|
| 1 | +# dubbo框架学习 |
| 2 | + |
| 3 | +[[toc]] |
| 4 | + |
| 5 | +# 参考 |
| 6 | + |
| 7 | +* [dubbo官网](https://cn.dubbo.apache.org/zh/) |
| 8 | +* [dubbo配置项手册](https://cn.dubbo.apache.org/zh/docs3-v2/java-sdk/reference-manual/config/properties/#consumer) |
| 9 | + |
| 10 | +# 概述 |
| 11 | + |
| 12 | +> Apache Dubbo 是一款微服务框架,为大规模微服务实践提供高性能 RPC 通信、流量治理、可观测性等解决方案,涵盖 Java、Golang 等多种语言 SDK 实现。 |
| 13 | +
|
| 14 | +> Dubbo3 **定义为面向云原生的下一代 RPC 服务框架**。3.0 基于 Dubbo 2.x 演进而来,在保持原有核心功能特性的同时, Dubbo3 在易用性、超大规模微服务实践、云原生基础设施适配、安全性等几大方向上进行了全面升级。 |
| 15 | +
|
| 16 | +## 发展演变过程 |
| 17 | + |
| 18 | + |
| 19 | + |
| 20 | +1. 单一应用架构 |
| 21 | + * 当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。 |
| 22 | + * 特点:适用于小型网站,小型管理系统,将所有功能都部署到一个功能里,简单易用。 |
| 23 | + * 缺点:1、性能扩展比较难 ;2、协同开发问题;不利于升级维护 |
| 24 | + * 关键:简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)。 |
| 25 | + |
| 26 | +2. 垂直应用架构 |
| 27 | + * 当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。 |
| 28 | + * 特点:通过切分业务来实现各个模块独立部署,降低了维护和部署的难度,团队各司其职更易管理,性能扩展也更方便,更有针对性。 |
| 29 | + * 缺点:公用模块无法重复利用,开发性的浪费 |
| 30 | + * 关键:加速前端页面开发的Web框架(MVC)。 |
| 31 | + |
| 32 | +3. 分布式服务架构 |
| 33 | + * 当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。 |
| 34 | + * 关键:提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)。 |
| 35 | + |
| 36 | +4. 流动计算架构 |
| 37 | + * 当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。 |
| 38 | + * 关键:提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)。 |
| 39 | + |
| 40 | +## 总体架构 |
| 41 | + |
| 42 | + |
| 43 | + |
| 44 | +* 服务提供者(Provider):暴露服务的服务提供方。 |
| 45 | +* 服务消费者(Consumer): 调用远程服务的服务消费方。 |
| 46 | +* 注册中心(Registry):服务注册与发现的注册中心。 |
| 47 | +* 监控中心(Monitor):统计服务的调用次数和调用时间的监控中心。 |
| 48 | +* Container:服务运行容器 |
| 49 | + |
| 50 | +调用关系说明 |
| 51 | + |
| 52 | +* 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。 |
| 53 | +* 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。 |
| 54 | +* 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。 |
| 55 | +* 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。 |
| 56 | +* 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。 |
| 57 | +* 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。 |
| 58 | + |
| 59 | +Dubbo 架构具有以下几个特点,分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。 |
| 60 | + |
| 61 | +**连通性** |
| 62 | + |
| 63 | +- 注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于目录服务,服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互,注册中心不转发请求,压力较小 |
| 64 | +- 监控中心负责统计各服务调用次数,调用时间等,统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器,并以报表展示 |
| 65 | +- 服务提供者向注册中心注册其提供的服务,并汇报调用时间到监控中心,此时间不包含网络开销 |
| 66 | +- 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表,并根据负载算法直接调用提供者,同时汇报调用时间到监控中心,此时间包含网络开销 |
| 67 | +- 注册中心,服务提供者,服务消费者三者之间均为长连接,监控中心除外 |
| 68 | +- **注册中心通过长连接感知服务提供者的存在,服务提供者宕机,注册中心将立即推送事件通知消费者** |
| 69 | +- 注册中心和监控中心全部宕机,不影响已运行的提供者和消费者,消费者在本地缓存了提供者列表 |
| 70 | +- 注册中心和监控中心都是**可选的**,服务消费者可以直连服务提供者 |
| 71 | + |
| 72 | +**健壮性** |
| 73 | + |
| 74 | +- 监控中心宕掉不影响使用,只是丢失部分采样数据 |
| 75 | +- 数据库宕掉后,注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询,但不能注册新服务 |
| 76 | +- 注册中心对等集群,任意一台宕掉后,将自动切换到另一台 |
| 77 | +- **注册中心全部宕掉后,服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯** |
| 78 | +- 服务提供者无状态,任意一台宕掉后,不影响使用 |
| 79 | +- 服务提供者全部宕掉后,服务消费者应用将无法使用,并无限次重连等待服务提供者恢复 |
| 80 | + |
| 81 | +**伸缩性** |
| 82 | + |
| 83 | +- 注册中心为对等集群,可动态增加机器部署实例,所有客户端将自动发现新的注册中心 |
| 84 | +- 服务提供者无状态,可动态增加机器部署实例,注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者 |
| 85 | + |
| 86 | +## 原理 |
| 87 | + |
| 88 | +### RPC原理 |
| 89 | + |
| 90 | +RPC原理参见 |
| 91 | + |
| 92 | +### netty通信原理 |
| 93 | + |
| 94 | +Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架, 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。 |
| 95 | + |
| 96 | +核心是NIO (Non-Blocking IO) |
| 97 | + |
| 98 | + |
| 99 | + |
| 100 | +* Selector 一般称 为选择器 ,也可以翻译为 多路复用器, |
| 101 | +* Connect(连接就绪)、Accept(接受就绪)、Read(读就绪)、Write(写就绪) |
| 102 | + |
| 103 | +Netty基本原理: |
| 104 | + |
| 105 | + |
| 106 | + |
| 107 | +与C++的epoll |
| 108 | + |
| 109 | +## 代码架构 |
| 110 | + |
| 111 | + |
| 112 | + |
| 113 | +各层说明 |
| 114 | + |
| 115 | +* **Config 配置层**:对外配置接口,以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类 |
| 116 | +* **Proxy 服务代理层**:服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 为中心,扩展接口为 ProxyFactory |
| 117 | +* **Registry 注册中心层**:封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 RegistryFactory, Registry, RegistryService |
| 118 | +* **Cluster 路由层**:封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster, Directory, Router, LoadBalance |
| 119 | +* **Monitor 监控层**:RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService |
| 120 | +* **Protocol 远程调用层**:封装 RPC 调用,以 Invocation, Result 为中心,扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter |
| 121 | +* **Exchange 信息交换层**:封装请求响应模式,同步转异步,以 Request, Response 为中心,扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer |
| 122 | +* **Transport 网络传输层**:抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 Channel, Transporter, Client, Server, Codec |
| 123 | +* **Serialize 数据序列化层**:可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool |
| 124 | + |
| 125 | +## 调用链 |
| 126 | + |
| 127 | + |
| 128 | + |
| 129 | +### 服务提供者暴露服务 |
| 130 | + |
| 131 | +展开总设计图右边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链,时序图如下: |
| 132 | + |
| 133 | + |
| 134 | + |
| 135 | +### 服务消费者引用服务 |
| 136 | + |
| 137 | +展开总设计图左边服务消费方引用服务的绿色初始化链,时序图如下: |
| 138 | + |
| 139 | + |
| 140 | + |
| 141 | +## 特性 |
| 142 | + |
| 143 | +### 启动时检查 |
| 144 | + |
| 145 | +在启动时检查依赖的服务是否可用(但是,实际上注册中心中断不会失败,消费者会有本地缓存对应的服务提供者地址信息) |
| 146 | + |
| 147 | +``` |
| 148 | +dubbo.reference.com.foo.BarService.check=false |
| 149 | +dubbo.consumer.check=false |
| 150 | +dubbo.registry.check=false |
| 151 | +``` |
| 152 | + |
| 153 | +### 重试次数 |
| 154 | + |
| 155 | +失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器,但重试会带来更长延迟。可通过 retries="2" 来设置重试次数(不含第一次)。 |
| 156 | + |
| 157 | +### 超时时间 |
| 158 | + |
| 159 | +由于网络或服务端不可靠,会导致调用出现一种不确定的中间状态(超时)。为了避免超时导致客户端资源(线程)挂起耗尽,必须设置超时时间。 |
| 160 | + |
| 161 | +配置原则: |
| 162 | + |
| 163 | +* 方法级配置别优于接口级别,即小Scope优先 。 |
| 164 | +* Consumer端配置 优于 Provider配置 优于 全局配置。 |
| 165 | + |
| 166 | +### 版本号 |
| 167 | + |
| 168 | +当一个接口实现,出现不兼容升级时,可以用版本号过渡,版本号不同的服务相互间不引用。 |
| 169 | + |
| 170 | +## 高可用 |
| 171 | + |
| 172 | +### zookeeper宕机与dubbo直连 |
| 173 | + |
| 174 | +现象:zookeeper注册中心宕机,还可以消费dubbo暴露的服务。(**服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯**) |
| 175 | + |
| 176 | +高可用:通过设计,减少系统不能提供服务的时间。 |
| 177 | + |
| 178 | +### 负载均衡配置 |
| 179 | + |
| 180 | +* **Random**:随机,按权重设置随机概率。 |
| 181 | +* **RoundRobin**:轮循,按公约后的权重设置轮循比率。 |
| 182 | +* **LeastActive**:最少活跃调用数,相同活跃数的随机,活跃数指调用前后计数差。 |
| 183 | +* **ConsistentHash**:一致性 Hash,相同参数的请求总是发到同一提供者。 |
| 184 | +* **shortestresponse** :分别记录每次调用服务提供者的响应时间,取响应时间最短的提供者。 |
| 185 | + |
| 186 | +### 整合hystrix,服务熔断与降级处理 |
| 187 | + |
| 188 | +可以通过服务降级功能临时屏蔽某个出错的非关键服务,并定义降级后的返回策略。 |
| 189 | + |
| 190 | +其中: |
| 191 | + |
| 192 | +* mock=force:return+null 表示消费方对该服务的方法调用都直接返回 null 值,不发起远程调用。用来屏蔽不重要服务不可用时对调用方的影响。 |
| 193 | +* mock=fail:return+null 表示消费方对该服务的方法调用在失败后,再返回 null 值,不抛异常。用来容忍不重要服务不稳定时对调用方的影响。 |
| 194 | + |
| 195 | +集群容错: |
| 196 | + |
| 197 | +* **Failfast Cluster**:快速失败,只发起一次调用,失败立即报错。通常用于非幂等性的写操作,比如新增记录。 |
| 198 | +* **Failsafe Cluster**:失败安全,出现异常时,直接忽略。通常用于写入审计日志等操作。 |
| 199 | +* **Failback Cluster**:失败自动恢复,后台记录失败请求,定时重发。通常用于消息通知操作。 |
| 200 | +* **Forking Cluster**:并行调用多个服务器,只要一个成功即返回。通常用于实时性要求较高的读操作,但需要浪费更多服务资源。可通过 forks="2" 来设置最大并行数。 |
| 201 | +* **Broadcast Cluster**:广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。 |
| 202 | + |
| 203 | +## 实践 |
| 204 | + |
| 205 | +可以参考官网示例 [dubbo-samples](https://github.com/apache/dubbo-samples) |
| 206 | + |
| 207 | +运行 `dubbo-samples/1-basic/dubbo-samples-spring-boot` 里的例子即可。 |
| 208 | + |
0 commit comments