>() {
@Override
public String apply(String s, String s2) {
return s+" "+s2;
}
});
}
}

除了常规的 Dubbo 必须依赖之外,还需要添加 dubbo-rsocket 的扩展

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//... other dubbo moudle
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo-rpc-rsocket</artifactId>
</dependency>

配置并启动服务端,注意协议名字填写 rsocket:

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<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://dubbo.apache.org/schema/Dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">

<!-- provider's application name, used for tracing dependency relationship -->
<dubbo:application name="demo-provider"/>

<!-- use registry center to export service -->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>

<!-- use Dubbo protocol to export service on port 20890 -->
<dubbo:protocol name="rsocket" port="20890"/>

<!-- service implementation, as same as regular local bean -->
<bean id="demoService" class="org.apache.dubbo.samples.basic.impl.DemoServiceImpl"/>

<!-- declare the service interface to be exported -->
<dubbo:service interface="org.apache.dubbo.samples.basic.api.DemoService" ref="demoService"/>

</beans>

服务提供者的 bootstrap:

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public class RsocketProvider {

public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"spring/rsocket-provider.xml"});
context.start();
System.in.read(); // press any key to exit
}

}

服务消费者

然后配置并启动消费者消费者如下, 注意协议名填写 rsocket:

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<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/Dubbo"
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://dubbo.apache.org/schema/dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">

<!-- consumer's application name, used for tracing dependency relationship (not a matching criterion),
don't set it same as provider -->
<dubbo:application name="demo-consumer"/>

<!-- use registry center to discover service -->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>

<!-- generate proxy for the remote service, then demoService can be used in the same way as the
local regular interface -->
<dubbo:reference id="demoService" check="true" interface="org.apache.dubbo.samples.basic.api.DemoService"/>

</beans>
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public class RsocketConsumer {

public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"spring/rsocket-consumer.xml"});
context.start();
DemoService demoService = (DemoService) context.getBean("demoService"); // get remote service proxy

while (true) {
try {
Mono<String> monoResult = demoService.requestMonoWithMonoArg(Mono.just("A"), Mono.just("B"));
monoResult.doOnNext(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
}).block();

Flux<String> fluxResult = demoService.requestFluxWithFluxArg(Flux.just("A","B","C"), Flux.just("1","2","3"));
fluxResult.doOnNext(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
}).blockLast();

} catch (Throwable throwable) {
throwable.printStackTrace();
}
}
}
}

可以看到配置上除了协议名使用 rsocket 以外其他并没有特殊之处。

实现原理

以前用户并不能在参数或者返回值里使用 Mono/Flux 这种流对象(reactive-stream里的流的概念)。因为流对象自带异步属性,当业务把流对象作为参数或者返回值传递给框架之后,框架并不能将流对象正确的进行序列化。

Dubbo 基于 RSocket 提供了 reactive 支持。RSocket 将 reactive 语义的复杂逻辑封装起来了,给上层提供了简洁的抽象如下:

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Mono<Void> fireAndForget(Payload payload);

Mono<Payload> requestResponse(Payload payload);

Flux<Payload> requestStream(Payload payload);

Flux<Payload> requestChannel(Publisher<Payload> payloads);

  • 从客户端视角看,框架建立连接之后,只需要将请求信息编码到 Payload 里,然后通过 requestStream 方法即可向服务端发起请求。
  • 从服务端视角看,RSocket 收到请求之后,会调用我们实现的 requestStream 方法,我们从 Payload 里解码得到请求信息之后,调用业务方法,然后拿到 Flux 类型的返回值即可。

需要注意的是业务返回值一般是 Flux<BizDO>,而 RSocket 要求的是 Flux<Payload>,所以我们需要通过 map operator 拦截业务数据,将 BizDO 编码为 Payload 才可以递交给 RSocket。而 RSocket 会负责数据的传输和 reactive 语义的实现。

结语

Dubbo 2.7 相比 Dubbo 2.6 提供了 CompletableFuture 的异步化支持,在 Dubbo 3.0 又继续拥抱了 Reactive,不断对新特性的探索,无疑是增加了使用者的信心。RSocket 这一框架/协议,如今在国内外也是比较火的一个概念,它提供了丰富的 Reactive 语义以及多语言的支持,使得服务治理框架可以很快地借助它实现 Reactive 语义。有了响应式编程支持,业务可以更加方便的实现异步逻辑。

本篇文章对 Dubbo RSocket 进行了一个简单的介绍,对 Reactive、RSocket 感兴趣的同学也可以浏览下 Dubbo 3.0 源码对 RSocket 的封装。

相关链接:

[1] 文中源码:https://github.com/apache/incubator-dubbo-samples/tree/3.x/dubbo-samples-rsocket

[2] Dubbo 3.x 开发分支:https://github.com/apache/incubator-Dubbo/tree/3.x-dev

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