Dubbo框架Filter排序过程不稳定问题

**环境：**
Dubbo version: 2.7.10
Operating System version: win10
Java version: oracle jdk 1.8.0_281

在调试dubbo框架时，发现若应用继承了Filter接口（org.apache.dubbo.rpc.Filter）则Filter的执行顺序可能会被打乱，之前同事已经就此问题在社区上提出过一个issue（#7757），我们也很荣幸看到社区中已给出详细的解决方案。但实际上关于Filter执行顺序，我们发现dubbo在对Filter进行排序时还存在一个排序算法不稳定的问题。
**问题描述：**
我们在研究order属性相同的filter的执行顺序可能会被打乱时（issue: #7757），曾经对MonitorFilter和ExecuteLimitFilter进行过before、after属性的设置（比如在MonitorFilter的@Activate中设置before={executelimit}，在ExecuteLimitFilter中设置after={monitor}），但设置后发现并未生效。
定位到类ExtensionLoader：
注意到对Filter进行排序是通过调用方法Collections.sort(List list, Comparator comparator)来实现的，所使用的自定义比较器为ActivateCompartor，其compare(Object o1, Object o2)方法（部分）实现如下：
compare(…)方法的实现过程分为两部分（排除o1、o2为null的情况），前半部分是根据before、after列表比较（记作：part1），后半部分是根据order属性值来比较（记作：part2），part1、part2除了在方法实现中有先后顺序之外，在整个filter序列的排序过程中实际上是相对独立的。由于对Filter进行排序是通过调用方法Collections.sort(List list, Comparator comparator)来实现的，此方法所采用的排序算法为Timsort算法，Timsort无疑是世界上最快的排序算法，它是基于插入排序和归并排序算法实现的，但它主要考虑的是排序效率，并不能使待排序序列中每两个元素间都能发生比较，在dubbo框架中filter排序场景下（用于排序的比较器有两个比较标准，before-after和order），**这将导致一个很严重的后果：最后排序结果可能既不是严格的before-after顺序，也不是严格的order顺序。**

**举例：**
为了简单起见，我们现在只考虑插入排序过程，插入排序原理为从序列的第一个元素起，假设前面的序列有序，把后面的元素插入到前面的正确位置中。现假设有5个filter：
F1(order = -1)、F2(order = -2, before={F5s})、F3(order = -3)、F4(order = -4)、F5(after={F2})，F5我本意是想指定它在F2之前执行，其它的我不关心，所以未设置其order（但实际上此时他的默认值为order = 0）。假设某一时刻刚好前四个filter已经排好了顺序，当前序列为**F4->F3->F2->F1**->F5，现在需要把最后一个元素F5插入到前四个元素之间的某个位置；根据插入排序规则，F5首先会与F1进行比较，进入比较器，首先走part1，发现F5中虽然配置了after属性但是与F1无关，所以part1是走不通的；接着走part2，由于F5的order未设置取默认值order=0，而F1是order=-1，显然0>-1，所以比较结果是F5>F1，所以插入排序过程到此结束，最终得到的序列就是**F4->F3->F2->F1->F5**。这显然不是我想要的结果，这也就意味着我设置的F5(after={F2})并未生效，因为**在整个排序过程中，F5和F2根本就没有发生过比较**。
上面是只考虑插入排序的情况下可能出现的情况，如果考虑归并过程，同样会出现类似的情况。这大概也就是我们最开始提到的我们对MonitorFilter和ExecuteLimitFilter进行before、after属性的设置却并未生效的原因（而且我们在对filter排序过程进行debug调试时，这两个filter之间也确实没有发生过比较）。希望我以上已经把问题描述的足够清楚了，本人英语水平有限，就不翻译成英文了，见谅。
我们也注意到在dubbo-2.7.11中filter排序过程被修改成了通过TreeMap来实现，但比较器ActivateCompartor维持不变，因此此问题实际上依然存在。

### **综上所述，我和团队的同事一致认为，dubbo框架中对filter进行初始化排序的过程是不严谨、不稳定的，dubbo开发者可能无法得到自己按order或before-after配置的预期顺序。即，在一个比较器中同时采用两个不同的标准进行比较时，无论外部采用的是什么排序算法，都无法保证元素间的两两比较，都可能导致最终排序结果异常。**