【048】Dubbo3从0到1系列之HeaderExchangeChannel

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- 2.20 HeaderExchangeChannel

2.20 HeaderExchangeChannel

HeaderExchangeChannel 是 Dubbo 中 ExchangeChannel 接口的一个具体实现，它提供了基于头部(header)的请求-响应交换机制。这是 Dubbo 远程通信的核心组件之一。

本身是 Channel 的装饰器，封装了一个 Channel 对象，其 send() 方法和 request() 方法的实现都是依赖底层修饰的这个 Channel 对象实现的。

2.20.1 核心字段

channel: 底层的 Channel 对象，用于实际的数据传输
shutdownTimeout: 关闭通道时的超时时间
closed: 通道关闭状态的标识符
CHANNEL_KEY: 用于在底层通道属性中存储 HeaderExchangeChannel 实例的键值

2.20.2 构建方法和工厂方法

🚀 构建方法

HeaderExchangeChannel(Channel channel)

私有构造方法，只能通过静态工厂方法创建实例
验证传入的 channel 不为空
从 channel 的 URL 中获取关闭超时配置

⬆️ 静态工厂方法

getOrAddChannel(Channel ch):
	获取或创建 HeaderExchangeChannel 实例
	使用属性机制避免重复创建
	只有在通道连接状态下才会缓存实例
removeChannelIfDisconnected(Channel ch):
	当通道断开连接时移除缓存的 HeaderExchangeChannel
removeChannel(Channel ch):
	强制移除通道关联的 HeaderExchangeChannel

2.20.3 核心方法

✅ 核心方法实现

@Override
public void send(Object message) throws RemotingException
@Override
public void send(Object message, boolean sent) throws RemotingException

支持发送 Request、Response 或普通消息
对于非 Request/Response 消息，会自动包装成单向 Request
检查通道关闭状态，防止向已关闭通道发送消息

✅ 请求方法

HeaderExchangeChannel 实现了 ExchangeChannel 的四个 request 方法：
request(Object request):
	使用默认超时时间发送请求
request(Object request, int timeout):
	指定超时时间发送请求
request(Object request, ExecutorService executor):
	使用指定执行器发送请求
request(Object request, int timeout, ExecutorService executor):
	最完整的请求方法，支持自定义超时和执行器

📴 关闭方法

关闭方法 (close)
close():
	立即关闭通道
	优雅地处理未完成的请求
	关闭底层通道
close(int timeout):
	带超时的优雅关闭
	等待指定时间内未完成的请求处理完毕
	超时后强制关闭

📌 其它接口方法实现

地址获取: getLocalAddress(), getRemoteAddress()
状态检查: isConnected(), isClosed()
URL 和属性管理: getUrl(), getAttribute(), setAttribute() 等
处理器获取: getChannelHandler(), getExchangeHandler()

request方法源码实现:

@Override
public CompletableFuture<Object> request(Object request, int timeout, ExecutorService executor)
    throws RemotingException {
    if (closed) {
        throw new RemotingException(
            this.getLocalAddress(),
            null,
            "Failed to send request " + request + ", cause: The channel " + this + " is closed!");
    }
    Request req;
    if (request instanceof Request) {
        req = (Request) request;
    } else {
        // create request.
        req = new Request();
        req.setVersion(Version.getProtocolVersion());
        req.setTwoWay(true);
        req.setData(request);
    }
    DefaultFuture future = DefaultFuture.newFuture(channel, req, timeout, executor);
    try {
        channel.send(req);
    } catch (RemotingException e) {
        future.cancel();
        throw e;
    }
    return future;
}

在这里插入图片描述

注意意这里的 request() 方法，它返回的是一个 DefaultFuture 对象。io.netty.channel.Channel 的 send() 方法会返回一个 ChannelFuture 方法，表示此次发送操作是否完成，而这里的 DefaultFuture 就表示此次请求 - 响应是否完成，也就是说，要收到响应为 Future 才算完成。

2.20.4 DefaultFuture

DefaultFuture 是 Dubbo 远程通信中用于管理异步请求-响应的核心组件，它继承自 CompletableFuture，提供了请求超时检测、响应处理、资源清理等功能。

✅ 1. 核心静态字段

CHANNELS: 存储正在进行中的通道映射，key为请求ID，value为对应的 Channel
FUTURES: 存储正在进行中的请求Future，key为请求ID，value为对应的 DefaultFuture
TIME_OUT_TIMER: 全局定时器资源，用于超时检测，使用 HashedWheelTimer 实现
logger: 日志记录器

📌 2. 实例字段

id: 请求的唯一标识符，与 Request 的ID一致
channel: 关联的通信通道
request: 对应的请求对象
timeout: 超时时间（毫秒）
start: 请求开始时间戳
sent: 请求发送时间戳
timeoutCheckTask: 超时检查任务
executor: 用于处理响应的执行器

🗂️ 3. 核心方法详解

构造方法

private DefaultFuture(Channel channel, Request request, int timeout)
// 方法说明
// 私有构造方法，只能通过 newFuture 静态方法创建实例
// 初始化请求ID、通道、请求对象和超时时间
// 将新创建的Future注册到 FUTURES 和 CHANNELS 映射中

Future创建方法

public static DefaultFuture newFuture(Channel channel, Request request, int timeout, ExecutorService executor)
// 创建新的 DefaultFuture 实例
// 设置执行器
// 启动超时检查任务
// 返回创建的Future对象

超时检查机制

private static void timeoutCheck(DefaultFuture future)

TimeoutCheckTask 内部类

private static class TimeoutCheckTask implements TimerTask{ ... }
// 实现定时器任务接口
// 在超时发生时创建相应的超时响应
// 根据请求是否已发送确定超时类型（客户端超时或服务端超时）
// 通过执行器异步通知超时事件

响应处理方法

public static void received(Channel channel, Response response, boolean timeout)

// 处理接收到的响应
// 从 FUTURES 中移除对应的Future
// 取消超时检查任务（非超时响应）
// 调用 doReceived 处理响应结果
// 清理通道映射